Was ist eine 3D Engine?
Eine dreidimensionale (3D) Engine, die oft als Game Engine bezeichnet wird, ist ein System, das für virtuelle Computersimulationen verwendet wird. Spiel-Engines werden häufig in Videospielen verwendet, es gibt jedoch auch andere Nicht-Unterhaltungs-Anwendungen. Eine 3D-Engine verfügt über mehrere Funktionsbereiche, die zusammenarbeiten, um eine immersive virtuelle Umgebung zu erstellen. Die Rendering-Komponente einer Game-Engine berechnet das visuelle Erscheinungsbild einer Szene, während eine Physik-Komponente festlegt, wie verschiedene Objekte interagieren sollen. Einige Engines enthalten auch Funktionen wie Skripterstellung und künstliche Intelligenz, um das Gefühl von Realismus zu verbessern.
Game Engines rationalisieren mehrere wichtige Anforderungen. Während der ersten Erstellung einer Computersimulation oder eines Videospiels kann eine 3D-Engine verwendet werden, um den Entwicklungsprozess zu vereinfachen. Viele Simulationen und Spiele haben dieselben Hauptmerkmale und Funktionen. Mithilfe einer 3D-Engine können Entwickler auf gängige Spielelemente zugreifen, ohne das Rad neu erfinden und alle Funktionen von Grund auf neu erstellen zu müssen.
Zum Beispiel werden viele beliebte Spiele aus der Perspektive der ersten Person gespielt. Auch wenn die Geschichte und die Charaktere eines neuen Titels unterschiedlich sein mögen, ähnelt die Funktion dieses Gesichtspunkts häufig den vorhandenen Spielen. Eine bereits vorhandene 3D-Engine kann verwendet werden, um die visuelle Perspektive von diesem gemeinsamen Standpunkt aus zu verarbeiten. Eine vorgefertigte Game-Engine spart nicht nur Entwicklungszeit, sondern bietet den Spielern auch ein konsistentes und vertrautes interaktives Erlebnis.
Eine häufige Aufgabe für eine 3D-Engine ist das Berechnen und Rendern einer bestimmten Szene. Game Engines verwenden mathematische Modelle, um vorherzusagen, wie Lichtstrahlen von physischen Objekten in der realen Welt reflektiert werden. Entwickler können Objekte im Spiel programmieren, um bestimmte visuelle Eigenschaften zu emulieren, und ein Material wie Metall oder Kunststoff auswählen. Wenn das Spiel gespielt wird, verwendet die Engine diese Variablen, um die Lichtreflexion zu simulieren und eine Szene zu rendern, die visuell genau ist.
Wenn ein Spiel bewegliche Objekte oder Charaktere enthält, verwendet die Engine möglicherweise auch Mathematik, um die Physik zu simulieren. Die 3D-Engine enthält häufig eine Datenbank mit gültigen physikalischen Regeln. Beispielsweise kann eine vereinfachte Regel der 3D-Engine mitteilen, dass nicht unterstützte Objekte fallen müssen, um die Schwerkraft zu simulieren. Moderne Engines enthalten sehr ausgefeilte physikalische Fähigkeiten, die das Spielerlebnis verbessern.
Skripte und Programme für künstliche Intelligenz können ebenfalls in eine Spiele-Engine integriert werden. Mit diesen Funktionen können Entwickler Charaktere erstellen, die menschlich wirken. So wie die Physikkomponente einer Engine ein realistisches Verhalten von Objekten ermöglicht, kann künstliche Intelligenz mit einer Liste von Zeichenregeln programmiert werden. Ein Beispiel für Game-Engine-Skripte könnte ein Computercharakter sein, der dem Spieler durch ein Level folgt und basierend auf den Aktionen des Spielers Hinweise oder Unterstützung bietet.