从DOOM到CE3 20年3D游戏引擎发展史漫谈

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随着时代进步，从简单的色块堆砌而成的画面到数百万多边形组成的精细人物，游戏正展示给我们越来越真实且广阔的世界，对于近几年才接触游戏的玩家来说，玩着《魔兽世界》、《生化危机5》等游戏，或许想 象不出十多年前的3D游戏是多么的简陋。而作为3D游戏制作的心脏，3D游戏引擎一直以来都是见证3D游戏发 展的最核心部分。那么，下面不妨让我们打开时光之门，从最初的地方一起随小编一起慢慢走来：（文： 17173 晨星）

引擎：星际恶棍/地下创世纪（Space Roger/Ultima Underworld）

发布时间：1990

代表游戏：星际恶棍/地下创世纪

星际恶棍

    由起源系统公司（Origin Systems）开发的这两款游戏可以说是3D游戏的鼻祖，也开创了以游戏名命名游戏引擎的惯例。早在20年前 ，这些3D游戏的先驱者开始了史无前例的尝试，在当时无异与石器时代的PC平台上表现立体的画面，《星际 恶棍》的系统要求是386（编：用一些简单的数据扫盲下，386的主流配置内存仅2mb，硬盘200mb算蛮大的了 ）

地下创世纪

    而之后开发的《地下创世纪》即便在当时最高配置的486上运行也会显得慢慢吞吞。硬件的落后限制了3D技 术的深入研究和发展，很快这两款游戏就无疾而终了。

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引擎：三维像素（Voxel）

发布时间：1992

代表游戏：银翼杀手（Blade Runner）、卡曼奇系列（Comanche series）、命令与征服：泰伯利亚之日/红色警戒2（Command & Conquer: Tiberian Sun/Red Alert 2）、三角洲（Delta Force）

卡曼奇

    这款由NovaLogic开发的3D引擎出现在卡曼奇系列游戏的每一作中，游戏制作者能够比较简单利用这款引擎 勾勒出起伏的地形环境，在小物品的3D模型创建上也有独到之处，并被运用到许多伪3D即时战略游戏的车辆 设计上。

命令与征服：泰伯利亚之日

    不可否认，三维像素在3D领域的尝试上迈出了一大步， 其结合体积和像素两个概念，体素是描述物体的三维点阵图，而不是矢量。把每个体素想象为一块积木，而 三维像素引擎让2D的块拥有了不同的高度。通过这种方式，图形更加平滑和详实，同时提供更流畅的游戏速 度。

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引擎：ID Tech

发布时间：1993

代表游戏：毁灭战士1&2（Doom 1&2）、邪恶巫师（HeXen）、冲突（Strife）

令人怀念的毁灭战士

    虽然《毁灭战士》一直以来都被称作世界第一款3D第一人称射击游戏，但事实上ID Software公司所使用的ID tech引擎并非真正意义上的3D引擎，而是在一个成熟的2D引擎基础上进行多面渲染，配合分 离的二维多面物体、怪物等贴图，给玩家带来一个美丽的“3D幻象”。因为引擎条件的限制，在《毁灭战士 》是没有抬头和低头的动作的，房间也无法堆叠，整个世界就像一个无限宽广的平地。

邪恶巫师

    但这种伪3D设计思路大大降低了硬件要求，在借助当时主 流VGA显卡的环境纹理映射渲染技术，玩家只需要一台386上就可以领略到《毁灭战士》的风采。也许现在看 来这种表现形式的确粗糙的可笑，但在当时，这就是最真实的游戏世界，因此《毁灭战士》也作为游戏史上 的一个里程碑式的存在为人们所熟知。

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引擎：石头要塞（Stonekeep）

发布时间：1990年-1995年

代表游戏：石头要塞

石头要塞

    这款游戏自发布到正式面世经历了整整5年时间，最初被设定为286 PC平台上的引擎，使用软盘驱动器；但实际操作上根本无法做到，开发完成时已经要求最低386的PC配置以 及CD光盘驱动器的支持。虽然仅仅用作开发了一个游戏，但该引擎却首次引入了动态捕捉功能，你的视角会 影响到你的肢体动作。同时玩家被赋予了战斗时转身的能力，玩家从一个网格移动到另外一个网格，更具体 一点来说，玩家扮演的角色被从网格的边缘移动另外一个边缘，而这种做法导致的问题是，在转身时会产生 不对称的现象。

