Studienarbeit

Die folgende Abbildung liefert eine schematische Darstellung für den Aufbau einer Game-Engine.
Über eine Programmierschnittstelle (eine API, eine Skriptsprache oder ein visuelles Werkzeug) wird die
Programmierung einer Komponente (Graphik, Physik, K.I., ...) ermöglicht. Es wird üblicherweise eine
zusätzliche Abstraktionsschicht eingefügt, die Plattformunabhängigkeit ermöglicht. Diese Schicht übersetzt
komplexe Aufrufe so, dass sie mittels einer Low-Level-API und des Treibers realisiert werden können. Auf
diese Weise kann das darunterliegende System die gewünschten Funktionen mittels spezialisierter Hardware
(GPU, Sound-Chip, Physik-Chip, ...) oder auf dem Hauptprozessor durchführen – abhängig davon, welche
Möglichkeiten dem System zur Verfügung stehen.
Eine Game-Engine abstrahiert also von der zugrundeliegenden Plattform und niederen APIs, wodurch die
Komplexität für den Programmierer sinkt. Außerdem stellt die Engine oft benötigte Funktionalität zur
Verfügung, wodurch eine Wiederverwendbarkeit im softwaretechnischen Sinn gegeben ist. Weitere
Erläuterungen zu diesem Thema bietet Kapitel 2.2 (siehe dort).
Da eine Game-Engine eine Reihe von Modulen für die verschiedenen Spezialaufgaben besitzt, sollte sie in der
Regel auch über ein System verfügen, das die Austauschbarkeit dieser Module erlaubt, falls zum Beispiel die
Physik-Berechnung durch ein anderes Physik-Modul erfolgen soll. Diese Austauschbarkeit stellt hohe
Anforderungen an das System, welches diese komponentenorientierte Sicht erlauben muss. Es ist bei heutigen
Engines üblich, dass zusätzliche Funktionalität über ein Plugin-System ermöglicht wird, wie dies
beispielsweise bei der Engine OGRE der Fall ist (siehe Kapitel 2.3.2).
Eine Game-Engine kann unter Umständen auch eine Laufzeitumgebung darstellen, wenn sie eine Art
„Plattform“ für das Spiel darstellt. In diesem Extremfall bietet die Game-Engine eine komplette virtuelle
Umgebung für Computerspiele – sie werden dann nur noch mit Mitteln der Game-Engine erzeugt, etwa durch
Skriptsprachen oder visuelle Programmierung.
Jedoch ist diese Vorgehensweise nicht allgemein üblich. Die meisten Game-Engines bieten zwar
Skriptsprachen und visuelle Editoren zur Vereinfachung an. Sie sind jedoch eher mit Software-Bibliotheken
vergleichbar: Das eigentliche Spiel wird in einer Hochsprache wie C++ programmiert und nutzt die Game-
Engine und weitere Komponenten als Bibliothek. Zur Laufzeit werden dann verschiedene Aspekte durch die
Game-Engine kontrolliert, etwa physikalische Abläufe oder das Verhalten von künstlichen Agenten.
2.1.2 „Primitive“ Game-Engines
Eine Game-Engine, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, enthält immer eine Render-Engine. Es ist jedoch
möglich, statt einer vollwertigen Game-Engine nur mit einer leicht erweiterten Render-Engine zu arbeiten. In
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