【摘要】隨著Android系統(tǒng)的不斷完善，Android游戲也不斷地發(fā)展著，特別是近幾年隨著Android系統(tǒng)的急速發(fā)展，Android游戲也受到了十分瘋狂的追捧，但是受限于手機硬件的問題，給Android游戲的發(fā)展所需的3D游戲引擎提出了更高的要求。根據(jù)現(xiàn)在智能手機和游戲引擎的發(fā)展問題，簡單介紹了近些年以來，游戲引擎的不斷的發(fā)展過程，并且對一些主流游戲引擎進行了比較淺顯額的分析與研究。在此同時，對于游戲引擎的渲染功能我們也進行了測試與分析，同時對AI（人工智能系統(tǒng)）應用于Android游戲進行了簡單介紹，總結(jié)了對于受到平臺限制的3D游戲引擎渲染存在的問題提出了相應的解決方法。

【關(guān)鍵詞】3D游戲;Android系統(tǒng)

Android游戲隨著Android系統(tǒng)的不斷升級更新，Android游戲也進行著不間斷的急速發(fā)展，在近幾年的急速發(fā)展中，Android游戲的用戶數(shù)量已經(jīng)逐漸逼近PC端游戲用戶數(shù)量甚至說已經(jīng)出現(xiàn)超越的趨勢。

Android系統(tǒng)的急速發(fā)展，愈來愈人性化的完善，使得Android手機用戶數(shù)量也在急速增加，這使得Android的應用和硬件更新速度越來越快，甚至說硬件更新速度跟不上手機更新速度。

面對人們對Android手機的硬件需求，讓眾多的開發(fā)商看到了商機，硬件的需求說明人們對Android應用的要求更高，特別是游戲用戶，他們對游戲的要求也更高，所以說在基于Android系統(tǒng)的智能手機上開發(fā)3D游戲已經(jīng)成為了可能。但是任何一款3D游戲的開發(fā)，都離不開一款優(yōu)秀的3D游戲引擎的支撐，因為游戲引擎的優(yōu)與良，好與壞就直接決定了一款3D游戲今后的質(zhì)量和市場，所以對3D游戲引擎渲染的研究就成為了一個十分重要的發(fā)展問題。

由于現(xiàn)在游戲用戶不斷增加，游戲用戶的素質(zhì)也良莠不齊，對游戲的要求也變得越來越多，為了適應用戶的要求，游戲開發(fā)商不得不采用更多技術(shù)手段進行游戲的更新，但是手機硬件資源的限 制，就給游戲開發(fā)者帶來了很大的問題。目前，游戲開發(fā)的主要技術(shù)框架就是游戲引擎，只有游戲引擎成功了才能提高一款游戲的可玩性和內(nèi)容。盡快近幾年來游戲引擎在市場的推動下有了大幅度的發(fā)展，但是，目前國內(nèi)仍然缺少自主研發(fā)的可投入市場使用的優(yōu)秀的游戲引擎，現(xiàn)在市場應用的游戲引擎大多部分是利用開源引擎進行的對某一款游戲特定的游戲引擎。而國外游戲公司提供的游戲引擎授權(quán)費用十分的高昂，這就給國內(nèi)3D游戲的開發(fā)帶來了極大的經(jīng)濟壓力。因此，3D游戲引擎的開發(fā)變得刻不容緩，十分有必要加大研究力度。

1. 游戲引擎的演變

現(xiàn)在傳統(tǒng)游戲引擎基本上是針對簡單的2D游戲或者是2.5D游戲進行開發(fā)研究的。此類傳統(tǒng)游戲引擎是通過對部分同有技術(shù)細節(jié)進行處理的基礎(chǔ)上，形成一個對游戲應用的應用程序的特定接口函數(shù)，這樣就會讓游戲開發(fā)人員不用關(guān)心游戲低端技術(shù)的實現(xiàn)，降低了游戲開發(fā)團隊的工作難度，縮短了游戲的開發(fā)周期。在傳統(tǒng)的游戲引擎中，一般都是包括渲染、碰撞測試、地圖編輯等，而游戲場景是游戲渲染最核心的部分，該部分的模塊也是游戲開發(fā)團隊調(diào)用最多的一個基本模塊。為了提高開發(fā)效率，游戲引擎模塊的可拓展性與隱藏性變得至關(guān)重要。

而現(xiàn)在重點發(fā)展的3D游戲引擎則是受到了手機硬件的發(fā)展，智能手機（主要包括Android手機與IOS手機）的處理能力的飛速發(fā)展的刺激，該項目的發(fā)展不得不被提上日程。目前3D游戲引擎的發(fā)展趨勢主要在以下幾個方面：

