游戲引擎（Game Engine）是什么？

先舉一個(gè)簡(jiǎn)單例子，在某游戲中的一個(gè)場(chǎng)景中，玩家控制的角色躲藏在屋子里，敵人正在屋子外面搜索玩家。突然，玩家控制的是一個(gè)穿迷彩服的士兵，突然碰倒了桌子上的一個(gè)杯子，杯子墜地發(fā)出破碎聲，敵人在聽到屋子里的聲音之后聚集到玩家所在位置，玩家開槍射擊敵人，子彈引爆了周圍的易燃物，產(chǎn)生爆炸效果。在這個(gè)簡(jiǎn)單而常見的過程中，游戲引擎便在后臺(tái)起著作用，控制著游戲中的一舉一動(dòng)。

可以說，游戲引擎雖然有著“動(dòng)力（Engine）”之名，但是其實(shí)際上卻是行“大腦（brain）”之實(shí)，指揮控制著游戲中各種資源。

游戲引擎的準(zhǔn)確定義也是如此，“用于控制所有游戲功能的主程序，從計(jì)算碰撞、物理系統(tǒng)和物體的相對(duì)位置，到接受玩家的輸入，以及按照正確的音量輸出聲音等等。”

通常來講，游戲引擎包含以下系統(tǒng)：渲染引擎（即“渲染器”，含二維圖像引擎和三維圖像引擎）、物理引擎、碰撞檢測(cè)系統(tǒng)、音效、腳本引擎、電腦動(dòng)畫、人工智能、網(wǎng)絡(luò)引擎以及場(chǎng)景管理。

游戲引擎從最早為了減少重復(fù)勞動(dòng)的通用代碼，到成為游戲開發(fā)的主角，中間的演變和和迭代，也促進(jìn)著者游戲開發(fā)。

一、游戲引擎誕生：游戲產(chǎn)業(yè)的工業(yè)革命

在二十世紀(jì)九十年代以前，電子游戲大多是根據(jù)廠商的特定機(jī)型進(jìn)行定制開發(fā)的，彼時(shí)的PC也大多用于商業(yè)用途而非娛樂。

雖然游戲引擎這一概念在當(dāng)時(shí)尚未形成，但開發(fā)者們已經(jīng)逐漸意識(shí)到“開發(fā)過程中每次都需從頭開始和大量重復(fù)勞動(dòng)”的問題，并著手為開發(fā)2D作品構(gòu)建更加方便的使用工具。

 
  1992年，一家名為Id Software的公司開啟了游戲行業(yè)的技術(shù)革命。由Id開發(fā)的《德軍總部3D（Wolfenstein 3D）》正式發(fā)行，并成為第一款將第一人稱射擊游戲（FPS）推向大眾的作品。《Wolfenstein 3D》開創(chuàng)了3D射擊游戲時(shí)代，

《德軍總部3D》使用了一種射線追蹤技術(shù)來渲染游戲內(nèi)的物體，打造出前所未有的3D效果（嚴(yán)格意義上講是偽3D）。

Id公司憑借《德軍總部3D》的技術(shù)，在1993年正式推出使用改良版本DOOM引擎（代號(hào)Id Tech 1）制作的《毀滅戰(zhàn)士（DOOM）》，Id Tech引擎系列就此誕生。

《毀滅戰(zhàn)士》的高互動(dòng)性、復(fù)雜的光照效果和立體聲音效等優(yōu)勢(shì)在當(dāng)年為其帶來了近350萬份的銷量。DOOM引擎也成為第一個(gè)用于商業(yè)授權(quán)的引擎，當(dāng)時(shí)Raven公司與Id有著緊密的合作。

就在DOOM系列熱火朝天的時(shí)候，Id公司又于1996年發(fā)售了另一款新型游戲《Quake》。

二、百花齊放：走向二十一世紀(jì)的游戲引擎

《雷神之錘》所使用的Quake引擎是一個(gè)真正的3D引擎，該引擎完全支持多邊形模型、動(dòng)態(tài)光源和粒子特效。與此同時(shí)，《雷神之錘》也樹立了沿用至今的鍵鼠操作的FPS操作標(biāo)準(zhǔn)，即WASD控制移動(dòng)和鼠標(biāo)控制視角與射擊的操作模式。

