第4部份: 模型與動畫，細節級別
角色建模與動畫
你的角色模型在螢幕上看起來怎麼樣,怎樣容易建立它們,紋理,以及動畫對於現代遊戲試圖完成的`消除不可信`因素來說至關重要。角色模型系統逐漸變得複雜起來, 包括較高的多邊形數量模型, 和讓模型在螢幕上移動的更好方式。
如今你需要乙個骨骼模型系統，有骨架和網格細節層次，單個頂點骨架的評估，骨架動畫忽略，以及比賽中停留的角度忽略。而這些甚至還沒有開始涉及一些你能做的很好的事情，像動畫混合，骨架反向運動學（ik），和單個骨架限制，以及相片真實感的紋理。這個清單還能夠繼續列下去。但是真的，在用專業行話說了所有這些以後，我們在這裡真正談論的是什麼呢？讓我們看看。
讓我們定義乙個基於網格的系統和乙個骨骼動畫系統作為開始。在基於網格的系統，對於每乙個動畫幀，你要定義模型網格的每個點在世界中的位置。舉例來說，你有乙個包含200 個多邊形的手的模型，有 300 個頂點(注意，在頂點和多邊形之間通常並不是3個對1個的關係，因為大量多邊形時常共享頂點 – 使用條形和扇形，你能大幅減少頂點數量)。如果動畫有 10 幀，那麼你就需要在記憶體中有300個頂點位置的資料。 總共有300 x 10 = 3000 頂點，每個頂點由x，y，z和顏色/alpha資訊組成。你能看見這個增長起來是多麼的快。quake i，ii和 iii 都使用了這種系統，這種系統確實有動態變形網格的能力，比如使裙子擺動，或者讓頭髮飄動。
相比之下，在骨骼動畫系統，網格是由骨架組成的骨骼( 骨架是你運動的物件)。 網格頂點和骨架本身相關，所以它們在模型中的位置都是相對於骨架，而不是網格代表每個頂點在世界中的位置。因此，如果你移動骨架，組成多邊形的頂點的位置也相應改變。這意謂著你只必須使骨骼運動，典型情況大約有 50 個左右的骨架—很明顯極大地節省了記憶體。
骨骼動畫附加的好處
反向運動學 (ik) 是被許多人們丟棄的乙個專業術語，對它的真實含義沒有多少概念。ik 是如今遊戲裡面乙個相對比較新的系統。使用 ik ，程式設計師能夠移動乙隻手，或一條腿, 模型的其餘關節自動重新定位，因此模型被正確定向。而且有模型的關節新位置的其餘者他們自己，因此模型正確的被定向。比如，你將會說,"好，手 , 去拾起桌子上的那個杯子"並指出杯子在世界中的位置。手就會移動到那裡，且它後面的身體會調節其自身以便雙臂移動，身體適當彎曲，等等。
也有和ik相反的事情，叫做前向運動學,本質上與 ik 工作的次序相反。想像乙隻手，手附著在手臂上，手臂附著在身體上。現在想像你重重地擊中了身體。通常手臂像連迦般抽動，且手臂末梢的手隨之振動。 ik 能夠移動身體，並讓其餘的四肢自己以真實的方式移動。基本上它需要動畫師設定每種工作的大量資訊 -- 像關節所能通過的運動範圍，如果一塊骨架前面的骨架移動，那麼這塊骨架將移動多少百分比，等等。
和它現在一樣，儘管很好，它是乙個很大的處理問題，不用它你可以有不同的動畫組合而脫身。值得注意的是，真正的 ik 解決辦法需要乙個層次骨骼系統而不是乙個模型空間系統 -- 否則它們都耗時太多以致無法恰當地計算每個骨架。
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