浅析虚幻3引擎在游戏教学中应用

【摘要】虚幻3引擎（它的免费版简称为：UDK），是目前世界最知名，授权最广的顶尖游戏引擎，占有全球商用游戏引擎80%的市场份额。现在不少国内外具有游戏专业的高等院校纷纷开设虚幻引擎类课程，以迎合市场发展的需要。但目前国内关于虚幻引擎教学方面的资料，书籍还很少，面对它庞大的应用系统，整理出一条适合在高校内做教育教学的理论方法，势必会推动游戏，动画等专业的实践教学，培养出更多的综合性游戏人才。因此，虚幻3引擎在教学中的应用已成为值得深入研究的课题。

【关键词】虚幻3引擎；UDK；游戏；教育

【中图分类号】G64 【文献标识码】A

【文章编号】1007-4309（2013）02-0009-1.5

一、什么是虚幻3引擎

Unreal Engine 3――虚幻3引擎（它的免费版简称为：UDK），是目前世界最知名，授权最广的顶尖游戏引擎，占有全球商用游戏引擎80%的市场份额。基于这款引擎开发的游戏作品更是无数。如：《战争机器》、《使命召唤3》、《TERA》等等。面对这一现状，现在不少国内外具有游戏专业的高等院校纷纷开设虚幻引擎类课程，以迎合市场发展的需要。但目前国内关于虚幻引擎教学方面的资料，书籍还很少，面对它庞大的应用系统，整理出一条适合在高校内做教育教学的理论方法，势必会推动游戏，动画等专业的实践教学，培养出更多的综合性游戏人才。因此，虚幻3引擎在教学中的应用已成为值得深入研究的课题。

虚幻3引擎是一套为DirectX 9/10 PC、Xbox 360、PlayStation 3平台准备的完整的游戏开发构架，提供大量的核心技术阵列，内容编辑工具，支持高端开发团队的基础项目建设。虚幻3引擎的所有编写观念都是为了更加容易的内容制作和编程的开发，为了让所有的美术开发人员能够牵扯到最少程序开发内容的情况下，使用抽象程序助手来自由创建虚拟环境，以及提供程序编写者高效率的模块和可扩展的开发构架用来创建，测试，和完成各种类型的游戏制作。

当游戏进入3D时代之后，“引擎”这个概念越来越多的进入了我们的视野。游戏引擎其实可以比作赛车引擎，它把游戏中的各种元素捆绑在一起，在后台指挥它们同步、有序地工作，不同游戏引擎就像不同的赛车引擎一样，会给玩家和驾车者以不一样的感受。通俗地讲，游戏引擎就是整个游戏的框架，它操纵游戏中所有的元素，包括关卡、动作、音乐等等。简单来说，我们在游戏中体验的一切互动，都和引擎有关。对于比较简单的游戏，像《俄罗斯方块》，引擎通常只是一段起控制作用的代码；而像大型的游戏，比如《魔兽世界》，引擎就复杂无比。再比如像《孤岛危机》（Crysis）这样的游戏，它在物理特性、光影效果、动态模糊的模拟都接近真实的世界，可以让我们有非常逼真的游戏体验。

二、虚幻3引擎的特性

虚幻3引擎给人留下最深印象的就是其极端细腻的人物和物品模型。通常游戏的人物模型由几百至几千个多边形组成，并在模型上直接进行贴图和渲染等工作从而得到最终的画面。而虚幻3引擎的进步之处就在于在游戏的制作阶段，引擎可以支持制作人员创建一个数百万多边形组成的超精细模型，并对模型进行细致的渲染，从而得到一张高品质的法线贴图，这张法线贴图中记录了高精度模型的所有光照信息和通道信息。在游戏最终运行的时候，游戏会自动将这张带有全部渲染信息的法线贴图应用到一个低多边形数量（通常在5000-15000多边形）的模型上。这样的效果就是游戏的模型虽然多边形数量比较少但是其渲染精度几乎和数百万多边形的模型一样，这样可以在保证效果的同时在最大程度上节省显卡的计算资源。

虚幻3引擎能够大幅提升游戏美术开发的效率和效果，能够用更方便的手段、更多功能，帮助你获得更好的效果，而绝不是让你的工作变得复杂。虚幻引擎中有着非常完善与强大的工具集，在虚幻引擎的编辑界面下，因为少了预渲染的步骤，所有的修改都是实时可见的，让你的工作变得更简单，真正实现“所见即所得”，实现对最终效果的完美控制。

虚幻引擎3是一个面向下一代游戏机和DirectX 9个人电脑的完整的游戏开发平台，提供了游戏开发者需要的大量的核心技术、数据生成工具和基础支持。它的设计目的非常明确，每一个方面都具有比较高的易用性，尤其侧重于数据生成和程序编写的方面，这样的话，美工只需要程序员的很少量的协助，就能够尽可能多地开发游戏的数据资源，并且这个过程是在完全的可视化环境中完成的，实际操作非常便利。与此同时，虚幻引擎3还能够为程序员提供一个具有先进功能的，并且具有可扩展性的应用程序框架（Framework），这个框架可以用于建立、测试和各种类型的游戏。

三、UDK在教学中的应用

UDK自2009年以来，在非商业和教学上是完全免费的。在美国，目前已经有上百所学校开设了虚幻技术课程。我国的高等院校，特别是开设游戏专业的院校，也都纷纷开设了UDK课程。而在教学上，我们还是应该注重软件的基础教育，这包括初期的模型导入，UDK材质编辑，景观系统，（包括地形的创建与植被的添加），Unreal动画系统，以及高级的Kismet和Matinee的使用，物理属性等等。从初级到高级，由浅入深。对于美术类的学生来说，创作游戏最大的瓶颈就是程序方面，而UDK的出现恰恰解决了这一难题，它的这种程序可视化特性也正适用于我们艺术类的学生学习，不必懂得太多的程序语言，即可编辑出绚丽的特效与机关，这也大大提升了学生对游戏美术学习的热情，同时，也增强了各学科间的联系。

目前，虚幻3引擎不仅用于制作游戏，其技术还用于3D电影的制作上，搜狐畅游就与唐人影视公司达成战略合作伙伴，首部以网游为主题的3D电影《鹿鼎记》已于横店影视城开拍。畅游将提供虚幻3游戏3D引擎的强大技术支持，运用到这部电影外域星球的3D特效制作上。这次游戏厂商与影视公司的合作，也标志着虚幻3游戏引擎首次运用于3D电影制作中来。在教学上，虚幻引擎教学可以和多个专业接轨，如动画专业，广告专业，影视戏剧专业等，让学生掌握更多的引擎技术，这对于他们的艺术创作，成果表现都将取得巨大的推动作用。

根据美国权威游戏媒体《游戏开发者》（Game Developer）的统计，全球Top20开发公司中有19家正在使用虚幻引擎。可以说，虚幻3引擎已经成为次世代游戏开发的尖端武器，在全球次世代游戏引擎市场中扮演着绝对领导者的地位，是驱动整个游戏产业向前迈进的“机器背后的机器”。虚幻3引擎教学在整个游戏美术教学中也起着越来越重要的作用。

【参考文献】

葛莹莹，高华，黄剑锋编著.UDK虚幻3游戏引擎火星课堂[M].北京：人民邮电出版社.

【作者简介】葛莹莹：吉林动画学院游戏分院，教师。