Kolmiulotteinen (3D) moottori, jota usein kutsutaan pelimoottoriksi, on järjestelmä, jota käytetään virtuaalisiin tietokonesimulaatioihin. Pelimoottoreita käytetään yleisesti videopeleissä, vaikka on olemassa myös muita kuin viihdesovelluksia. 3D -moottorissa on useita toimintoja, jotka yhdessä luovat mukaansatempaavan virtuaalisen ympäristön. Pelimoottorin renderointikomponentti laskee kohtauksen visuaalisen ulkonäön, kun taas fysiikkakomponentti määrittää, kuinka eri kohteiden tulee olla vuorovaikutuksessa. Joissakin moottoreissa on myös ominaisuuksia, kuten komentosarjat ja tekoäly realismin tunteen parantamiseksi.
Pelimoottorit virtaviivaistavat useita keskeisiä vaatimuksia. Tietokonesimulaation tai videopelin luomisen aikana 3D -moottoria voidaan käyttää yksinkertaistamaan kehitysprosessia. Monilla simulaatioilla ja peleillä on samat perusominaisuudet ja toiminnot. 3D -moottorin avulla kehittäjät voivat käyttää yhteisiä pelielementtejä ilman, että heidän on keksittävä pyörää uudelleen ja rakennettava kaikki ominaisuudet alusta alkaen.
Esimerkiksi monia suosittuja pelejä pelataan ensimmäisen persoonan näkökulmasta. Vaikka uuden nimikkeen tarina ja hahmot voivat olla erilaisia, tämän näkökulman toiminta on usein hyvin samanlainen kuin olemassa olevat pelit. Jo olemassa olevaa 3D-moottoria voidaan käyttää visuaalisen perspektiivin käsittelemiseen tästä yhteisestä näkökulmasta. Kehitysajan säästämisen lisäksi valmiiksi rakennettu pelimoottori tarjoaa myös pelaajille johdonmukaisen ja tutun vuorovaikutteisen kokemuksen.
Yksi yleinen tehtävä 3D -moottorille on tietyn kohtauksen laskeminen ja esittäminen. Pelimoottorit käyttävät matemaattisia malleja ennustaakseen, kuinka valonsäteet heijastuisivat fyysisistä esineistä todellisessa maailmassa. Kehittäjät voivat ohjelmoida pelin sisäisiä esineitä jäljittelemään tiettyjä visuaalisia ominaisuuksia ja valita materiaalin, kuten metallin tai muovin. Kun peliä pelataan, moottori käyttää näitä muuttujia simuloimaan valon heijastumista ja renderoimaan visuaalisesti tarkan kohtauksen.
Jos peli sisältää liikkuvia esineitä tai hahmoja, moottori voi myös käyttää matematiikkaa fysiikan simulointiin. 3D -moottori sisältää usein tietokannan sovellettavista fyysisistä säännöistä. Esimerkiksi yksinkertaistettu sääntö voi kertoa 3D -moottorille, että tukemattomien kohteiden on pudotettava painovoiman simuloimiseksi. Nykyaikaiset moottorit sisältävät erittäin kehittyneitä fysiikkaominaisuuksia, jotka parantavat pelikokemusta.
Komentosarja ja tekoälyohjelmointi voidaan myös sisällyttää pelimoottoriin. Näiden ominaisuuksien avulla kehittäjät voivat luoda hahmoja, jotka näyttävät ihmisiltä. Aivan kuten moottorin fysiikan komponentti sallii esineiden käyttäytyä realistisesti, tekoäly voidaan ohjelmoida hahmosääntöjen luettelon avulla. Esimerkki pelimoottorin komentosarjoista voi olla tietokonehahmo, joka seuraa pelaajaa tason läpi ja tarjoaa vihjeitä tai apua pelaajan toimintojen perusteella.