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虛幻游戲引擎概要虛幻引擎3是一個面向下一代游戲機和directx 9個人電腦的完整的游戲開發(fā)平臺，提供了游戲開發(fā)者需要的大量的核心技術、數(shù)據(jù)生成工具和基礎支持。虛幻引擎3的設計目的非常明確，每一個方面都具有比較高的易用性，尤其側重于數(shù)據(jù)生成和程序編寫的方面，這樣的話，美工只需要程序員的很少量的協(xié)助，就能夠盡可能多地開發(fā)游戲的數(shù)據(jù)資源，并且這個過程是在完全的可視化環(huán)境中完成的，實際操作非常便利；與此同時，虛幻引擎3還能夠為程序員提供一個具有先進功能的，并且具有可擴展性的應用程序框架（framework），這個框架可以用于建立、測試和發(fā)布各種類型的游戲。 64位色高精度動態(tài)渲染管道。gamma校正和線性顏色空間渲染器提供了完美的顏色精度，同時支持了各種后期特效例如光暈，鏡頭光環(huán)和景深等效果。在最新的一代顯示芯片發(fā)布的過程中，我們注意到了一個非常明顯的特點，就是新一代的顯示芯片已經(jīng)不再滿足于傳統(tǒng)的32位色深，轉而需要更加高精度的顏色范圍，這一點在nv40和r420身上都能非常明顯的看出來。在nv40上，這種技術被稱為hpdr技術，而在r420身上，這種技術也有所體現(xiàn)。 支持當前所有的基于像素的光照和渲染技術，包括使用法線貼圖技術的參數(shù)化的phong光照；虛擬位移貼圖；光線衰減函數(shù)；采用預計算的陰影遮罩技術以及使用球形harmonic貼圖的預計算的凹凸自陰影 高級的動態(tài)陰影。虛幻引擎3提供對下列3種陰影技術的完全支持： 采用動態(tài)模板緩沖的陰影體積技術，能夠完整支持動態(tài)光源，這樣就能在場景中所有物體上精確地投射陰影。 能夠讓動態(tài)的角色在場景中投射出動態(tài)的、柔和的模糊陰影，這個過程是通過使用16x超級取樣的陰影緩沖實現(xiàn)的 采用了擁有極高質量和極高性能的預先計算出的陰影遮罩，從而可以將靜態(tài)光源的交互現(xiàn)象離線處理，同時保留了完整的動態(tài)高光和反射效果。 所有支持的陰影技術都是可視化的，并且可以按照美工的意愿自由混合。另外，同時可以與有顏色的衰減函數(shù)結合，從而實現(xiàn)具有合適陰影的平行光、聚光燈效果，以及投射光效果角色能夠在虛幻引擎3中使用陰影技術產(chǎn)生動態(tài)的軟陰影 強大的材質系統(tǒng)，使得美工可以在實時圖形化界面中建立任意復雜的實時shader，而這個界面的友好度可與maya的非實時shader圖形編輯界面媲美 材質框架是模塊化的，所以程序員不僅可以加入新的shader程序，還可以加入能夠讓美工隨意與其他組件連接的shader組件，從而可以實現(xiàn)shader代碼的動態(tài)合成。 完全支持室內(nèi)和室外環(huán)境的無縫連接，在任何地方都支持的動態(tài)每象素光照和陰影。 美工可以通過一個可動態(tài)變形的基本高度圖來建立地形，并使用多層混合材質，這其中包括位移貼圖，法線貼圖和任意復雜的材質，動態(tài)的基于lod的細分，以及植被。另外，地形系統(tǒng)還支持美工控制的自然效果，如平地上的植被，陡坡上的巖石和山頂上的雪 體積環(huán)境效果，包括高度霧和物理上精確的距離霧 剛體物理系統(tǒng)，支持游戲者和游戲中的物體，布娃娃角色動畫以及復雜碰撞等物體交互方式。布娃娃（ragdoll）系統(tǒng)，是目前最為流行的一種非常高級的物理引擎，能夠付給物體以一定的質量，形狀等特性，從而獲得非常逼真的力學動態(tài)效果。half life 2、pain killer等著名游戲均采用了這個物理引擎。 