人們普遍認(rèn)為《雷神之錘》帶來了獨(dú)立3D顯卡的革命，Quake引擎被應(yīng)用于展示當(dāng)時(shí)的顯卡龍頭3DFX公司"Voodoo"芯片組的能力。

1998年，當(dāng)Id Software憑借其IdTech2獨(dú)霸引擎市場(chǎng)之時(shí)，由Epic Games（《堡壘之夜》開發(fā)商）開發(fā)的虛幻引擎（Unreal）橫空出世，其絕對(duì)領(lǐng)先的畫面效果和運(yùn)行性能令虛幻引擎迅速在游戲引擎市場(chǎng)取得一定地位。

在微軟DX規(guī)范成為主流后，虛幻引擎也開始專注于DX并成為了受益者。接連推出了虛幻2（Unreal2）和小幅升級(jí)的虛幻2.5（Unreal2.5）版本。當(dāng)時(shí)的《殺出重圍》、《殺戮空間》、《細(xì)胞分裂2：潘多拉計(jì)劃》、《荒野大鏢客》、《彩虹六號(hào)：雅典娜之劍》等作品均使用了虛幻引擎進(jìn)行制作。

虛幻3引擎多年來憑借其優(yōu)秀的畫質(zhì)、多平臺(tái)兼容性和開發(fā)工具強(qiáng)大等特點(diǎn)，被《生化危機(jī)》、《戰(zhàn)爭(zhēng)機(jī)器》、《蝙蝠俠》、《質(zhì)量效應(yīng)》和《鏡之邊緣》等知名大作所使用，而獨(dú)立作品如《火箭聯(lián)盟》同樣對(duì)該引擎青睞有加。
在世紀(jì)交替前后，還有LithTech引擎、Valve的Source引擎、CryTech的CryEngine引擎等相繼問世。
LithTech引擎的代表作為《F.E.A.R》，Source引擎大多為Valve用于自家產(chǎn)品研發(fā)，包括《半條命2》《CS：起源》以及如今的《CS：GO》，相信大家對(duì)這些作品還是比較熟悉的。

而CryEngine引擎則憑借《孤島驚魂》一戰(zhàn)成名，后面更是推出了被玩家們戲稱為“顯卡危機(jī)”的《孤島危機(jī)》系列。CryEngine引擎曾以畫面表現(xiàn)效果的創(chuàng)新突破引起業(yè)界的強(qiáng)烈反響，吸引著眾多廠商的關(guān)注。

三、自研與授權(quán)并存：現(xiàn)代引擎的發(fā)展

在經(jīng)歷了授權(quán)引擎誕生與發(fā)展的十年左右時(shí)間，意識(shí)到游戲引擎重要性的大廠們又再度回到了為自家作品定制化研發(fā)引擎的道路。

如Bethesda開發(fā)《輻射4》與《上古卷軸5》的CreATIon引擎，卡普空開發(fā)《鬼泣5》的Re引擎和開發(fā)《怪物獵人：世界》的MT Framework引擎，以及DICE開發(fā)《戰(zhàn)地》系列所使用的寒霜（Frostbite）引擎等等。

不斷涌現(xiàn)的自研引擎為市場(chǎng)注入了新鮮的技術(shù)活力，各家引擎也憑借著各自獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)為相關(guān)作品帶來了錦上添花的效果，如《戰(zhàn)地》系列的物理破壞效果就為玩家津津樂道。（順帶一提，《極品飛車20》與《戰(zhàn)地》系列使用的是同一款引擎）

對(duì)于中小型開發(fā)商來說，自研引擎成本過高，以虛幻3/4引擎和Unity引擎為主流的授權(quán)引擎逐漸成為這些開發(fā)商們的首選。虛幻引擎和Unity引擎分別憑借優(yōu)秀的畫質(zhì)和移動(dòng)端優(yōu)質(zhì)的兼容性，受到不同需求開發(fā)者們的青睞。

虛幻引擎以其優(yōu)秀的畫質(zhì)、強(qiáng)大的粒子效果，在PC/主機(jī)這類高性能硬件平臺(tái)的授權(quán)引擎市場(chǎng)上占據(jù)大頭。

而Unity則更多地應(yīng)用于橫版、獨(dú)立作品以及移動(dòng)平臺(tái)作品，在移動(dòng)平臺(tái)作品開發(fā)上具有深遠(yuǎn)的影響力。