正文
角色还会有衣服、饰品、面具等等，有时还有几层衣服。这些也需要专门的数据结构来处理，布料就能用来表示衣服。
最特殊的一类东西是光源。有火炬、蜡烛之类的光源，有时还有一个外来光源，像太阳一样的平行光。由于光会反射、折射、吸收、增强，光线的处理非常复杂，是图形显示算力需求最大的算法。实际上所有物体的颜色、亮度值都是以光源为基础的。
好，现学现用一下，大家看看这幅图中，有哪些数据结构？
看看图中有哪些数据结构？
每一种数据结构的处理，都有非常深入的计算机图形学研究背景。靠这些图形学算法，3D游戏开发才有基础。上世纪九十年代，3D游戏就有了不错的效果。随着软硬件进步，到现在游戏的效果提升极大，有时逼真得吓人。了解游戏开发的基础知识，就会明白游戏对于科技进步的拉动作用。
3D游戏开发涉及的数据种类、算法，实在是太多了。一般开发者没有能力自己去从头实现，中小公司都不行。还好有游戏开发引擎，如Unity和Unreal。游戏开发引擎将相关数据结构和算法打包好，直接提供框架给游戏开发者使用。开发者按照引擎使用规范，定义好游戏世界的数据，设定游戏规则，就可以把游戏编写出来了。Unreal和Unity就像编程中常用的Visual Studio一样，是一个集成开发环境。
Unity是最常用的游戏开发引擎，开发的游戏类型和数量最多。除了游戏以外，它还可以用于美术、建筑、汽车设计、影视等领域，都是3D模型、3D世界进行2D显示。这个引擎的开发公司是Unity Software，中国子公司是Unity中国。Unity中文版叫“团结引擎”，有自己的特性，和英文版不一样。Unity每年都会有大版本更新，如2019版、2020版，直到2024版，小版本更新就更为频繁。
Unreal的中文名叫“虚幻”，但没有特殊的中文版。现在流行的是虚幻4
（或称UE4，2014年发布）
以及虚幻5
（或称UE5，2020年发布）
。《黑神话》就是用虚幻5开发的。Unreal引擎的开发者是著名游戏公司EPIC，这个公司有《堡垒之夜》、《战争机器》等作品。为了促进行业发展，EPIC把Unreal的源代码开放了，但不是开源，使用还是要付费。和Unity一样，Unreal也可以用于影视等其它领域。
Unreal相比Unity，率先实现了一些先进图形算法。其中有些在《黑神话》中有应用，如Nanite、Lumen，后文介绍。不过Unity以后也会实现这些算法。Unreal还有一套定义游戏规则、角色动作的代码框架，叫做game play，而Unity没有。但这并不是说Unreal就更好，也许开发者认为game play定义规则的办法对某些游戏并不高效。
个人开发者与中小公司，一般会用Unity或Unreal引擎开发游戏。大公司也会用，但是大公司同时会有自己开发的引擎，代表公司技术实力。
此外还有DCC软件
（即Digital Content Creation，数字内容生成）
、建模软件，如Blender、3DMAX、Maya，用来生成行业最通用的FBX模型文件。
以上是游戏开发概念性的常识，没有涉及具体的数据结构与算法
。
对
游戏世界的物体，基础的表示办法是三角形网格
（Mesh）
。
如图，用三角形网格模拟物体表面，就可以定义一个物体的三维形状。顶点的密度越大，三角形网格越多，物体表面就能模拟得越好。三角形网格表示的基础是，任意多边形都可以切成多个三角形。也有其它的网格类型，如四角形网格
（加一些三角形网格）
，但最常用的是三角形网格，《黑神话》应该也是。
一个三角形网格，要存储顶点的3D坐标和三条边，顶点的顺序可以区分正面与反面。还有一些其它性质，如法向量、材质属性。
玩家看游戏画面时，往往意识不到三角形网格的存在。这是因为，最吸引注意的，是物体表面
（
即三角形内部）
的“内容”，而不是顶点。要用各种色彩去填充表面，不能是光光的三角形。这就是三角形内部的“纹理”
（Texture）
，其实就是一张图片贴到三角形上面去。显示时不止贴图片，还要结合光源计算出里面的色彩。
有了三角形网格表示、纹理表面贴图，一个物体就很像回事了。游戏中有近景、远景，对同一个物体可以设计精度不同的模型，近景用高精度，远景用低精度，分几个级别。但这都是静态的，游戏里很多物体的形状、角度是会变的。
物体如何变动、对撞反应，需要一个“物理引擎”。游戏世界的物理，和真实世界一般是不同的，有夸张、简化。也有尽量模拟真实世界的，做得很细，这是很难的，主打真实，但效果未必好。游戏世界只要效果好，完全可以变通处理。一些物理效果显然是不符合牛顿定律的，——经常在评论区见到有人说：我们这儿不归牛顿管！但没关系，人们很容易接受游戏世界的物理规则，比真实世界更有趣、好玩。
对计算机编程来说，这提供了很大的方便。例如《黑神话》里，悟空的棍风扫到了几株小草。如果是真实物理，棍子一扫不可能有太大棍风。在物理引擎里，就可以简单处理，对小草加一个有方向的扰动，根据扰动力度，计算各顶点偏移量，模拟出夸张效果。
