呂振剛

（遼河油田通信公司網(wǎng)絡(luò)游戲項目部，遼寧 盤錦 124010）

一.引言（網(wǎng)游及3D的發(fā)展）

1992 至1996年，是中國網(wǎng)絡(luò)游戲的"史前文明"時期，以《俠客行》為代表的網(wǎng)頁文字網(wǎng)絡(luò)游戲開始盛行。這類游戲類似于一個大的交互聊天室，與現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)游戲不同的是它是以文字敘述的形式來體現(xiàn)游戲性。玩家登錄游戲會顯示出某玩家騎著一匹馬飛馳而來等。當時網(wǎng)頁游戲?qū)τ诰W(wǎng)絡(luò)速度及計算機配置要求不高，所以也曾風靡全國。

1997年，金山西山居用7個人花費110萬元完成了其第一款角色扮演游戲《劍俠情緣》。該游戲曲折動人的故事情節(jié)真正診釋了中國的武俠文化，曾在國內(nèi)引起巨大轟動。

1998年王建華、鮑岳橋、簡晶創(chuàng)立的聯(lián)眾游戲世界在東方網(wǎng)景架設(shè)了游戲服務(wù)器，免費提供拖拉機、圍棋、跳棋、中國象棋、拱豬共種網(wǎng)絡(luò)棋牌游戲的服務(wù)。2001年，聯(lián)眾游戲以17萬同時在線、2000萬注冊用戶的規(guī)模成為當時世界最大的在線游戲網(wǎng)站。網(wǎng)絡(luò)游戲開始呈現(xiàn)出巨大的商業(yè)機會。

1999年成立了樂斗士工作小組推出了國內(nèi)最早的簡易圖形MUD游戲《笑傲江湖之精忠報國》。由于民間模擬服務(wù)器的出現(xiàn)，使國內(nèi)的玩家開始真正地接觸到了真正的優(yōu)秀的圖形網(wǎng)絡(luò)游戲。

2000年宇智科通代理的韓國網(wǎng)絡(luò)游戲《黑暗之光》開始進入國內(nèi)。這個很快被市場淘汰的半成品游戲卻打響了韓國網(wǎng)絡(luò)游戲進軍中國的第一槍。

2001年底，韓國一款名為《傳奇》的網(wǎng)絡(luò)游戲開發(fā)商和當時最成功的網(wǎng)絡(luò)游戲公司華彩進行合作談判。華彩請來進行測試的玩家表示這游戲不值得運營，于是這款游戲只好轉(zhuǎn)投他家。后來《傳奇》連同其創(chuàng)始人陳天橋一起在中國家喻戶曉。

2002年到2007年之間，中國的網(wǎng)絡(luò)游戲企業(yè)已經(jīng)開始醞釀并完成了海外上市。中國自主研發(fā)的網(wǎng)絡(luò)游戲表現(xiàn)出強大的生命力，網(wǎng)絡(luò)游戲市場中的供求關(guān)系呈現(xiàn)出爆發(fā)狀態(tài)。

網(wǎng)絡(luò)游戲備受青睞其中有的兩個很大的原因：其一，網(wǎng)絡(luò)游戲有著桌面游戲無法比擬的互動性，玩家可以跟許許多多認識或不認識的網(wǎng)民一起游玩，作任務(wù)，從而獲得一種被認同感和自我價值感。其二，網(wǎng)絡(luò)游戲的界面往往是一些科幻!絢爛的場景。網(wǎng)民游玩其中，會產(chǎn)生一種夢幻、脫離現(xiàn)實的感覺，能夠大大舒緩工作、生活帶來的壓力。正是由于這種需求，吸引了國內(nèi)外一大批人員前來研究網(wǎng)絡(luò)游戲場景的營建技術(shù)。如何營造美輪美奐的游戲場景，提供給玩家良好的互動感和沉浸感，一時成為了熱門話題。

二.三維渲染技術(shù)

在近幾年間，3D網(wǎng)絡(luò)游戲已經(jīng)成為數(shù)字娛樂業(yè)界的主流。目前開發(fā)3D網(wǎng)絡(luò)游戲廣為使用的API開發(fā)包有OpenGL和Direct3D，在游戲領(lǐng)域,，OpenGL的重要性不言而喻，作為成熟的技術(shù),它滿足了圖形渲染中從雙面反射到參數(shù)曲線和曲面的所有需要。相比之下，Direct3D的技術(shù)特點決定了它在3D圖形渲染上的劣勢，但它提供的在網(wǎng)絡(luò)游戲的開發(fā)上確有強大的優(yōu)勢。在網(wǎng)絡(luò)游戲中，最重要的技術(shù)就是室外場景的實時渲染技術(shù)。也是游戲編程世界中的熱點技術(shù)。同時它在其它領(lǐng)域也有著同樣重要的作用，如GIS系統(tǒng)、飛行模擬系統(tǒng)、VR系統(tǒng)以及數(shù)字地球技術(shù)等都離不開室外場景的實時渲染技術(shù)。一個優(yōu)秀的室外場景實時渲染技術(shù)在保證實時性以外還能創(chuàng)造出非常逼真的!有說服力的虛擬自然環(huán)境。

