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在我们的游戏开始前,会有一段漫长的加载界面,作为一个玩家,这段时间无疑是最焦躁的。PC 玩家可能会不停地敲着回车键(或空格键),主机玩家可能会连点手柄上的选项键。这时的游戏画面往往会出现很多商标,它们有的是游戏的 Logo,有的是开放商或发行商的 Logo ,有的是游戏引擎的 Logo,我们对它们肯定再熟悉不过了。

除此之外,还有一些 Logo ,是我们经常见,但叫不出名字,也不知道干什么的商标。而它们就是今天的主角,它们和游戏的开发紧密相关,它们就是与开发商合作的游戏引擎中间件。下面就来一起看看,你喜欢的游戏,都用了哪些有趣的技术吧。

物理引擎篇


这里的物理引擎和我们熟悉的虚幻引擎、寒霜引擎等游戏引擎不同,它本质上是一种 SDK (开发者工具),它为游戏中的刚体赋予真实的物理效果,如刚体运动,碰撞检测,粒子效果、流体效果等。它与我们的游戏引擎是包含和被包含的关系,也就是说物理引擎是游戏引擎的一部分。

1. Havok



这款物理引擎诞生于 2000 年,业界老大哥,效果真实牛逼,市场占比最高,感觉只要是款 3A 游戏,几乎都用到了他们的技术。想必每个玩过《塞尔达荒野之息》的玩家都留恋于海拉尔大陆的美景吧,而它的物理技术就是由 Havok 提供的。除了老任,它还和很多3A 大厂都有 PY 关系,顽皮狗、育碧、贝塞、卡普空等等。Havok 是款完全商用,闭源的物理引擎,而且没有社区版,想要用 Havok 就必须支付高昂的授权费。
代表游戏:《神秘海域》、《使命召唤》、《刺客信条》、《古墓丽影崛起》 ……

现在的 Havok 隶属于 Intel 旗下,但同时和 AMD 保持良好的合作关系,这很可能是对标下面要介绍的产品。

2. PhysX



现今市面上能和 Havok 五五开的物理引擎当属 PhysX 了。最早,PhysX 由 AGEIA 开发,PhysX 的设计并不适合在 CPU 上执行,所以,AGEIA 想炮制当年英伟达的策略,单独设计专门执行物理计算的硬件(PPU)。他们的这一设想被老黄盯上了,再加上 Intel 收购了 Havok,老黄大笔一挥,AGEIA 公司就被英伟达收购了。而 PPU 的设计也被老黄集成进了后续的 Geforce 显卡中。PhysX 的物理效果和 Havok 同样优秀,而且 PhysX 是商用开源的,在 Github 上就能下载得到。PhysX 的官方文档也能在互联网上查阅得到,不像 Havok 连文档都不愿公开。当然 PhysX 也是有缺点的,那就是它的物理加速功能只能在老黄自家的显卡上才享受得到,虽然 PhysX 能运行在 CPU 上,但优化太差,所以很多主机平台的开发商更加青睐于 Havok。
代表游戏:《巫师3 狂猎》、《无主之地2》、《地铁2033》 ……

3. Bullet



Bullet 是现在市面与 Havok、PhysX 并列的第三大物理引擎。与前两者不同的是,Bullet 是完全开源且跨平台的物理引擎。Bullet 虽然优秀,但运用到的游戏却不多,最具代表的莫过于 《GTA》 系列了。
代表游戏:《侠盗猎车手》

除此之外,还有很多物理引擎,比如 ODE,TOKAMAK 等,这里就不分享了。

中间件篇


因为现在的游戏开发有高度的工业流程和开发标准,所以现在很多软件公司愿意提供一些中间件程序,加快游戏的开发。其实物理引擎也算是一种中间件,但它很具代表性,所以就单独提出来,而下面要说的中间件,就有各种各样的功能了。

4. Speedtree



在我们的游戏中,植物是是所有场景必备的元素。植物的模型素材,植物的生成和随风摆动的物理效果,都是游戏引擎必备的功能。因为每款游戏都用得到,所以精明的厂商就把这部分功能做成了中间件。Speedtree 就为游戏开发商提供了一套高效的解决方案,它们不仅提供了植物的素材库,还将算法做成 SDK ,方便开发商集成进自己的游戏引擎中。Speedtree 的商业占比很高,而且几乎没有竞争者,所以市面所有的 3A 游戏都有用到它们的技术。
代表游戏:《怪物猎人世界》、《巫师3 狂猎》、《地平线 黎明时分》……

5. Simplygon



Simplygon 的功能解释起来可能就没上面几款产品那么直观,它是有关游戏中 3D 素材优化的。我们知道游戏中的 3D 模型本质上就是成千上万的多边形包围而成,现在的 3A 游戏模型越来越精细,多边形也越来越多,性能开销也越来远大。为了优化游戏中的模型素材,最常用的技术是 LOD(多细节层次),简单来讲就是一种减面技术,离视点近的模型面数高,离视点远的模型面数少。所有的游戏引擎都需要这种技术,所以 Simplygon 也孕育而生。现在 Simplygon 被微软收购,社区版也供个人开发者免费使用学习。
代表游戏:《巫师3 狂猎》、《刺客信条》、《黑手党 3》 ……

6. Umbra



Umbra 的英文解释是“本影”,也就是影子中光源完全照射不到的部分,与“半影”相对。而在 3D 游戏开发中,场景中的物体是有遮挡关系的,现实生活中这个遮挡关系是很自然的,但计算机程序却不知道,所以 Umbra 就为我们的游戏引擎提供遮挡剔除,阴影映射的优化功能。在我们玩到的游戏中,也都有用到它们的技术。
代表游戏:《巫师3 狂猎》、《量子破碎》、《耻辱》……

7. Autodesk



Autodesk 这个公司就不必多介绍了,Autodesk 的技术实力可谓行业顶尖。Autodesk 之于 3D 领域就像 Adobe 之于平面设计领域。Autodesk 除了 CAD、3DMAX、Maya 等产品外,也为游戏行业提供了许多中间件,这里就整体提一下。

  • Autodesk Scaleform :用于游戏 UI

  • Autodesk Beast :用于游戏照明效果

  • Autodesk Kynapse :用于游戏 AI

代表游戏:《巫师3 狂猎》、《怪物猎人世界》、《刺客信条》……

8. Wwise



一款优秀的游戏讲究的是视听享受,除了优秀的画面,还要有富有沉浸感的音频效果。Wwise 就为我们的游戏带来这种美妙的享受。Wwise 空间音频专攻声音传播、虚拟声学和考虑空间信息的音频渲染。Wwise 支持很多平台,也是有多游戏开发商的首选。
代表游戏:《刺客信条》、《守望先锋》、《EVE》 ……
这里盘点了 8 款在游戏开始界面,开发商重点鸣谢的中间件产品。也正是有这些优秀的产品,我们才能享受到越来越多的优质游戏。对于想要入职的开发者们,在应聘之前,事先了解一下某公司的都用到的中间件,可以为自己增加一些筹码。而对于普通玩家,了解一下游戏开发的难度,也应该对这些开发者给予尊敬,毕竟我们口中的垃圾游戏可能是人家数百人的团队努力数年的成果。
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