3d引擎作為乙個名詞已經存在了很多年，但即使是一些專業的引擎設計師，也很難就它的定義達成乙個共識。通常來說，3d引擎作為一種底層工具支援著高層的圖形軟體開發。你可以把它看成是對3d api的封裝，對一些圖形通用演算法的封裝，對一些底層工具的封裝。我無法準確的定義3d引擎的含義和作用，因為針對不同的使用者和開發專案，3d引擎完成的功能可能都有不同。因此，我將從功能的角度來定義3d引擎，這種定義法也許能更確切的表達出乙個3d引擎的真實含義。
3d引擎最基本的功能應該包括：
1. 對3維場景的資料管理
這裡的資料管理是乙個比較廣泛的定義，不同的3d引擎也許會擁有其中乙個或多個功能。這些功能包括：場景管理，物件系統，序列化，資料與外部工具的互動，底層3維資料的組織和表示。
場景管理： 這個名稱相信對3d引擎有一定認識的朋友都很熟悉了。通常它和scenegraph同時存在於一些架構方面的資料中。由於3d引擎可能會用來管理一些龐大的3d世界，在這個世界中物體與物體之間通常存在一些 相關/從屬/影響與被影響 關係，如何組織這些關係，並確切的將這些關係與3d引擎的其他功能聯絡起來，就是場景管理需要完成的工作。常有朋友問我場景管理是用的哪種演算法。從我的理解來講，場景管理是一種設計模式，而不是乙個具體的演算法，也許你會最終選擇bsp/quadtree/portal/...作為場景管理樹的結構，但是這些已經是實現層面的東西了，而且它們也遠遠不是場景管理的全部。因此我認為scene manager 和scene graph manager 這兩個概念還是分開理解比較好。
場景管理首先需要考慮如果表達場景中物體的關聯關係，這部分通常是由場景圖來實現的。通過乙個一對多的樹形結構已經可以滿足要求，當然考慮到資料層的共享和維護，允許子樹進行clone也是前期設計時需要考慮的乙個方面。再此之後，就需要考慮物體之間材質的繼承關係，動態環境如何嵌入到你選擇的場景圖中。在乙個考慮到互動和觸發機制的引擎中，還需要考慮物體之間如何傳送訊息。（比如乙個結合了物理引擎的場景）。實際上在整個引擎中你所涉及到的各種演算法和設計，都或多或少的會和場景管理發生聯絡。比如在乙個實現動態光影的引擎中，物體之間如何實現相互遮擋，光源的影響範圍如何在場景圖上繼承，都是在設計時需要考慮的問題。
2。功能合理的渲染器
之所以要說是合理的渲染器，是因為乙個引擎的渲染能力是由多方面決定的。比如一款以實時遊戲作為目標的遊戲，會選擇基於光柵化的渲染演算法。在這種設計前提下，幾何體一級的資料不會過於詳細，例如物體表面的brdf，折射率，紋理座標空間的變化率，切線空間的變化率（當然隨著硬體能力的提公升和shader能力的發展，這些資料也會出現在一些比較高階的遊戲引擎中），這時候即使你在設計初期就考慮到這些資料需求，並將它們表現在了render中，最後也不會由任何意義。
3。與外部軟體的互動能力
簡單的說，就是開發工具。任何一款3d引擎如果沒有開發工具都不能稱為是完整的。這些開發工具可能是一些檔案轉換器，場景編輯器，指令碼編輯器，粒子編輯器....
有了上面3種功能，就可以稱為3d引擎了。當然，如果要開發一款功能強大的引擎，那還有很多很多的功能需要滿足，其中一些功能將在後面的章節中有詳細的描述。
什麼是3D引擎
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