所有可渲染的材質都含有物理特性，例如摩擦系數(shù)等參數(shù)。在虛幻引擎3提供的編輯工具unrealed中，能夠對物體的屬性進行實時修改 符合物理原理的聲音效果 完全整合的基于物理原理的交通工具支持，包括游戲者控制，人工智能和網(wǎng)絡 unrealed內(nèi)建的可視化物理建模工具，支持對于模型和骨骼動畫網(wǎng)格的用于優(yōu)化碰撞檢測的圖元的建立；約束編輯；在編輯器內(nèi)可交互的物理模擬和調(diào)整 動畫系統(tǒng) 骨骼動畫系統(tǒng)；支持每頂點可達4骨骼同時影響的效果以及復雜的骨骼結構。 動畫由一棵動畫物體樹驅動，包括： 混合控制器，進行對嵌套的動畫物體之間的多路混合。 數(shù)據(jù)驅動的控制器，封裝動作捕捉或手動制作的動畫數(shù)據(jù)。 物理控制器，連接到剛體動態(tài)引擎，用來實現(xiàn)布娃娃系統(tǒng)的游戲者和npc動畫和對力的物理響應。 過程動畫控制器，以c+或unrealscript實現(xiàn)，為了實現(xiàn)一些如使一個npc的頭部和眼睛跟蹤一個在關卡中行走的游戲者，或使一個角色根據(jù)健康情況和疲勞度作出不同動作等特性。 為3d studio max和maya制作的導出工具，用于向引擎中導出賦予蒙皮權重的網(wǎng)格，骨骼和動畫序列。 游戲框架以及人工智能 提供了一個支持普通游戲對象（如游戲者，npc，物品，武器和觸發(fā)器）的面向對象的游戲框架。 豐富的多級別ai系統(tǒng)，支持尋路、復雜關卡游歷、單獨決策和組隊ai 對如觸發(fā)器，門和升降機等普通游戲對象敏感的尋路框架，允許復雜的游歷設定，使得npc可以按下開關，打開門，并繞過障礙物。 游歷框架帶有短期戰(zhàn)術戰(zhàn)斗、掩護和撤退的路線網(wǎng)。 基于小隊的ai框架，適合第一人稱射擊、第三人稱射擊和戰(zhàn)術戰(zhàn)斗游戲。 ai路徑在unrealed中可見并可由關卡編輯者編輯，允許自定義和提示可見的ai腳本工具，使設計者可以創(chuàng)建復雜的交互性游戲設定，例如游戲者目標，通用的游戲事件觸發(fā)器和交互式過場動畫 unrealmatinee，一個基于時間線的可視化序列、動畫和曲線路徑工具。設計者可以使用此工具建立游戲中的過場動畫，可以是交互的或非交互的，通過動畫序列化、移動包括攝像機在內(nèi)的對象，控制聲音和視覺特效，并觸發(fā)游戲和ai事件。unrealed中的“matinee”工具，能夠編輯基于時間軸的事件序列 支持各種平臺的輸出格式，包含5.1環(huán)繞立體聲和高品質杜比數(shù)碼音效。 3維聲源位置設置，多普勒效應。多普勒效應：是指當發(fā)聲物體在運動時，聲音的音調(diào)會隨著物體移動速度而改變其高低聲音頻率的變化，這個原理也被運用在聲卡3d發(fā)聲原理之中。 在unrealed中的可視化音效工具可以為聲音設計者提供對音效的全面的控制，聲音強度，順序，循環(huán)，過濾，調(diào)制，變調(diào)和隨機化。聲音參數(shù)被從代碼中分離開，使設計者可以控制所有的與游戲、過場動畫和動畫序列相關的聲音。 支持所有平臺的主要聲音格式，包括pcm,adpcm,游戲機對應的聲音壓縮格式和ogg vorbis。 支持游戲機上的聲音流。 internet和局域網(wǎng)游戲已經(jīng)成為epic的競賽游戲如unreal tournament 2004的一大特征。虛幻引擎長時間以來一直提供靈活的高級網(wǎng)絡架構，適合于各種類型的游戲。 internet和局域網(wǎng)游戲在pc和所有游戲機平臺上都被完全支持unreal tournament 2004的游戲中帶的服務器瀏覽器 虛幻引擎的網(wǎng)絡游戲部分編程是高層的和數(shù)據(jù)驅動的，允許由unreal腳本代碼指定在客戶端和服務器之間聯(lián)系的變量和函數(shù)，來保留一個同步的對游戲狀態(tài)的近似。