一种分布式游戏引擎

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种分布式游戏引擎。

背景技术

随着当今智能座舱的发展，导致对于游戏的需求不断增加。然而，智能座舱的主机在处理包括导航、音乐、中控等业务时需要占用大量的逻辑计算资源，难以分配足够的资源来支持游戏运行。同时，智能座舱主机的图形渲染资源却大部分处于空闲状态。因此，为了在智能座舱内提供高质量的游戏体验，需要一种分布式游戏引擎来解决这个问题。这种分布式游戏引擎能够将游戏所需的逻辑计算资源外置扩展到其他主机上，从而充分利用智能座舱的资源，降低成本，提高游戏性。同时，该分布式游戏引擎可以通过多台主机的协同运作，实现更加复杂的游戏体验，并在人机交互方面提供更好的响应速度和沉浸式的交互体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式游戏引擎，以解决智能座舱等场景下游戏运行所需逻辑计算资源不足的问题。通过将逻辑运算和图像渲染分离，利用多台主机的计算资源，将游戏所需的逻辑计算资源外置扩展，使得游戏运行更加流畅且不影响智能座舱的其他业务运行，同时降低成本，提高游戏性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种分布式游戏引擎，其包括多台主机，一台或多台显示屏，人机交互设备；所述多台主机包括逻辑运算主机和图像渲染主机；其中，逻辑运算主机负责游戏中的物理模拟、业务逻辑、人机交互、网络通信等大部分依赖CPU的功能模块，而图像渲染主机负责游戏中的图像渲染等大部分依赖GPU的功能模块；两台主机通过有线或无线方式连接。

优选的，所述逻辑运算主机和图形渲染主机之间采用一定的通信协议进行数据传输，确保数据传输的实时性、可靠性和效率。

优选的，人机交互设备可以连接到所述逻辑运算主机上，通过输入设备发送指令给游戏，通过所述逻辑运算主机计算后，由所述图形渲染主机根据游戏的实时状态信息渲染画面并输出到显示屏上进行展示。

优选的，所述多台图形渲染主机可以同时运行，所述逻辑运算主机将渲染任务分配给不同的主机，从而将游戏画面渲染并输出到不同的显示屏上。

优选的，所述分布式游戏引擎可以通过不同配置的主机来扩展或缩小逻辑运算能力。

优选的，所述逻辑运算主机可以运行多个游戏实例，每个游戏实例可以由不同的玩家控制。

优选的，所述分布式游戏引擎可以支持多种操作系统和硬件架构。

本发明的有益效果：通过逻辑运算和图形渲染分离，充分利用多台主机的计算资源，分担单一主机的计算负担，提高游戏的表现和玩家体验；另外，采用分布式架构可以充分利用硬件能力，降低了硬件成本和维护成本；并且，分布式架构可以轻松地扩展游戏引擎的计算和渲染能力，提高扩展性和灵活性，以适应不同的应用场景和需求。

附图说明

图1是本发明的硬件部署示意图。

实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

如图1所示，本发明的技术方案提供了一种分布式游戏引擎，其包括多台主机、一台或多台显示屏和人机交互设备，以实现逻辑运算和图像渲染的分离，利用多台主机的计算资源，将游戏所需的逻辑计算资源外置扩展，使得游戏运行更加流畅且不影响智能座舱的其他业务运行。

所述分布式游戏引擎包括以下工作流程：

1）安装在每台图形渲染主机上的游戏应用包括：游戏模型、材质、贴图等游戏渲染所需全部资源，同时所述游戏资源拥有各自的唯一识别码。

2）安装在逻辑运算主机上的游戏应用包括：业务逻辑代码、游戏物体物理数据、游戏物体资源识别码等逻辑运算所需的全部资源。

3）负责逻辑运算的主机启动游戏，并创建图形渲染管理模块，负责图形渲染的主机启动游戏后使用有线或者无线连接的方式连接到所述逻辑运算主机。

4）所述逻辑运算主机将游戏场景中所有游戏物体的唯一识别码、位置、缩放、旋转等数据通过特定通信协议，按照指定的帧率持续传输给所述图形渲染主机，所述图形渲染主机开始渲染画面并根据恢复的时钟信号将画面同步输出到所连接的显示屏上。

5）所述逻辑运算主机持续接受并响应人机交互设备的输入，对游戏场景的状态改变会在下一帧传输给所述图形渲染主机。

6）在多台图形渲染主机的情况下，所述逻辑运算主机将渲染任务按照分配算法分配给不同的主机，所述分配算法包括：单人多屏游戏，多人多屏游戏等，每台图形渲染主机仅渲染所分配的游戏画面。

7）在游戏运行结束后，所述逻辑运算主机会通知所述图形渲染主机，所述图形渲染主机会自动关闭游戏应用，游戏状态信息将存储在所述逻辑运算主机上，以备下一次游戏启动时使用。

上述步骤的工作原理核心是所述逻辑运算主机和所述图形渲染主机的游戏资源同步，该方案是通过为每一个静态游戏资源和每一个动态生成的游戏物体设置一个唯一识别码。

进一步的，根据该唯一识别码，所述逻辑运算主机可以将该游戏物体的位置、缩放、旋转等数据准确传递给各图形渲染主机。

进一步的，所述逻辑运算主机无需在传输中包含数据量较大的如：游戏模型、模型材质、模型贴图等静态美术资源。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。