Wat is een 3D-engine?
Een driedimensionale (3D) engine, vaak een game-engine genoemd, is een systeem dat wordt gebruikt voor virtuele computersimulaties. Game-engines worden vaak gebruikt in videogames, hoewel er ook andere niet-entertainmenttoepassingen bestaan. Een 3D-engine heeft verschillende functies, die samenwerken om een meeslepende virtuele omgeving te creëren. De weergavecomponent van een game-engine berekent de visuele weergave van een scène, terwijl een fysica-component bepaalt hoe verschillende objecten moeten samenwerken. Sommige motoren bevatten ook functies zoals scripting en kunstmatige intelligentie om het gevoel van realisme te verbeteren.
Game-engines stroomlijnen verschillende belangrijke vereisten. Tijdens de eerste creatie van een computersimulatie of videogame kan een 3D-engine worden gebruikt om het ontwikkelingsproces te vereenvoudigen. Veel simulaties en games hebben dezelfde kernfuncties en functionaliteit. Een 3D-engine geeft ontwikkelaars toegang tot gemeenschappelijke spelelementen zonder dat ze "het wiel opnieuw moeten uitvinden" en elke functie helemaal opnieuw moeten bouwen.
Als voorbeeld worden veel populaire spellen gespeeld vanuit een first-person perspectief. Hoewel het verhaal en de personages van een nieuwe titel anders kunnen zijn, is de functie van dit gezichtspunt vaak erg vergelijkbaar met bestaande games. Een reeds bestaande 3D-engine kan worden gebruikt om het visuele perspectief vanuit dit gemeenschappelijke uitkijkpunt te verwerken. Naast het besparen van ontwikkelingstijd, biedt een vooraf gebouwde game-engine ook spelers een consistente en vertrouwde interactieve ervaring.
Een veel voorkomende taak voor een 3D-engine is het berekenen en weergeven van een bepaalde scène. Game-engines gebruiken wiskundige modellen om te voorspellen hoe lichtstralen zouden reflecteren op fysieke objecten in de echte wereld. Ontwikkelaars kunnen in-game objecten programmeren om bepaalde visuele kenmerken te emuleren en een materiaal zoals metaal of plastic selecteren. Wanneer het spel wordt gespeeld, gebruikt de motor deze variabelen om de reflectie van licht te simuleren en een scène weer te geven die visueel nauwkeurig is.
Als een game objecten of personages bevat die verplaatsbaar zijn, kan de engine ook wiskunde gebruiken om fysica te simuleren. De 3D-engine bevat vaak een database met fysieke regels die van toepassing zijn. Een vereenvoudigde regel kan de 3D-engine bijvoorbeeld vertellen dat niet-ondersteunde objecten moeten vallen om de zwaartekracht te simuleren. Moderne motoren bevatten zeer geavanceerde fysische mogelijkheden, die de game-ervaring verbeteren.
Scripting en kunstmatige intelligentieprogrammering kunnen ook worden opgenomen in een game-engine. Met deze functies kunnen ontwikkelaars personages maken die menselijk lijken. Net zoals de fysische component van een engine het mogelijk maakt dat objecten zich op een realistische manier gedragen, kan kunstmatige intelligentie worden geprogrammeerd met een lijst met tekenregels. Een voorbeeld van scripting van de game-engine kan een computerkarakter zijn dat de speler door een niveau volgt en aanwijzingen of hulp biedt op basis van de acties van de speler.