全链游戏前瞻：从 Web2 游戏引擎发展历史讲起

原文作者：Snapfingers DAO

原文来源：响指研究所

01底层技术推动游戏跨越式发展

游戏行业的进步总是伴随着科技的提升而不断演变。从图形和音效的变化，到游戏设计、交互方式的变革，无一不在推动着游戏的发展。雅达利开发的第一款游戏Pong被公认为是第一款商业上成功的电子游戏，风靡一时，掀起了电子游戏的潮流。70 年代是集成电路高速发展期，1975 年摩托罗拉公司推出 6502 处理器，为后续的家用机辉煌奠定了基础。最著名的家用机先驱雅达利 2600 正是由此诞生，吃豆人从此家喻户晓。

现代游戏是综合艺术，同时也是复杂技术。早期的游戏从代码逻辑到界面交互都较为简单，开发者更习惯从 0 到 1 进行制作，但是随着机能提升，游戏玩法越来越多样，技术越来越复杂，从头开发就显得过程缓慢且效率不高。到了 90 年代，CD-ROM 与 3D 图形加速卡的出现则让游戏内容与画面表现都达到了新的高度，导致开发一款游戏的代码量急剧增加，在这个背景下，游戏引擎的概念应运而生。游戏开发者将部分底层技术标准化，集成为一个高效的工具集，以缩短开发周期，降低开发复杂性，并能够支持不同平台与设备上的游戏发布。可以说游戏引擎的出现为开发者带去了极大方便。这些模块化、通用化、标准化的功能可以让开发者更专注于游戏内容、玩法设计上。如今一套成熟的游戏引擎可能包含图形、物理、场景等各个系统。

1993 年，Id Software 公司使用了 DOOM 引擎（Id Tech 1）制作了《毁灭战士》这款游戏，获得了巨大成功，当年销量便达到了 350 万份。《毁灭战士》的成功在很大程度上得益于其软件架构的设计。其游戏软件架构被划分为核心软件组件、美术资产、游戏世界和游戏规则等部分。这种清晰的架构划分使得不同的开发者可以使用相同的引擎，通过制作新的美术、关卡、角色、游戏世界和游戏规则，创造出全新的游戏作品。DOOM 引擎的成功划分激发了社区中的 MOD 制作兴趣，同时也成为了第一个商业游戏引擎。此后十年内，游戏引擎炙手可热，从 Epic Games 的虚幻引擎Unreal，到 CryTech 的 CryEngine，再到在 IOS 端大放异彩的 Unity。除了商用引擎，许多厂商也打造了自家使用的自研引擎，例如 Valve 的Source 引擎，Infinity Ward 的 IW 引擎，育碧推出的 Anvil 引擎。

02Web3 游戏引擎的 ECS 架构

目前最知名的两个全链游戏引擎 MUD 跟 DOJO 均采用 ECS 架构。ECS 代表实体-组件-系统（Entity-Component-System），是一种在 Web2 游戏开发中常用的架构模式，用于管理游戏对象（实体）以及它们的属性（组件）和行为（系统）。这种架构模式的好处有：

• 性能优化：ECS 架构允许游戏开发者更好地管理内存布局和数据访问模式，从而提高游戏的性能。实体和组件的紧密排列有助于减少缓存不命中，提高数据访问效率。
• 可扩展性：由于实体和组件的解耦，新增功能只需要增加对应的组件和系统，而不需要改变已有的代码。这样可以方便地扩展游戏的功能和内容。
• 复用性：通过将属性划分为独立的组件，可以更容易地复用这些组件来创建不同类型的实体，从而减少冗余代码。

MUD V1 即是典型的 ECS 架构。在 V1 的框架中，Entities 实体也是游戏中的基本单位，可以是各种物体、道具或者是钱包地址，他们由唯一的ID标识。而 Components 组件是实体的数据部分，用来描述实体的不同属性，比如物体的位置，角色的属性等等。通过将不同的组件附加到实体上，就可以创建出丰富多样的游戏对象。而 Systems 系统则处理 Components 的逻辑，实现游戏的各种规则跟行为，他们以智能合约的形式存在于链上。实体、组件、系统均在一个 Worlds 世界合约中，每个 Worlds 相当于一个独立的游戏环境。

这个架构如何体现可扩展性呢？假设我们需要升级游戏中的某项功能或是社区想要添加新的内容，首先需要让新的游戏功能/逻辑（系统）获得相关组件的写入权限，然后创建升级版本，游戏中的其他内容保持不变即可。如果不给写入权限呢，那么也可以考虑创建包含新功能的新组件与新系统，玩家可以选择不同的版本游玩，同时与相同的核心组件的数据交互。因为从Worlds 的角度看，任何人都可以创建组件和系统，就像任何人都可以创建新的 ERC-20 代币并将它们“附加”到地址上一样。