引擎：XnGine

发布时间：1995年

代表游戏：上古卷轴：战斗尖顶（The Elder Scrolls：Battlespire）上古卷轴：匕首雨（Daggerfall）、终结者系列（Terminator Series，同样只有两作，分别是未来冲击和天网）

    虽然存在诸多问题，譬如DOS环境下开发导致在Windows 95环境中运行游戏时常出现模型裁剪问题导致玩家角色被3D环境卡住，但Xngine依然是世界第一款真正意义 上的3D引擎。在最初的几次失败的游戏制作尝试后，XnGine使用高分辨率图形以及符合3dfx的图形卡，营造 出巨大真实的游戏世界，代表作有包括著名的上古卷轴系列。  

引擎：绝地（Jedi）

发布时间：1995年

代表游戏：星球大战：暗黑力量（Star Wars: Dark Forces）、无法无天（Outlaws）

星球大战：黑暗力量

    卢卡斯娱乐公司以敏感的嗅觉发现了3D游戏的市场潜力，虽然绝地引擎依然不是真正的3D引擎，但对比《毁 灭战士》和《毁灭公爵3D》，绝地引擎成功的创造了一个仿3D的游戏制作环境，允许从底层向上堆叠区域和 场景，这也是前两者无法做到的。

    当开发者创造使用绝地引擎创造一个3D模型时，它将从不同的角度（通常为45度）引入到位图上，其对每个 对象提供32个角度支持，各个对象会根据你观察距离的远近而调整。

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引擎：雷神之锤（Quake）

发布时间：1996年

代表游戏：雷神之锤、邪恶巫师2（HeXen 2）、城市雇佣兵（Urban Mercenary）

    这是id Software公司第一款真正意义上的3D游戏引擎，开发人员在这款引擎上投入了大量精力。他们用刷子工具构 筑出地图的边界，以此建立起一个封闭的3D空间，引擎有一个预渲染的过程，以区分边界外面和里面的部分 ，然后抛弃不必要的部分。这种技术非常有效，它减少了一半甚至更多的多边形数量。为了进一步降低CPU 的运算量，雷神之锤引擎还引入了Z-缓冲技术，分辨出地图的哪些部分是可见的从而只渲染相应的部分。

    《雷神之锤》还包含3D光源和抗锯齿功能，同时支持3D加速和OpenGL，而不需要增加CPU过多的运算负担。 在Voodoo和PowerVR散装显卡逐渐成为PC主流后，《雷神之锤》的表现力大放异彩。也标志着3D引擎从此走 向成熟。

引擎：RenderWare

发布时间：1996年

代表游戏：《侠盗猎车手系列》（Grand Theft Auto series，包括3代和罪恶都市）

    Renderware可以说是3D引擎中的一朵奇葩，从发布之后被广泛运用于PC、GameCube、Wii、Xbox 360,、 PlayStation 3、GBA、PSP等几乎所有游戏平台的游戏开发中，被授权使用RenderWare开发的3D游戏超过500个，包括国人 所熟知的《仙剑奇侠传4》和《轩辕剑5》、《轩辕剑：汉之云》等等。 其优异的跨平台特性使得开发者可以忽略平台的差异利用Renderware接口高效开发上层功能，同时 Renderware也提供了针对不同平台的优化接口使其对硬件管线的利用达到最优状态。

    在Renderware的光芒被Epic的虚幻引擎掩盖以前，它是最受开发人员欢迎的3D引擎。开发人员可以实时的控 制技术和游戏进程，例如在不修改底层代码的情况下改变一个角色的着装，而不用重新渲染整个场景。开发 人员还可以实时控制基本物理工作，像跳跃和移动。