1.1 從2D到3D的轉(zhuǎn)化。

由于之前傳統(tǒng)的游戲引擎主要是應用于2D游戲，也是基于2D游戲的基礎(chǔ)進行開發(fā)的，而如今3D渲染技術(shù)更新越來越快，使得游戲開發(fā)也越來越困難，因此為了降低游戲開發(fā)成本，不斷地從傳統(tǒng)游戲引擎中抽離出提高重用性的方法，使得3D游戲引擎的開發(fā)也慢慢有了它的雛形。經(jīng)過實踐應用的發(fā)現(xiàn)，3D游戲引擎有著能夠提供穩(wěn)定的游戲開發(fā)平臺，具有更高層次的有動畫、繪圖功能，以及更加復雜的游戲引擎互相搭配的游戲制作工具等強大功能的優(yōu)點。因此，3D游戲引擎開發(fā)新款游戲已經(jīng)是一股Android游戲界的新的開發(fā)潮流。

1.2 從單機向網(wǎng)絡(luò)化的轉(zhuǎn)變。

隨著各個平臺對無線通訊網(wǎng)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)有了更完善的支持服務，游戲?qū)⒊霈F(xiàn)更多的新創(chuàng)意、新模式，以提高用戶的體驗好感度。網(wǎng)絡(luò)游戲、用戶聯(lián)機對戰(zhàn)等模式，進一步促進了用戶對游戲的感情，更能夠通過控制游戲道具產(chǎn)生盈利。玩家和玩家之前的交互能力的需求也越來越次緊著網(wǎng)絡(luò)化游戲的發(fā)展。

由上述內(nèi)容可得知，隨著用戶的要求的提升，可以說是市場推動了產(chǎn)品的發(fā)展，各類游戲的機制也變得越來越完善，而支撐游戲不斷 更新的重中之重 就是游戲引擎的進一步開發(fā)。目前，為了適應各類的游戲開發(fā)，游戲引擎也需要更好地適應性更好地兼容性，新開發(fā)的粒子系統(tǒng)、AI技術(shù)讓游戲更內(nèi)容更加的充實充實飽滿，質(zhì)量也越來越高。所以可以說是游戲的迅速發(fā)展，促進了3D引擎的轉(zhuǎn)變。

目前的3D游戲引擎主要包括場景管理（聲音系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口、物理系統(tǒng)）、平臺管理、資源管理器、渲染器（粒子系統(tǒng)、場景渲染）。而渲染器中的游戲場景的制作就是最為復雜的地方，場景渲染則就包括了地形渲染設(shè)計、有關(guān)碰撞測試、遮擋、剔除、可見性判斷與裁剪。

通過資料數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)在主流的各類游戲引擎中，存在著或多或少的缺點，所查引擎主要包括Angle，Rokon，LGame，AndEngine，Libgdx，Jpct， Alien3d， Catcake 等，但對其對比以后有幾個比較明顯的缺點：比如Libgdx，它就在一些組件中的使用上內(nèi)容不夠簡化，讓人覺得十分的復雜;還有Angle，它雖然能夠根據(jù)個人需要去替換一些代碼的實現(xiàn)，但是缺少相應的實例教程，讓人很難入手。相比來說Rokon的引擎效果就比較好，有著完備的文檔庫，對Bug的修復效率也很高。

2. 3D游戲引擎的關(guān)鍵技術(shù)及問題與相應的解決方法

3D游戲系統(tǒng)中最復雜的即渲染器，因為在渲染器中包括了很多的游戲內(nèi)容的設(shè)計，游戲的響應時間的快慢正是由場景渲染程度決定的，所以說，用戶的體驗就是渲染效果的好壞的之間體現(xiàn)。

游戲的運算速度的快慢是有渲染所決定的，畢竟能夠做渲染部分的就是渲染器，這就決定了它在游戲引擎中的“老大”地位，而面對大量的游戲內(nèi)數(shù)據(jù)，渲染過程采用多種加速算法，但在此同時也出現(xiàn)了一定的問題：如T形裂縫問題，此類問題的解決，有兩種不同的辦法，即強制分割法和頂點“裙擺法”，然而使用頂點“裙擺 法”過于復雜，需0要對相鄰塊分辨率是否一致進行判斷，在特定條件下該方法效率并不高。

3. 結(jié)束語

本文結(jié)合Android游戲的發(fā)展，簡略對3D游戲引擎進行了分析歸納，同時分析了現(xiàn)階段下3D游戲引擎需要發(fā)展的急迫性，與存在的問題。目前我們在Android游戲發(fā)展快速階段，3D游戲引擎的起步階段，應該加大對該方面的研究，進而對3D游戲引擎的各部分功能模塊進行拓展發(fā)展?，F(xiàn)階段，Android類游戲的開發(fā)越來越受到追捧，如果想要一個Android類的游戲有所起步，首先只有將3D引擎做好，才能有一個好的基礎(chǔ)，好的平臺，有了這些才能去著手于游戲的其他部分的開發(fā)。游戲引擎的開發(fā)，不僅僅是為了游戲的開發(fā)，也是為了推動3D游戲引擎的進一步發(fā)展，利用3D游戲引擎可以進一步推動所涉及的其他領(lǐng)域的進一步發(fā)展。

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作者簡介：董彧（1998.05-）男，漢族，黑龍江牡丹江，本科，研究方向：3d引擎技術(shù)。