底層游戲網(wǎng)絡傳輸是基于udp的并能夠將可靠和不可靠傳輸方式結合，來對游戲感進行優(yōu)化，即使在低帶寬和高延遲的環(huán)境下。 客戶端服務器模式下最多支持64個游戲者同時游戲。同時支持非服務器模式（點對點模式）下的16游戲者同時游戲。 支持不同平臺間的網(wǎng)絡互連（例如pc服務器和游戲機客戶端；windows, macos和linux客戶端共同進行游戲）。 所有游戲特性在網(wǎng)絡游戲模式下都被支持，包括基于交通工具的多人游戲，帶有npc和機器人的組隊競技，單人模式下的協(xié)同游戲等等。支持自動下載，包括跨平臺的一致的unreal腳本代碼。這項特性使得從用戶自己創(chuàng)建的地圖到獎勵包，到完整的游戲mod都可以隨意獲得。 提供了一個主服務器組件來跟蹤世界范圍內(nèi)的服務器，提供給游戲者過濾的服務器列表，等等。世界范圍內(nèi)的游戲統(tǒng)計跟蹤系統(tǒng) 請注意我們不會提供一個適合大量玩家在線網(wǎng)絡游戲的服務器或網(wǎng)絡框架。盡管這項工作是一個需要多人多年工作的工程，仍然有很多小隊已經(jīng)使用unreal引擎做了這件事（包括ncsoft的天堂2和ea的創(chuàng)世紀x），這表明了使用unreal引擎作為mmorpg游戲客戶端和工具的可能性。 unrealed內(nèi)容創(chuàng)建工具 uneral編輯器(unrealed)是一個純粹的所見即所得的數(shù)據(jù)生成工具，用來填充3d studio max， maya和可發(fā)行游戲之間的空隙。 對游戲對象如游戲者，npc，物品，ai路點和光源的可視化放置與編輯帶有完全的實時預覽，包括100的動態(tài)陰影。包含一個數(shù)據(jù)驅動的編輯框架，允許關卡設計者容易地自定義任何游戲對象，以及允許程序員通過腳本向設計者能夠使用新的可自定義的屬性?？梢暬牟馁|瀏覽器，并能提供搜索和管理的功能 美工可以通過實時地形編輯工具來提高地面，向地面繪制alpha層來控制各層的混合并組裝各層，碰撞檢測數(shù)據(jù)和位移貼圖 可視化材質編輯器。通過可視化的連接顏色、alpha和貼圖坐標系統(tǒng)和程序員定義的材質組件，美工可以建立從簡單的多層混合材質到極為復雜的材質，并且這些材質可以動態(tài)地與場景中的光源交互 一個強大的瀏覽框架，可以用來尋找、預覽和組織各種類型的游戲資源 美工可以使用動畫工具來引入模型、骨骼和動畫，并將它們連接到游戲中的事件如聲音和腳本事件?？梢暬牟馁|編輯器讓美工能夠輕易的創(chuàng)建能夠在shader程序中應用的素材 在編輯器中的play here按鈕使得在編輯器中只要點擊一下鼠標即可進行游戲。這樣，你可以在編輯器中一邊測試游戲，一邊進行編輯。 每份unreal引擎授權都包含了重新組合分配unrealed的權利，使得游戲制作組可以將他們的數(shù)據(jù)創(chuàng)建工具與游戲一起發(fā)布給mod制作團體。mod提供者已經(jīng)成為當今很多卓越的pc游戲成功的一個重要因素，而且我們可以預見在將來，對基于pc的mod開發(fā)的支持也可能成為游戲機游戲的重要因素。 我們提供了3d studio max和maya來將模型帶到虛幻引擎中，帶有網(wǎng)格拓撲信息，貼圖坐標，平滑組，材質名稱，骨骼結構和骨骼動畫數(shù)據(jù)?？梢暬牡匦尉庉嬈髂軌驅崟r體現(xiàn)出地形的變化 所有您所希望從一個現(xiàn)代數(shù)據(jù)編輯工具中得到的東西：多層撤銷/重復功能，托拽，拷貝粘貼，自定義快捷鍵和顏色配置，視圖管理。