阅读《游戏引擎架构》(三)

运行时引擎架构

运行时引擎架构-.png

上图显示了一个典型三维游戏引擎的主要运行时组件。

简单文字复述一下这个图:

首先是Engine以外的基础部分

  • 底层硬件

  • 驱动

  • 操作系统

  • 第三方的SDK

OpenGL 广泛使用的跨平台图形SDK
DirectX 微软的图形SDK,也是OpenGL的主要竞争对手
Havoc,PhysX 流行的工业级物理及碰撞引擎
ODE 开源的物理及碰撞引擎包(现在另一个流行的开源物理引擎是 Bullet ,反而ODE已经多年没有更新了)
Boost 强大的数据结构及算法库(这个的在线文档可以学到巨多的计算机知识,唔,以后得好好见识一下)
STL, STL port 游戏开发者分两类:在游戏引擎中使用STL模板库之类的,以及不使用的。
Granny 优秀的动画API
Kynapse AI中间件

  • 平台独立层

平台独立层包装了常用的标准C语言库,操作系统调用及其他基础API,确保包装了的接口在所有硬件平台上均为一致。

  • 核心系统

断言:断言是一种检查错误的代码。
内存管理:几乎每个游戏引擎都有自定义内存分配系统,以保证高速的内存分配及释放,并控制内存碎片所造成的负面影响。
数学库:游戏本质上就是高度数学密集的。
自定义数据结构及算法:除非完全依靠第三方SDK,如STL。

Engine部分:

  • 前端

UI 图形用户界面
IGC系统 游戏内置电影系统,该组件可以在游戏本身以三维形式渲染电影情节

  • 视觉效果

粒子系统 用作烟、火、水花等
贴花系统 用作弹孔、脚印等
光照贴图及环境贴图
动态阴影
全屏后期处理效果

  • 场景图/剔除优化

  • 低阶渲染器

材质及着色器
静态及动态光照
摄像机
文本及字体
几何图元提交
视区
纹理及表面管理
调试绘图

  • 剖析和调试工具

录影及回放
内存及性能统计
游戏内菜单或控制台

这一块的工具对于大型游戏至关重要,很多游戏都有一些内部工具让剖析更加一目了然。

  • 碰撞和物理

  • 音频

  • 骨骼动画

骨骼动画,尽管道理很简单,但是思想非常好,像普通的碰撞一类的,就是更新一些位置什么的,相对和其他系统的关联度很小,结构也算是分离的很好。
skinning是把animation和render联系起来,之所以这么做是为了效率。
做了这样一个把render和animation关联起来的事情之后,本来做不到的事情可以做到了,skinning的bonedata成为一种简单的压缩数据,然后利用gpu端强大的计算能力把简单数据放大成复杂模型的动画,这个思想必将在游戏中更加的大有所为。

  • 游戏性基础系统

静态世界元素
动态游戏对象模型
基于实时代理人模拟
事件/信息系统 用于游戏对象的通信
世界载入/串流
脚本系统 提高开发效率
高层次的游戏流程系统/FSM
人工智能基础 寻路,行为......

  • 个别游戏专用子系统

这个每个游戏就见仁见智了。

写的时候底层不要依赖上层-----这个是共识,是个人都知道。
任何软件系统中,循环依赖都要极力避免,不然会导致系统间复杂的耦合。

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