Un motore tridimensionale (3D), spesso chiamato motore di gioco, è un sistema utilizzato per simulazioni al computer virtuale. I motori di gioco sono comunemente usati nei videogiochi, sebbene esistano anche altre applicazioni non di intrattenimento. Un motore 3D ha diverse aree di funzionalità, che lavorano insieme per creare un ambiente virtuale immersivo. Il componente di rendering di un motore di gioco calcola l’aspetto visivo di una scena, mentre un componente fisico determina come i diversi oggetti dovrebbero interagire. Alcuni motori includono anche funzionalità come scripting e intelligenza artificiale per migliorare la sensazione di realismo.
I motori di gioco semplificano diversi requisiti chiave. Durante la creazione iniziale di una simulazione al computer o di un videogioco, è possibile utilizzare un motore 3D per semplificare il processo di sviluppo. Molte simulazioni e giochi hanno le stesse caratteristiche e funzionalità di base. Un motore 3D consente agli sviluppatori di accedere a elementi di gioco comuni senza dover “reinventare la ruota” e costruire ogni funzionalità da zero.
Ad esempio, molti giochi popolari vengono giocati da una prospettiva in prima persona. Anche se la storia e i personaggi di un nuovo titolo possono essere diversi, la funzione di questo punto di vista è spesso molto simile ai giochi esistenti. Un motore 3D preesistente può essere utilizzato per elaborare la prospettiva visiva da questo punto di vista comune. Oltre a risparmiare tempo di sviluppo, un motore di gioco predefinito fornisce ai giocatori un’esperienza interattiva coerente e familiare.
Un compito comune per un motore 3D è il calcolo e il rendering di una scena particolare. I motori di gioco utilizzano modelli matematici per prevedere come i raggi di luce si rifletterebbero sugli oggetti fisici nel mondo reale. Gli sviluppatori possono programmare oggetti di gioco per emulare determinate caratteristiche visive e selezionare un materiale come metallo o plastica. Quando si gioca, il motore utilizzerà queste variabili per simulare il riflesso della luce e rendere una scena visivamente accurata.
Se un gioco include oggetti o personaggi mobili, il motore può anche utilizzare la matematica per simulare la fisica. Il motore 3D conterrà spesso un database di regole fisiche applicabili. Ad esempio, una regola semplificata potrebbe indicare al motore 3D che gli oggetti non supportati devono cadere per simulare la gravità. I motori moderni contengono capacità fisiche molto sofisticate, che migliorano l’esperienza di gioco.
Anche lo scripting e la programmazione dell’intelligenza artificiale possono essere inclusi in un motore di gioco. Queste funzionalità consentono agli sviluppatori di creare personaggi che sembrano umani. Proprio come la componente fisica di un motore consente agli oggetti di comportarsi in modo realistico, l’intelligenza artificiale può essere programmata con un elenco di regole del personaggio. Un esempio di scripting del motore di gioco potrebbe essere un personaggio del computer che segue il giocatore attraverso un livello e fornisce indizi o assistenza in base alle azioni del giocatore.