3D引擎程序员必须知道的概念

杨杨

3D引擎是将现实中的物质抽象为多边形或者各种曲线等表现形式，在计算机中进行相关计算并输出最终图像的算法实现的集合。 3D引擎就像是在计算机内建立一个“真实的世界”
   3D引擎作为一个名词已经存在了很多年，但即使是一些专业的引擎设计师，也很难就它的定义达成一个共识。通常来说，3D引擎作为一种底层工具支持着高层的图形软件开发。你可以把它看成是对3D API的封装，对一些图形通用算法的封装，对一些底层工具的封装。我无法准确的定义3D引擎的含义和作用，因为针对不同的用户和开发项目，3D引擎完成的功能可能都有不同。因此，我将从功能的角度来定义3D引擎，这种定义法也许能更确切的表达出一个3D引擎的真实含义。
   3D引擎根据是否能够被主流计算机即时计算出结果分为即时3D引擎和离线3D引擎。PC机及游戏机上的即时3D画面就是用即时3D引擎运算生成的，而电影中应用的3D画面则是用离线3D引擎来实现以达到以假乱真的效果。 　　
   3D引擎对物质的抽象主要分为多边形和NURBS两种。在即时引擎中多边形实现已经成为了事实上的标准，因为任何多边形都可以被最终分解为容易计算和表示的三角形。而在离线引擎中为了追求最好的视觉效果会使用大量的NURBS曲线来实现多边形很难表现出的细节和灵活性。
   3D引擎的授权方式，商业的游戏引擎需要支付一定的费用才能使用。而开源游戏引擎可以将源代码拿来开发自己的游戏。商业游戏引擎的费用一般由以下一项或者几项组成：　 　　

(1) 基本的费用：引擎开发者购买引擎时，价格可能随着引擎的版本的不同而不同。
(2) 基于卖出游戏数量的版税（royalty）。尤其是那些中间件公司，例如：EPIC公司，引擎费用由两种支付方式：一种是相对低廉的购买引擎的费用加上你卖出产品数量的版权费，另一种是较高的购买引擎的费用而不用支付附加的版权费。
(3) 支持多平台(Linux、ps2、Xbox)功能的费用。游戏要想支持的平台越多，你要支付的费用就越多。
(4) 依据有多少个开发者来使用这个游戏引擎开发工具来收费。有些引擎创作者要求购买引擎的公司依据将要使用这个引擎开发环境的开发者的个数来支付费用。　
(5) 引擎的更新或者服务产生的费用。
(6) 有些引擎需要特定的昂贵的其他软件的支持。例如KA3D需要非常昂贵的3D建模工具3dsmax来产生游戏的Level。另一个例子是，虚幻引擎只提供商业软件的3ds max 和 maya的导出工具。
有些引擎本身是免费的，但是当结合FMod（sound library）其他的库使用时，当你进行商业游戏的开发，你将支付库的开发者2000美元。