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Cube Engine 引擎

Source引擎總覽

Source並不是壹套簡單的3D引擎,也可以是說,他並非只是壹套渲染器。Source引擎包含了很多不同的模組,程序員可以在引擎的程序包中方便地取出以及添加進其他的元素。

在這篇文章裏面,我將會為大家展示這些模組是什麽回事並且對遊戲產生怎樣的影響。在下面將要陳述的問題主要講解在Source引擎中壹些令人驚奇的模組是怎樣對整個遊戲的畫面以及遊戲效果產生影響,而不是去解釋Source引擎的代碼怎樣去運作。對於此,可能大家會覺得比較枯燥,畢竟,這些在程序實現上的問題針對的是對遊戲有壹定研究的玩家。我們並沒有打算深入到Source的程序代碼進行研究,因為這些已經不屬於我們壹般老百姓可以研究的範疇了。在這裏必須要給讀者澄清壹下,由於目前Source引擎的非公開性,我們並不能準確地將Source引擎中每壹個模組的特性都準確地表示出來,如果妳壹定要深入研究的話,請參考Half-Life 2發布之後的 SDK 參考文檔以及Valve以後的白皮書。本文的章節細分以筆者對Source引擎的了解為依據。請根據實際情況印證並參考其他專著以及文獻。

3D 引擎

渲染器

Pixel 、vertex shaders

光影效果

HDR (High Dynamic Range)

動畫以及角色面部表情

幾何構成

VGUI遊戲界面

物理引擎,基於Havok 定制的物理引擎

剛體的動力學模型以及關節約束機制

彈性機構、繩索機構、布紋處理、車輛系統

水以及火光

粒子系統

怪物/NPC/程序 上的物理學系統

材質系統

AI 系統

在這裏,我尚且用3D engine來描述造Source引擎中,生成引擎輸出圖像及其幾何體的模組。

渲染器

這部分最能體現顯卡的功力,也是玩家最為註重的壹個重點。渲染器的作用主要主要功能就是采集畫面幾何體和材質的數據,通過壹系列繁雜的過程,生成壹個三維的圖像。Valve並沒有重新創造Source引擎的渲染器而采用了Microsoft DirectX 9.0 的 API,並借助Half-Life SL高階編程語言編寫引擎,在很大程度上節省了寶貴的時間,這歸功於 DirectX9良好的硬件兼容性以及先進的代碼設計流程。原有的Half-Life 1引擎被設計成支持 OpenGL and Direct3D的雙模式,但正如各位所見,這個引擎在Direct3D模式下的渲染十分糟糕,特別是在目前主流的顯卡上工作時,其效率以及畫質遠不及OpenGL模式下的表現。在設計Source引擎的時候,Valve放棄了ogl的渲染模式進而采用DirectX架構,以增強其硬件兼容性以及對未來特效的支持,比如是Shader2.0b甚至是Shader3.0 Model的支持。

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Cube Engine的應用主要是在射擊遊戲方面。應用該引擎的第壹個作品就叫Cube。

Cube,是壹套基於Cube Engine的第壹身OpenGL 3D射擊遊戲,雖然是免費,但絕不遜色於商業遊戲,而且功能齊全,支持單打及連線對打,可以團體模式進行遊戲。

Cube的升級版本稱為Sauerbraten

Sauerbraten (Cube 2)是壹個基於Cube FPS的從新設計版本的單、多用戶遊戲。盡管Sauerbraten和Cube在遊戲設計思路上有***同之處,但是它有壹個6向定點世界模式。這個補充使遊戲具有了更復雜的幾何圖形,和Cube很像的地方在於,遊戲的目的並不是簡單的滿足於視覺上的效果,而是在遊戲的同時動態的創建地圖。此為這個FPS遊戲十分的耐玩,他的引擎正在被用來研發壹個RPG遊戲。

3d:three dimensional,三維

3ds(3d subsystem,三維子系統)

ae(atmospheric effects,霧化效果)

afr(alternate frame rendering,交替渲染技術)

anisotropic filtering(各向異性過濾)

appe(advanced packet parsing engine,增強形幀解析引擎)

av(analog video,模擬視頻)

back buffer,後置緩沖

backface culling(隱面消除)

battle for eyeballs(眼球大戰,各3d圖形芯片公司為了爭奪用戶而作的競爭)

bilinear filtering(雙線性過濾)

cem(cube environment mapping,立方環境映射)

cg(computer graphics,計算機生成圖像)

clipping(剪貼紋理)

clock synthesizer,時鐘合成器

compressed textures(壓縮紋理)

concurrent command engine,協作命令引擎

center processing unit utilization,中央處理器占用率

dac(digital to analog converter,數模傳換器)

decal(印花法,用於生成壹些半透明效果,如:鮮血飛濺的場面)

dfp(digital flat panel,數字式平面顯示器)

dfs: dynamic flat shading(動態平面描影),可用作加速

dithering(抖動)

directional light,方向性光源

dme: direct memory execute(直接內存執行)

dof(depth of field,多重境深)

dot texture blending(點型紋理混和)

double buffering(雙緩沖區)

dir(direct rendering infrastructure,基層直接渲染)