03Web3游戏引擎对链游发展的意义

区块链技术目前虽然未完全落地至日常应用，但是其独特的确权透明等特性也势必为游戏领域带来重要的变革。特别是人们已经见识到 DeFi 带来的巨大魔力。而把游戏完全上链，会发生什么呢？由 DeFi 我们不难推出区块链将给游戏带来的变化：

• 开放的经济系统：区块链可以让游戏中的虚拟资产具备真实的所有权和稀缺性。这意味着玩家可以验证物品的稀有度和产出率，避免了中心化游戏公司对资产的控制和管理。
• 可组合性：将游戏放置于区块链的开放环境中，允许不同的游戏和项目相互补充。玩家在一个游戏中的进展可以在其他游戏中反映出来，甚至是共享资产，创造了更加开放和互通的游戏生态。
• 用户生产内容：用户可以完全自主构建游戏内容或是资产，并在开放源码环境中拥有资产的所有权。这促进了用户生成的游戏循环，增加了游戏的可玩性和分发。例如用户可以把通过验证的 mod 内容加载进游戏合约中，丰富游戏性的同时也许还能收获部分收益。

区块链游戏一直以来备受期待，尤其在 DeFi、NFT 这两个区块链应用领域相继爆发后，然而目前实现仍然有很多障碍：

• 首先是技术基础设施的限制，EVM 速度慢，Gas 费用高，Solidity 语言在处理复杂游戏逻辑方面也几乎无法胜任，这严重限制了游戏的复杂性与交互性。
• 经济模型设计，众所周知链游的经济系统是重中之重，有效激励与金融化需要找到平衡点。
• 自由度与治理，链上游戏具有相当大高的自由度或者说开放性。它应该允许任何玩家创建并部署不同的游戏内容，然而这些内容势必导致游戏世界更加复杂，甚至产生未预期到的经济影响，这就需要有效的治理机制去协调管理。

以上只是目前可预见到的一些困难，也是现阶段几乎所有全链游戏聚焦点都在 SLG 的原因——游戏机制简单，不需要高 TPS，需要的信息不完备性也恰好能被已有技术完美应用。如果我们期待一款 MMORPG，那无疑是具有相当的挑战性。借鉴游戏引擎给 Web2 游戏带来的改变，如果链游同样采取 ECS 架构，可以能解决：

• 数据组织和管理：链上游戏同样存在大量的游戏数据需要处理，包括角色属性、物品、地图信息等。ECS架构可以帮助将数据组织成可重用的组件，以及对数据的修改和访问进行有效的管理。
• 灵活性和可扩展性：通过将游戏实体（Entity）和组件（Component）分离，开发者可以轻松地创建新的游戏对象和功能，而无需影响现有的逻辑。这种灵活性和可扩展性在链上游戏中尤为重要，因为复杂游戏机制可能需要频繁地进行升级和扩展。
• 智能合约和数据更新：ECS架构可以更有效地管理智能合约中的数据更新。每个组件都可以独立地更新，而不必更新整个实体。这可以降低智能合约的执行成本，并提高交互效率。
• 可组合性：ECS的一个优势是其组件和系统的可组合性，这与链上游戏中的可组合性概念相契合。也许玩家就可以创造新的内容，从而带来更丰富的体验。

04Web3全链游戏前瞻

全链游戏的难点还有很多，游戏引擎也只是解决一小部分问题，不过挑战与机遇并存，全链游戏这种复杂应用可能成为区块链技术真正落地的敲门砖。

目前全链游戏引擎还是非常早期阶段，如前所说，我们看到了复杂应用的雏形，但缺少工具实现。目前开发进度较快的是 MUD V2 与Dojo。MUD V2 相比 V1 改进了 ECS 架构，但是 V2 目前还在开发中。Dojo 是由Starknet 社区构建的目前唯一可验证的游戏引擎，得益于 Cairo 语言，可以原生实现战争迷雾。Dojo 也采用了 ECS 架构，并且计划在 Starknet 上开发专属游戏的 L3，以进一步提高可扩展性。

此外链游所依赖的基础设施也在进化。L2 已经夯到可以一键发链，也许某个爆款游戏可以通过自建 Rollup 来赚取差价从而维持耗散结构，避免死亡螺旋。利用 ERC-4337 账户抽象技术，全链游戏能够让玩家在一个单一账户中进行游戏交易、创建角色等等，有助于简化用户体验。还可以把不同的游戏机制封装为一个可升级的合约账户，使得开发者轻松更新或优化游戏规则，内容等等。