劉為

摘 要：隨著游戲產業(yè)的不斷壯大，游戲開發(fā)引擎及工具開始變得免費和易用。文章介紹并分析了當下在中國應用最為廣泛的幾款商用游戲開發(fā)引擎和工具，對各個引擎特性進行了闡述，并從多個方面對這幾款引擎進行了對比，為開發(fā)者選用合適引擎提供了參考。

關鍵詞：游戲引擎；虛幻；unity；cocos2d；LayaAir；Egret

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）30-0064-03

1 概 述

中國的游戲市場在近五年得到了飛速發(fā)展，除了一直保持穩(wěn)定增長的傳統(tǒng)電腦游戲市場外，被解禁的電子游戲機，電子競技，網絡游戲和移動游戲市場均出現(xiàn)大幅提升，成為推進我國經濟增長的助力之一。

據(jù)相關報告顯示，截止2016年上半年，中國游戲市場實際銷售收入達到787.5億元人民幣，同比增長30.1%。其中，移動游戲依然保持了高速增長，達到374.8億元人民幣，同比增長79.1%。相應的，2016年前6個月我國游戲用戶達到了4.89億人，同比增長6.7%。

隨著游戲產業(yè)的不斷擴大，相應的游戲開發(fā)公司和從業(yè)者數(shù)量不斷增加，市場競爭也非常激烈，絕大多數(shù)游戲的生命周期都被大大壓縮，不斷推出新的游戲，更短的開發(fā)周期，更低的資金投入都是各個游戲公司關注的重點。

為了達到最大的開發(fā)效率，幾乎所有公司都會選擇游戲引擎進行開發(fā)；同時一些個人創(chuàng)業(yè)者也可以通過使用游戲引擎，快速的將自己的創(chuàng)意實現(xiàn)為產品。本文將對市場上主流的游戲引擎的特點進行分析，并提出了不同引擎的適用環(huán)境。

2 游戲引擎解析

游戲引擎是指專業(yè)軟件廠商推出的游戲開發(fā)工具，這類型工具實現(xiàn)了游戲開中最底層的一些技術，并將其打包成為函數(shù)庫，內置于工具中。

這些底層的實現(xiàn)往往也是游戲開發(fā)中最難的一部分。例如圖形圖像效果的實現(xiàn)，物理效果的實現(xiàn)，動畫的實現(xiàn)以及多硬件平臺的發(fā)布等。

游戲開發(fā)者獲得工具后，能夠借助工具提供的圖形化開發(fā)環(huán)境專注于游戲邏輯的實現(xiàn)，對于游戲效果等部分，可以借助調用函數(shù)庫來實現(xiàn)，大大減少了開發(fā)的復雜度；同時在后期發(fā)布時，也無需擔心硬件平臺的不同，游戲引擎往往能實現(xiàn)多平臺發(fā)布。

2.1 虛幻引擎（Unreal engine）

虛幻引擎最初版本發(fā)布于1998年，是該領域歷史較悠久、知名度最高的商業(yè)游戲引擎，由美國公司Epic Games開發(fā)。該引擎發(fā)布以來，一直為高端游戲廠家所選用，無數(shù)3D游戲大作基于該平臺，例如早期的《時空之輪》《細胞分裂》，以及后來的《戰(zhàn)爭機器》、《質量效應》等。

虛幻引擎的底層采用C++編寫完成，其圖形特性能夠支持最新版本的DirectX。

虛幻引擎很早就能夠支持PC和游戲機的上的開發(fā)，該引擎第一代在1998年發(fā)布，之后在2002年發(fā)布了虛幻二，在2006年發(fā)布了第三代產品。虛幻引擎在2013年發(fā)布了第4個版本，并且?guī)砹撕芏嘧兓?/p>

首先，前三代虛幻引擎是一個純商業(yè)化產品，使用者必須付費購買，并且價格不菲。而虛幻4則采用了一種完全免費使用的產品發(fā)行方式，用戶只需在官網上注冊，就可以下載該引擎進行游戲開發(fā)。僅當用戶將游戲商業(yè)化并創(chuàng)造收入時，虛幻引擎才收取收入的5%作為引擎費用。

其次，虛幻4能夠很好的支持多平臺，除了傳統(tǒng)的Windows，MACOS以及Xbox和PlayStation外，新引擎還強化了對移動設備的支持，涵蓋了IOS和安卓兩大移動平臺以及HTML5的頁面平臺。

