形引擎和物理引擎有什么区别和联系

数码前线 2024年10月20日 13:31 15 admin

本文摘要：游戏开发中的程序开发主要由如下几个方面组成：1．图形引擎2．声音引擎3．物理引擎4．游戏引擎5．人工智能或游戏逻辑6．游戏GUI界面（菜单）7．游戏开发工具8．支持局域网对战的网络引擎开发9．支持互联网对战的网络引擎开发下面逐一介绍每个部分：1．图形引擎主要包含游戏中的场景（室内或室外）管理与渲染，...

游戏开发中的程序开发主要由如下几个方面组成：

1．图形引擎

2．声音引擎

3．物理引擎

4．游戏引擎

5．人工智能或游戏逻辑

6．游戏GUI界面（菜单）

7．游戏开发工具

8．支持局域网对战的网络引擎开发

9．支持互联网对战的网络引擎开发

下面逐一介绍每个部分：

1．图形引擎主要包含游戏中的场景（室内或室外）管理与渲染，角色的动作管理绘制，特效管理与渲染（粒子系统，自然模拟（如水纹，植物等模拟）），光照和材质处理，LOD(Level Object Detail)管理等，另外还有图形数据转换工具开发，这些工具主要用于把美工用DCC软件（如3DS Max，Maya，Soft XSI，Soft Image3D等）软件制作的模型和动作数据以及用Photo shop或painter等工具制作的贴图，转化成游戏程序中用的资源文件。

2．声音引擎主要包含音效（Sound Effect简称SE），语音(VOICE)，背景音乐（Background music简称BGM）的播放。SE是指那些在游戏中频繁播放，而且播放时间比较短，但要求能及时无延迟的播放，VOICE是指游戏中的语音或人声，这部分对声音品质要求比较高，基本上用比较高的采样率录制和回放声音，但和SE一样要求能及时无延迟的播放，SE在有的时候因为内存容量的问题，在不影响效果的前提下，可能会降低采样率，但VOICE由于降低采样率对效果影响比较大，所以一般VOICE不采用降低采样率的做法。BGM是指游戏中一长段循环播放（也有不循环，只播放一次）的背景音乐，正是由于BGM的这种特性，一般游戏的背景音乐是读盘（光盘或硬盘）来播放。另外一些高级声音特效，如EAX，数字影院系统(DTS5.1)，数字杜比环绕等。

3．物理引擎主要包含游戏世界中的物体之间、物体和场景之间发生碰撞后的力学模拟，以及发生碰撞后的物体骨骼运动的力学模拟（比较著名的物理引擎有havok公司的game dynamics sdk，还有open source 的ODE—Open Dynamics Engine）。

4．游戏引擎主要是把图形引擎、声音引擎、物理引擎整合起来，主要针对某个游戏制作一个游戏系统，其包含游戏关卡编辑器，主要用途是可以可视化的对场景进行调整，光照效果和雾化等效果调整，事件设置，道具摆放，NPC设置，另外还有角色编辑器，主要用于编辑角色的属性和检查动作数据的正确性。一般日本游戏公司的做法，他们会把关卡编辑器和角色编辑器直接做到游戏中，所有的参数调整都在游戏中通过调试菜单来进行编辑，所以一般他们把这部分调试菜单的功能做的很强大，同时在屏幕上实时的显示一些重要的信息，这样做的好处是关卡编辑器调整的效果直接就是游戏的效果，但是对于程序的重用性来说可能不是很好，比如说要用到另外一个游戏项目中就比较难，除非两个游戏类型相同，只要把场景和角色数据换一下，还有做下一代产品也没有问题，只要根据式样增加调试菜单的功能就可以了。

5．人工智能和游戏逻辑开发，这部分日本和欧美的游戏开发模式也有很大不同，在欧美游戏公司中运用脚本语言开发很普遍，所以这部分程序开发主要是用脚本语言编写，而且脚本程序和游戏程序的耦合性很低，有单独的编辑、编译和调试环境，这样比较利于游戏程序和关卡设计开发分开，同时并行开发，所以一般他们都会有专门做关卡设计的程序员岗位。而日本游戏公司脚本语言一般和游戏的耦合性比较高，一般通过一些语言的宏功能和一些编译器的特定功能来完成一个简单的脚本系统，所以一般这些脚本程序只能在游戏程序中进行调试，而不能在一个单独的脚本编辑，编译环境中进行开发。

6．游戏GUI界面（菜单），主要是指那些游戏中用户界面设计，有做的复杂，有简单的，做的简单就是2D GUI界面，做的复杂有3D GUI界面。

7．游戏开发工具主要包含关卡编辑器，角色编辑器，资源打包管理，DCC软件的插件工具等开发。

8．支持局域网对战的网络引擎开发，主要解决局域网网络发包和延迟处理，通讯同步的问题，有同步通讯和异步通讯两种做法，异步通讯用于那些对运行帧速要求比较高的游戏，同步通讯相对异步通讯来说效率相对低，但是同步通讯的编程模型相对异步通讯来得简单一些。

9．支持互联网对战的网络引擎开发，目前大部分网游都是C/S结构的，服务器端软件配置管理，服务器程序的最优化，还有游戏大厅、组队、游戏逻辑处理、道具管理、收费系统等。另外还有一些网络系统是C/S和P2P两种结构混合的，如XBOX Live等.

nity3D内置的NVIDIA PhysX物理引擎可以模拟许多物理效果，包括重力、碰撞、摩擦力、弹性、惯性、液体、气体、布料、软体等等。但是，它可能无法准确地模拟所有的物理效果。

例如，PhysX可能无法准确地模拟非线性的物理效果，如粘性、塑性、断裂和变形等效果。此外，当模拟复杂的物理系统时，计算量可能会很大，这可能会导致性能问题。

因此，如果需要模拟非常复杂的物理效果，或者需要更高的性能和准确性，就需要考虑使用其他的物理引擎或者自行开发物理模拟代码。