畫面渲染是游戲最主要的工作之一。當模型制作完畢之后,美術(shù)設(shè)計師會把材質(zhì)貼圖賦予模型，這相當于為骨骼蒙上皮膚，最后再通過渲染引擎把模型、動畫、光影、特效等所有效果實時計算出來并顯示在屏幕上，畫面渲染技術(shù)直接決定著游戲畫面最終的輸出質(zhì)量。在畫面渲染技術(shù)中則主要包括光影效果和動畫系統(tǒng)兩個方面。光影效果，即場景中的光源對處于其中的人和物的影響方式。游戲的光影效果完全是由渲染引擎控制的，折射、反射等基本的光學原理以及動態(tài)光源、彩色光源等高級效果都是通過引擎的不同編程技術(shù)實現(xiàn)的。其次是動畫，目前游戲所采用的動畫系統(tǒng)可以分為兩種一是骨骼動畫系統(tǒng)，一是模型動畫系統(tǒng)，前者用內(nèi)置的骨骼帶動物體產(chǎn)生運動，常用于動作類游戲，如網(wǎng)絡(luò)格斗游戲，后者則是在模型的基礎(chǔ)上直接進行變形。渲染引擎把這兩種動畫系統(tǒng)預(yù)先植入游戲，便于動畫設(shè)計師為角色設(shè)計豐富的動作造型。

大規(guī)模的地形渲染技術(shù)一直是圖形學里的熱點問題之一。LOD技術(shù)是近幾年游戲開發(fā)領(lǐng)域探討的一種概念較新的技術(shù)之一，如果將LOD技術(shù)運用到游戲開發(fā)，基于多邊形渲染的3D引擎性能會翻上幾番。LOD技術(shù)研究的核心算法是如何有效的精簡多邊形面。本文介紹一種新LOD算法來提升渲染效果，在加入LOD技術(shù)以后，引擎的性能翻了近4倍。LOD也就是層次細節(jié)(LevelofDetail)的簡稱，不同于Voxel技術(shù)，它是一種使用多邊形的、真正的3D渲染技術(shù)。本文只是簡單的介紹一下LOD算法的作用，不做算法的詳細闡述，具體算法描述請參看文獻。

三.三維網(wǎng)游渲染引擎

OGRE(Object-OrientedGraphicsRendering Engine，面向?qū)ο蟮膱D形渲染引擎)是一款使用C++開發(fā)的面向?qū)ο蟮拿赓M開源3D渲染引擎。OGRE的目的是讓開發(fā)者能更方便地開發(fā)3D應(yīng)用程序或3D游戲。OGRE對底層圖形API（如Direct3D和OpenGL)的全部使用細節(jié)進行了抽象和封裝，并提供了便于使用的基于現(xiàn)實世界對象的接口。

OGRE項目在2001年建立，作者Steve Steeting曾是一個普通的商業(yè)軟件開發(fā)者。某天他忽然想到，世界需要一個場景結(jié)構(gòu)獨立于場景內(nèi)容的3D渲染引擎。隨后，他利用10多年在圖形領(lǐng)域的軟件開發(fā)經(jīng)驗，設(shè)計了并開發(fā)了OGRE。他認為，很多3D引擎在技術(shù)上吸引人的同時，卻缺乏緊湊的設(shè)計和完善的文檔。另外還有一些3D引擎也只是針對某一特定類型的游戲或應(yīng)用程序而開發(fā) (如第一人稱射擊游戲，地理場景漫游等)。

OGRE的設(shè)計遵循"設(shè)計要先于功能"。每一個加入OGRE的新特性，都會經(jīng)過慎重的考慮，盡可能地完善設(shè)計，這意味著所有功能都會完美地融入整個體系。它嚴格遵循質(zhì)量重于數(shù)量的原則和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計技術(shù)，借鑒在商業(yè)領(lǐng)域廣泛使用的設(shè)計模式，并融合其它優(yōu)秀框架等理念，使OGRE持續(xù)發(fā)展。

OGRE主要的優(yōu)點包括：（1）跨Windows,Linux,MacOS平臺；（2）同時支持Direct3D和OpenGL兩種圖形 API；（3）簡單、易用的面向?qū)ο蠼涌谠O(shè)計更便于使用；（4）良好的設(shè)計模式及支持高效的插件體系結(jié)構(gòu)，使得不重新編譯就可擴展引擎的功能；（5）清晰、整潔的設(shè)計和全面的文檔支持；（6）開源，免費。

以O(shè)GRE為核心的游戲開發(fā)平臺體系結(jié)構(gòu)如圖所示。其中，平臺管理器、資源管理器、場景管理器和渲染系統(tǒng)均是OGRE的組成部分。

圖：OGRE平臺體系結(jié)構(gòu)

結(jié)束語：網(wǎng)絡(luò)游戲的研發(fā)是一個龐大而又系統(tǒng)的工程，涉及的技術(shù)包括:Windows程序設(shè)計、游戲引擎、3D圖形學、物理學、人工智能、網(wǎng)絡(luò)編程、腳本、數(shù)據(jù)庫等。對其中每一項的深入研究都不會很簡單，所以本文只對其中幾個技術(shù)進行基本的介紹。為了更深入地研究網(wǎng)絡(luò)游戲制作技術(shù)的所有方面，在今后的工作中應(yīng)加強后續(xù)工作，如數(shù)據(jù)庫是網(wǎng)絡(luò)游戲中必不可少的，它一般用來對玩家的資料進行持久化保存，應(yīng)加強這方面的工作。

[1]張文趙子銘主編:P2P網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理與C++開發(fā)案例，北京:人民郵電出版社，2008.08

[2]AndreLaMothe著，李祥瑞陳武譯，3D游戲編程大師技巧，北京:人民郵電出版社，2005.6

[3]蘇羽王媛媛編著，VisualC++網(wǎng)絡(luò)游戲建模與實現(xiàn)，北京:北京科海電子出版社，2003.6