第三，虛幻4采用了新的代碼編輯語言和編輯方式，早期虛幻用的是unreal script語言，現(xiàn)在采用了更加常用的C++，并且增加了Blueprint可視化編輯環(huán)境。

第四，虛幻4增加了應用商城，能夠讓普通用戶將自己開發(fā)的插件在商城中售賣，從而大幅提升該引擎的實際應用能力。

虛幻引擎由于其早期的高價和高技術含量，針對的開發(fā)對象也是PC和游戲機，使得該引擎的用戶往往是專業(yè)程序員。其優(yōu)勢依然在PC和游戲機領域，在移動平臺方面還處在開拓階段。

2.2 Unity引擎

Unity引擎是近幾年使用非常廣泛的新游戲引擎。其特點首先是免費使用，其次是學習門檻較低，同時具有龐大的用戶商城支持。

可以說，Unity的技術以及運營模式更加適合當前這個快銷費和免費使用的時代，很快就占據(jù)了大量用戶，也倒逼虛幻引擎放棄了以前的收費策略，走上了和Unity一樣開放的道路。

Unity最早發(fā)布于2005年，適用于MAC平臺，早期其名為Unity 3D，主要是為實現(xiàn)基于Web的3D和虛擬現(xiàn)實（VR）項目而開發(fā)。

直到2008年，Unity支持Windows平臺后，其知名度才大幅提高。之后隨著Unity相繼支持移動平臺、PlayStation和Xbox，在2011年就完成了其跨平臺的生態(tài)的構建，成為了多平臺3D游戲和互動設計的高人氣引擎。

Unity的優(yōu)勢在于強大3D效果和虛擬現(xiàn)實，2D方面則從Unity4之后開始加強。迄今為止，Unity是使用者最廣泛的游戲引擎，其原因首先是免費使用，只有專業(yè)版才收取一定的收費。

其次是該引擎使用的編程語言也是非常易學習的C#和JavaScript，學習成本較低，上手非?？?，并且在國內有很多用戶，能夠找到豐富的網絡資源。

第三，該引擎提供一個非常強大且易用的集成開發(fā)環(huán)境，適用于不同開發(fā)人員（程序員，設計人員和策劃人員）共同工作，其基于組件的游戲快速開發(fā)流程也非常令人容易理解；同時該引擎提供資源商城，用戶間可以很方便的交易資源和工具，可以說，Unity是當今效率最高的3D游戲開發(fā)引擎。

第四，全平臺打包支持，該引擎對幾乎所有的移動和游戲機平臺都能提供支持，除此之外，對知名的虛擬現(xiàn)實設備也有非常好的支持。

不過該引擎早期版本對界面設計及2D設計的支持比較弱，如果是開發(fā)小型HTML5游戲，可以考慮用其它引擎。在Unity5之后，加入了對WebGL的支持，對HTML5方面的支持再上一個臺階，使其成為了開發(fā)大型2D/3D網頁游戲（無插件）的重要選擇之一。

2.3 Cocos 2d-x引擎

Cocos 2d-x是由中國公司觸控科技開發(fā)的，基于Cocos 2d開源引擎的國產游戲引擎，其特性主要集中在2D游戲和移動平臺，甚至打出了為移動而生的口號。

Cocos 2d的原型出現(xiàn)在2005年的阿根廷，創(chuàng)始者當時使用python語言開發(fā)該引擎，后來在2008年率先支持蘋果的IPhone平臺，成為眾多開發(fā)者的選擇。Cocos 2d-x作為Cocos 2d的國產引擎，主要部分由C++開發(fā)完成，早期版本的Cocos 2d-x提供Cocos Studio作為開發(fā)工具，能夠同時支持C++，Lua和JavaScript三種開發(fā)語言進行邏輯設計。

目前，基于Cocos 2d-x引擎開發(fā)的游戲非常多，多數(shù)2D游戲開發(fā)者都會首選該引擎，日本游戲公司基于該引擎開發(fā)的《怪物彈珠》成為2014年日本付費游戲第一名。

Cocos 2d-x最大特性是跨平臺部署，能夠一次編寫，發(fā)布到IOS，Android和HTML5頁面平臺。同時其作為專業(yè)2D游戲引擎，圖形部分基于OpenGL ES進行渲染，引擎中附帶一些3D的效果。