dvi(digital video interface,數字視頻接口)

dxr: dynamicxtended resolution(動態可擴展分辨率)

dxtc(direct x texture compress,directx紋理壓縮,以s3tc為基礎)

dynamic z-buffering(動態z軸緩沖區),顯示物體遠近,可用作遠景

e-ddc(enhanced display data channel,增強形視頻數據通道協議,定義了顯示輸出與主系統之間的通訊通道,能提高顯示輸出的畫面質量)

edge anti-aliasing,邊緣抗鋸齒失真

e-edid(enhanced extended identification data,增強形擴充身份辨識數據,定義了電腦通訊視頻主系統的數據格式)

execute buffers,執行緩沖區

environment mapped bump mapping(環境凹凸映射)

extended burst transactions,增強式突發處理

front buffer,前置緩沖

flat(平面描影)

frames rate is king(幀數為王)

fsaa(full scene anti-aliasing,全景抗鋸齒)

fog(霧化效果)

flip double buffered(反轉雙緩存)

fog table quality(霧化表畫質)

gart(graphic address remappng table,圖形地址重繪表)

gouraud shading,高洛德描影,也稱為內插法均勻塗色

gpu(graphics processing unit,圖形處理器)

gtf(generalized timing formula,壹般程序時間,定義了產生畫面所需要的時間,包括了諸如畫面刷新率等)

hal(hardware abstraction layer,硬件抽像化層)

hardware motion compensation(硬件運動補償)

hdtv(high definition television,高清晰度電視)

hel: hardware emulation layer(硬件模擬層)

high triangle count(復雜三角形計數)

icd(installable client driver,可安裝客戶端驅動程序)

idct(inverse discrete cosine transform,非連續反余弦變換,geforce的dvd硬件強化技術)

immediate mode,直接模式

ippr: image processing and pattern recognition(圖像處理和模式識別)

large textures(大型紋理)

lf(linear filtering,線性過濾,即雙線性過濾)

lighting(光源)

lightmap(光線映射)

local peripheral bus(局域邊緣總線)

mipmapping(mip映射)

modulate(調制混合)

motion compensation,動態補償

motion blur(模糊移動)

mpps:million pixels per second,百萬個像素/秒

multi-resolution mesh,多重分辨率組合

multi threaded bus master,多重主控

multitexture(多重紋理)

nerest mipmap(鄰近mip映射,又叫點采樣技術)

overdraw(透支,全景渲染造成的浪費)

partial texture downloads(並行紋理傳輸)

parallel processing perspective engine(平行透視處理器)

pc(perspective correction,透視糾正)

pgc(parallel graphics configuration,並行圖像設置)

pixel(picture element,圖像元素,又稱p像素,屏幕上的像素點)

point light(壹般點光源)

point sampling(點采樣技術,又叫鄰近mip映射)

precise pixel interpolation,精確像素插值

procedural textures(可編程紋理)

ramdac(random access memory digital to analog converter,隨機存儲器數/模轉換器)

reflection mapping(反射貼圖)

render(著色或渲染)

s端子(seperate)

s3(sight、sound、speed,視頻、音頻、速度)

s3tc(s3 texture compress,s3紋理壓縮,僅支持s3顯卡)

s3tl(s3 transformation & lighting,s3多邊形轉換和光源處理)

screen buffer(屏幕緩沖)

sdtv(standard definition television,標準清晰度電視)

sem(spherical environment mapping,球形環境映射)

shading,描影

single pass multi-texturing,單通道多紋理

sli(scanline interleave,掃描線間插,3dfx的雙voodoo 2配合技術)

smart filter(智能過濾)

soft shadows(柔和陰影)

soft reflections(柔和反射)

spot light(小型點光源)

sra(symmetric rendering architecture,對稱渲染架構)

stencil buffers(模板緩沖)

stream processor(流線處理)

superscaler rendering,超標量渲染

tbfb(tile based frame buffer,碎片紋理幀緩存)

texel(t像素,紋理上的像素點)

texture fidelity(紋理真實性)

texture swapping(紋理交換)

t&l(transform and lighting,多邊形轉換與光源處理)

t-buffer(t緩沖,3dfx voodoo4的特效,包括全景反鋸齒full-scene anti-aliasing、動態模糊motion blur、焦點模糊depth of field blur、柔和陰影soft shadows、柔和反射soft reflections)

tca(twin cache architecture,雙緩存結構)

transparency(透明狀效果)

transformation(三角形轉換)

trilinear filtering(三線性過濾)

texture modes,材質模式

tmipm: trilinear mip mapping(三次線性mip材質貼圖)

uma(unified memory architecture,統壹內存架構)

visualize geometry engine,可視化幾何引擎

vertex lighting(頂點光源)

vertical interpolation(垂直調變)

vip(video interface port,視頻接口)

virge: video and rendering graphics engine(視頻描寫圖形引擎)

voxel(volume pixels,立體像素,novalogic的技術)

vqtc(vector-quantization texture compression,向量紋理壓縮)

vsis(video signal standard,視頻信號標準)

v-sync(同步刷新)

z buffer(z緩存)

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