二維圖像引擎
二維圖像引擎（以下簡稱引擎）是主要使用在二維遊戲中，繪製圖像，並向外部表達圖像的系統。在三維遊戲中，亦有使用二維引擎來繪製遊戲界面以及一些二維元素。
歷史
[編輯]概述
[編輯]一般來說，一套引擎可以使用在多個不同的遊戲中，即「可重用性」，由於引擎研發的投資較大，一個商業公司往往開發一款引擎，反覆用於多款遊戲，從而獲得較高利潤。如大宇公司的《軒轅劍系列》其正傳和外傳就是採用同一款引擎開發。也有本身不製作遊戲，專門開發引擎並出售的公司。這樣的引擎也稱作「商業引擎」。出於遊戲開發周期和開發成本的考慮，一些商業遊戲公司更願意購買「商業引擎」。
遊戲引擎的程序基礎是建立在使用圖形API函數基礎之上的，而不是直接控制顯卡，主要適用於2D圖像的API是DirectX，而純2D圖形API往往不能提供更豐富的圖像操作支持，一些引擎也使用用於3D圖像的API如OpenGL，Direct3D等來模擬2D。
引擎組成
[編輯]由於二維遊戲的圖像都是平面結構，所以圖像引擎在顯示圖像之前也往往只對圖像本身進行處理，而不像三維遊戲那樣還要處理圖像周圍的環境。這種處理一般是將圖像伸縮，變形，色彩處理，圖像合成等。圖像引擎還可分為以下幾個部分。
角色圖像
[編輯]在二維遊戲中，角色的動作是靠一系列由美工預先設計好的圖像，按照一定的速率連續顯示來實現。就像播放電影的方法一樣。而考慮到角色移動帶有方向性，角色的一種動作往往要以不同的方向繪製許多組。在早期DOS遊戲中，為了節約資源，角色動作往往只有四個方向，而後來的RPG遊戲則往往是八個方向，或十二個方向。方向的多少影響着角色動作的流暢度，也極大的影響遊戲占用資源的多少。一種緩和的辦法是採用「紙娃娃系統」。
場景地圖
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場景地圖是承載全部遊戲內容的場所。引擎對付地圖的辦法大致可分為兩種：整版式和貼圖式。前者是直接將整張圖像作為地圖來顯示，這樣的好處是美工可以針對不同的場景單獨繪製不同的地圖，但由於地圖的不可拆分性，整版式地圖也是最占用資源的。後者貼圖式則正是針對前者的劣勢，在貼圖式地圖中，美工並不直接繪製地圖，而是繪製許多細小的地圖元素，如一塊草地，一個池塘，一棵樹等，並在此之後，將數量一定的元素組合併接成完整地圖。這種解決辦法的劣勢就是場景變化度不高，容易出現完全相同的區域。
在貼圖式場景地圖系統中，每個地圖都是由一個貼圖方陣組成，根據單個貼圖的形狀，可以將貼圖式地圖分為90°和45°和30°地圖三種。90°的貼圖單元成矩形，一些早期DOS遊戲都是這種；45°的貼圖單元成正方形，一些早期RPG多用此種，如《網絡創世紀》；30°則是菱形，是時下比較流行的一種。三者相比起來，30°表現的場景最為自然。然而一些採用90°貼圖的遊戲有意將建築，設施等圖像傾斜繪製，模擬30°貼圖的畫面效果，如《傳奇》。
一般，引擎習慣將角色固定在屏幕正中央，並移動場景來實現角色行動的效果。這種效果也稱「地圖捲動」。
動態&光影
[編輯]在二維遊戲中，或多或少的會使用一些特殊的效果，如圖像的淡入淡出，顏色的加強等。遊戲引擎中，一般有專門的系統負責處理圖像，由於這部分代碼比較常用且運算量大，好的引擎多用ASM語言書寫代碼。
此外，遊戲中的特效，如火焰，魔法技能，流水等都是引擎需要處理的內容。
其他技術
[編輯]髒矩形技術（Dirty Rectangle）
[編輯]在2D遊戲中，每次更新屏幕，都將會將整個屏幕上的圖像重新繪製一遍，而更新的內容往往不是很多，甚至只是一個小區域，強制重繪帶來了很大的資源浪費，尤其是在一些休閒遊戲、桌面遊戲中體現明顯。髒矩形技術正是利用只更新變化區域來達到提高引擎效率的目的。[1]在髒矩形系統中，屏幕上更新的區域被稱為「髒矩形」，引擎僅僅將髒矩形部分重繪，而其他部分保持原樣。
由於2D遊戲的平面性，導致一個物體對另一個物體時有覆蓋的情況。被覆蓋的物體則不可見，可能給玩家帶來不便。通常，遊戲開發者會將一部分被遮蓋的物體進行透明化處理。[2]這種透明化算法被稱為「alpha混合」，混合的對象主要是角色圖像，以便讓玩家知道被遮擋的角色身在何處。
此外，引擎在處理一些火焰，流水時，也常常使用透明化算法，使之更為真實。
圖像壓縮
[編輯]在2D遊戲中，圖像是遊戲中最大的資源，而開發者為了壓縮遊戲所占的空間大小，往往在圖像壓縮上大作文章。被壓縮後的圖像，經過歸類，被放置在一個個「打包文件」中，通常，這些文件以.lib .pak作為文件名後綴。