經過幾年發(fā)展，Cocos 2d-x在2016年推出了全新Cocos Creator集成開發(fā)工具，該工具是以內容創(chuàng)作為核心的游戲開發(fā)工具，實現(xiàn)了一體化、可擴展、可自定義工作流的編輯器，并形成了組件化編程方式，極大簡化了游戲開發(fā)工作流中的場景編輯、UI設計、資源管理、游戲調試和預覽、多平臺發(fā)布等工作。不過該開發(fā)工具放棄了C++和Lua語言，僅僅支持JavaScript作為開發(fā)語言。

2.4 LayaAir引擎

由中國公司Layabox打造的基于HTML5協(xié)議的跨平臺游戲開發(fā)的開源免費引擎。該引擎除了能開發(fā)HTML5的游戲以及一些富媒體應用外，還能夠將最終的應用發(fā)布成為APP和Flash頁面。

該引擎圖形部分從一開始便基于WebGL渲染，能夠直接調用硬件GPU進行加速，故在游戲性能上有一定優(yōu)勢。該引擎提供集成化開發(fā)工具LayaAir IDE，支持ActionScript3、Typescript、JavaScript三種開發(fā)語言，其中AS3主要應用在Flash應用的發(fā)布上。

LayaAir引擎支持開發(fā)2D、3D及VR的網頁產品（HTML5），同時能夠發(fā)布IOS、Android和Flash（處于淘汰中）應用，最為主要的是，該引擎在H5游戲的性能方面優(yōu)化較好，大型H5游戲能夠在不需要runtime的情況下達到較高流暢度（該引擎同時提供LayaPlayer作為運行器，該運行器也被多個主流瀏覽器預裝）。

該引擎現(xiàn)在歸屬與觸控科技。

2.5 Egret引擎

Egret引擎是在2014年由國內公司設計的基于HTML5的開源、免費游戲引擎，可以說該引擎與LayaAir引擎比較相似，都和早期的Flash有一定的淵源，脫胎于HTML5。

該引擎提供名為Egret Wing的可視化開發(fā)環(huán)境，只能使用Typescript作為開發(fā)語言，基于組件的編程設計，能夠極為快速的開發(fā)小型HTML5游戲，同時能夠打包作品到移動平臺APP及HTML5頁面。

該引擎圖形部分早期基于HTML5的Canvas模式，兼容性較好，但性能較差，基本無法開發(fā)大型的H5游戲。

2016年，該引擎在3.0.8版加入了基于WebGL渲染支持，圖形方面有較大改善，能夠勝任大型H5游戲的開發(fā)，同時在3D效果方面支持較好，提供功能包含模型，骨骼動畫，光照系統(tǒng)，粒子系統(tǒng)等。Egret作為國內3大游戲引擎之一，可以說在各個方面都表現(xiàn)的很均衡，隨著幾乎所有主流瀏覽器支持WebGL后，該引擎與LayaAir形成了HTML5引擎的國內第一梯隊。

3 主流游戲引擎間的比較

現(xiàn)在的游戲引擎格局和早些年有很大不同，最主要的變化是普通開發(fā)者也能夠免費的使用、學習和開發(fā)自己的游戲，而游戲引擎公司也都開始了平臺化運營，即通過引擎網羅優(yōu)質游戲內容（CP）公司，并通過在引擎內提供平臺接入（廣告、渠道、支付、社區(qū)）、聯(lián)合運營等方式，幫助游戲公司快速發(fā)行游戲獲得收入。當然，依然有些公司選擇自己開發(fā)游戲引擎，這些不屬本文討論范圍。雖然游戲引擎的運營方式大同小異，但引擎本身的差異還是很多的，本文列舉了上一章中各個引擎的不同地方，見表1。

4 結 語

對于現(xiàn)在比較流行的中小型HTML5游戲而言，Cocos2d-x、LayaAir和Egret引擎相對來說比較合適。而對于開發(fā)大型3D游戲，虛幻引擎則更加適合，但對開發(fā)者的要求也比較高。

Unity相對來說比較均衡，也很容易學習，但是其不開源的問題可能會讓一些開發(fā)者選擇其它引擎?？傮w而言，免費和易用的浪潮已經行程，對于廣大開發(fā)者和愛好者而言，都是好事一件。

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