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网络游戏渲染技术及开发引擎

一引言(网游及3D的发展)

1992至1996年，是中国网络游戏的“史前文明”时期，以《侠客行》为代表的网页文字网络游戏开始盛行。这类游戏类似于一个大的交互聊天室，与现在的网络游戏不同的是它是以文字叙述的形式来体现游戏性。玩家登录游戏会显示出某玩家骑着一匹马飞驰而来等。当时网页游戏对于网络速度及计算机配置要求不高，所以也曾风靡全国。

1997年，金山西山居用7个人花费110万元完成了其第一款角色扮演游戏《剑侠情缘》。该游戏曲折动人的故事情节真正诊释了中国的武侠文化，曾在国内引起巨大轰动。

1998年王建华、鲍岳桥、简晶创立的联众游戏世界在东方网景架设了游戏服务器，免费提供拖拉机、围棋、跳棋、中国象棋、拱猪共种网络棋牌游戏的服务。2001年，联众游戏以17万同时在线、2000万注册用户的规模成为当时世界最大的在线游戏网站。网络游戏开始呈现出巨大的商业机会。

1999年成立了乐斗士工作小组推出了国内最早的简易图形MUD游戏《笑傲江湖之精忠报国》。由于民间模拟服务器的出现，使国内的玩家开始真正地接触到了真正的优秀的图形网络游戏。

2000年宇智科通代理的韩国网络游戏《黑暗之光》开始进入国内。这个很快被市场淘汰的半成品游戏却打响了韩国网络游戏进军中国的第一枪。

2001年底，韩国一款名为《传奇》的网络游戏开发商和当时最成功的网络游戏公司华彩进行合作谈判。华彩请来进行测试的玩家表示这游戏不值得运营，于是这款游戏只好转投他家。后来《传奇》连同其创始人陈天桥一起在中国家喻户晓。

2002年到2007年之间，中国的网络游戏企业已经开始酝酿并完成了海外上市。中国自主研发的网络游戏表现出强大的生命力，网络游戏市场中的供求关系呈现出爆发状态。

网络游戏备受青睐其中有的两个很大的原因：其一，网络游戏有着桌面游戏无法比拟的互动性，玩家可以跟许许多多认识或不认识的网民一起游玩，作任务，从而获得一种被认同感和自我价值感。其二，网络游戏的界面往往是一些科幻!绚烂的场景。网民游玩其中，会产生一种梦幻、脱离现实的感觉，能够大大舒缓工作、生活带来的压力。正是由于这种需求，吸引了国内外一大批人员前来研究网络游戏场景的营建技术。如何营造美轮美奂的游戏场景，提供给玩家良好的互动感和沉浸感，一时成为了热门话题。

二三维渲染技术

在近几年间，3D网络游戏已经成为数字娱乐业界的主流。目前开发3D网络游戏广为使用的API开发包有OpenGL和Direct3D，在游戏领域，OpenGL的重要性不言而喻，作为成熟的技术，它满足了图形渲染中从双面反射到参数曲线和曲面的所有需要。相比之下，Direct3D的技术特点决定了它在3D图形渲染上的劣势，但它提供的在网络游戏的开发上确有强大的优势。在网络游戏中，最重要的技术就是室外场景的实时渲染技术。也是游戏编程世界中的热点技术。同时它在其它领域也有着同样重要的作用，如GIS系统、飞行模拟系统、VR系统以及数字地球技术等都离不开室外场景的实时渲染技术。一个优秀的室外场景实时渲染技术在保证实时性以外还能创造出非常逼真的!有说服力的虚拟自然环境。

画面渲染是游戏最主要的工作之一。当模型制作完毕之后，美术设计师会把材质贴图赋予模型，这相当于为骨骼蒙上皮肤，最后再通过渲染引擎把模型、动画、光影、特效等所有效果实时计算出来并显示在屏幕上，画面渲染技术直接决定着游戏画面最终的输出质量。在画面渲染技术中则主要包括光影效果和动画系统两个方面。光影效果，即场景中的光源对处于其中的人和物的影响方式。游戏的光影效果完全是由渲染引擎控制的，折射、反射等基本的光学原理以及动态光源、彩色光源等高级效果都是通过引擎的不同编程技术实现的。其次是动画，目前游戏所采用的动画系统可以分为两种一是骨骼动画系统，一是模型动画系统，前者用内置的骨骼带动物体产生运动，常用于动作类游戏，如网络格斗游戏，后者则是在模型的基础上直接进行变形。渲染引擎把这两种动画系统预先植入游戏，便于动画设计师为角色设计丰富的动作造型。

大规模的地形渲染技术一直是图形学里的热点问题之一。LOD技术是近几年游戏开发领域探讨的一种概念较新的技术之一，如果将LOD技术运用到游戏开发，基于多边形渲染的3D引擎性能会翻上几番。LOD技术研究的核心算法是如何有效的精简多边形面。本文介绍一种新LOD算法来提升渲染效果，在加入LOD技术以后，引擎的性能翻了近4倍。LOD也就是层次细节(LevelofDetail)的简称，不同于Voxel技术，它是一种使用多边形的、真正的3D渲染技术。本文只是简单的介绍一下LOD算法的作用，不做算法的详细阐述，具体算法描述请参看文献。

三三维网游渲染引擎

OGRE(Obj