3D 引擎：產業基礎設施，模塊化封裝賦能游戲快速開發。3D 引擎始于游戲行業，典型的游戲開發流程包括概念構思、3D 內容創建、關卡設計、光照、執行等五個操作階段。游戲開發前期的 3D 素材、模型等一般通過 Maya、3D Max 等軟件進行創造，操作相對簡便。而在后期執行階段，開發者需要處理大量的渲染、碰撞檢測、特效等流程并考慮各環節的互動性，一方面流程的復雜性增加了創作者的開發難度，另一方面多線程開發導致流程間的交叉互動變得困難。3D 引擎通過將游戲開發所涉及的必要元素進行模塊化封裝，如物理運算、底層渲染、特效系統等，為游戲創作者提供了靈活易用的開發套件，并定義了游戲開發的流水線作業標準，降低不同模塊間協作的溝通成本，縮短游戲開發周期。
3D 引擎處于游戲研發的“中樞”環節，是應用軟件與硬件資源間溝通的橋梁。用戶在玩游戲時，對實時交互有著較高要求，玩家通過點擊、觸控等方式對游戲中的畫面、角色等進行控制，并獲得實時的畫面反饋。這一過程的實現需要三個層級的配合：即上層應用程序人機交互，中間層游戲邏輯控制，底層硬件計算畫面渲染。作為游戲實時交互和實時渲染的關鍵環節，3D 引擎處于游戲開發鏈條的“中樞”位置，其向上承接用戶與游戲之間互動的接口，接收交互信息數據，通過控制模塊給出實時反饋；向下通過調用 DirectX、OpenGL 等圖形庫實現對 CPU、GPU 等顯示硬件的資源調度，進行實時渲染。
實時渲染是 3D 引擎核心通用能力。渲染是影響用戶體驗的核心環節之一，細節豐富的畫面可以帶給用戶更多的真實感和沉浸感。通常，制作電影、動畫等僅具有播放展示功能的 3D 內容，可以采用離線渲染的方式。為呈現更加精彩的畫面效果，離線渲染通常會犧牲時間成本來增添更多渲染細節，如《阿凡達 2 水之道》的渲染時長達數億級別的線程小時。而具有互動性質的應用內容則需要實時渲染，如 30fps 的內容即需要每秒渲染 30幀畫面來呈現動畫效果，對流暢度具有更高要求的游戲則需要更快的響應速度，3D 引擎是解決實時渲染的重要底層工具。
