《游戏引擎架构》笔记1：导论

本文是阅读《游戏引擎架构》第一章"导论”进行的归纳和总结。

下面展示了游戏引擎的架构图：

运行时引擎架构

目标硬件
设备驱动程序
操作系统
第三方软件开发包和中间件
- 数据结构和算法：STL、STLport、Boost、Loki
- 图形：Glide、OpenGL、DirectX、libgcm、Edge、Vulkan
- 碰撞和物理：Havok、PhysX、Open Dynamics Engine(ODE)
- 角色动画：Granny、Havok Animation、Edge
- 人工智能：Kynapse（路径搜寻、静态和动态物体回避、空间脆弱点辨认等）
- 生物力学模型：Endorphin和Euphoria
平台独立层（中间接口层）
- 平台检测
- 原子数据模型
- 集合及迭代器
- 文件系统
- 网络传输层(UDP/TCP)
- 高分辨率时钟
- 线程库
- 图形包裹类RHI
- 物理/碰撞包裹类
核心系统
- 模块启动及终止
- 断言
- 单元测试
- 内存分配
- 数学库
- 字符串及散列字符串标识符
- 调试用打印及日志
- 本地化服务
- 影片播放器
- 语法分析器（CSV、XML等）
- 性能剖析/统计采集
- 引擎配置（INI文件等）
- 随机数生成器
- 曲线及曲面库
- RTTI/反射/序列化
- 对象句柄/唯一标识符
- 异步文件I/O
- 自定义数据结构及算法
资源管理器
- 三维模型资源
- 纹理资源
- 材质资源
- 字体资源
- 骨骼资源
- 碰撞资源
- 物理参数
- 游戏世界/地图
- 其他
渲染引擎：参考[1-3]
- 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
  - 视区及虚拟屏幕
  - 纹理及表面管理
  - 调试绘图（直线等）
  - 图形设备接口
- 场景图/剔除优化
  - 空间部分（BSP树/八叉树/kd树/包围球树）
  - 遮挡及潜在可见集（PVS）
  - 细致程度系统
- 视觉效果
  - 粒子系统（烟/火/水花）
  - 贴花系统（弹孔/脚印）
  - 光照贴图（Light mapping）和环境贴图（Environment mapping）
  - 动态阴影
  - 全屏后期处理效果
  - 高动态范围（HDR）色调映射/bloom
  - 全屏抗锯齿
  - 颜色校正及颜色偏移，包括略过漂白/饱和度/去饱和度等
  - PRT光照/次表面散射
前端
- 平视显示器（HUD）
- 游戏内置菜单、主控台、开发工具
- 图形用户界面（GUI）
- 全动视频（FMV）
- 游戏内置电影（IGC）
- 包裹/吸引模式
剖析和调试工具
- 录影和回放
- 内存及性能统计：VTune、Quantify.Purify、Bounds Checker
- 游戏内菜单或控制台
碰撞和物理
动画
- 精灵/纹理动画
- 刚体层次结构动画
- 骨骼动画：动画状态树及层、反向运动学、游戏后期处理、线性插值和加法混合、动画播放、子骨骼动画、动画解压
- 顶点动画
- 变形目标动画
- 布娃娃（ragdoll）
人体学接口设备
- 键盘和鼠标
- 游戏手柄
- 其他游戏控制器
音频
- DSP/效果
- 三维音频模型
- 音频播放/管理
游戏性基本系统
- 游戏世界和游戏对象模型
- 事件系统
- 脚本系统
- 人工智能基础
个别游戏专用子系统
- 地形渲染
- 水体渲染
- 玩家状态机及动画
- 游戏摄像机
- 人工智能
资产管理
- 三维网格
- 骨骼动画
- 音频
- 粒子系统
世界编辑器
资源数据库
构建工具