在虛幻引擎3中我們的大多數(shù)角色都是由兩個網(wǎng)格模型建立的：一個具有幾千多邊形的實時網(wǎng)格，和一個數(shù)百萬多邊形的細節(jié)網(wǎng)格。我們提供了一個分布式計算的程序，對細節(jié)網(wǎng)格進行光線跟蹤，并且從高多邊形幾何結構生成一張法線貼圖，在游戲中賦予實時網(wǎng)格。結果是在游戲中的網(wǎng)格帶有高多邊形網(wǎng)格的所有光影細節(jié)信息，但是仍然可以十分容易的實時渲染。使用法線貼圖實現(xiàn)的超過1億個三角形效果,實際上只有50萬個三角形虛幻引擎3包含了例程部分和100的源代碼，包括引擎本身、編輯器、max/maya導出插件和所有該公司內(nèi)部開發(fā)的游戲的游戲代碼。 可擴展的、面向對象的c+引擎，帶有用于靜態(tài)和動態(tài)加載代碼和資源的軟件架構，可移植性，易于調(diào)試。虛幻引擎3提供的腳本編輯器 unreal腳本語言提供了對元數(shù)據(jù)的自動支持；支持十分靈活的文件格式向下兼容性；支持讓關卡編輯者使用腳本屬性；基于gui的腳本調(diào)試器；對多種重要游戲編程概念的本地語言支持，例如動態(tài)有限狀態(tài)機和基于時間的代碼執(zhí)行。 模塊化材質組件接口來擴展可視化工具，并且在可視化shader gui中加入新的美工可用的shader組件。 源代碼控制友好的軟件架構，對大型工作組和多平臺工程的可擴展性。 unreal引擎3被作為一個可以在pc和任何下一代家用游戲主機上編譯的統(tǒng)一的代碼基礎。所有游戲組件和數(shù)據(jù)文件都可以在各種平臺上兼容，為了pc上代碼和資源的快速周轉，和家用機和pc上的游戲測試。 針對家用游戲機的可自由尋址的dvd讀取優(yōu)化過程，能夠用大于80%的dvd物理傳輸率上讀取關卡。虛幻引擎3還可以方便的支持多種語言 虛幻引擎3數(shù)據(jù)資源和代碼是可地方化的，能夠通過一個簡單的框架來擴展游戲中全部的文字、聲音、圖像和視頻。虛幻引擎3是基于unicode字符級的，并且完全支持16位unicode字體和文字輸入，包括引入truetype字體到可渲染的位圖字體。我們的游戲已經(jīng)使用9種語言發(fā)布，包括中文、日文和韓文。注重細節(jié)，其他特殊規(guī)格一覽這里是一些我們在建立下一個基于虛幻引擎3游戲的指導方針。不同類型的游戲將會有十分不同的游戲者數(shù)目，場景大小和表現(xiàn)。所以這些規(guī)范只能作為對一個項目而不是對所有項目的指導。 角色對于每個主要角色和靜態(tài)網(wǎng)格資源，我們建立兩個版本的網(wǎng)格模型：一個可選然的帶有唯一uv坐標的網(wǎng)格模型，和一個只帶有幾何信息的細節(jié)網(wǎng)格模型我們通過虛幻引擎3來處理這兩個模型，基于細節(jié)模型的所有幾何信息來為可渲染模型生成一個高分辨率的法線貼圖?？射秩灸Ｐ停何覀冊诮⒖射秩灸Ｐ蜁r使用3000到12000個三角形，在場景中同時可見的角色有5到20個左右。 細節(jié)網(wǎng)格：我們使用一百萬到八百萬三角形來為標準的角色建立細節(jié)網(wǎng)格模型。這對于為每個角色建立一到兩個2048乘2048大小的法線貼圖已經(jīng)足夠了。 骨骼：我們的每個標準角色都有100到200塊骨頭，包括了有關節(jié)的臉部、手部和手指。 法線貼圖和材質貼圖我們在建立大部分角色和場景的普通貼圖和法線貼圖時都使用2048乘2048分辨率的貼圖。我們感覺這是一個對于2006年左右的運行于中檔pc上的游戲來說的一個十分合理的目標。下一代的游戲主機可能需要將貼圖大小減少2倍，而低端pc則需要減少4倍，取決于貼圖數(shù)量和場景復雜度。 環(huán)境典型的場景環(huán)境包括1000到5000可