miniatura|Videojoc Yo Frankie!, desenvolupant-se amb Blender Un motor de videojoc (o game engine en anglès) fa referència a una aplicació de programari que permeten el disseny, la creació i la representació del videojoc. Hi ha diversos motors de joc que són dissenyats per donar resultats gràfics per a videoconsoles i ordinadors. El nucli funcional que títpicament proveeix un motor de videojoc inclou un motor de renderització (“renderer”) per gràfics en 2D o bé en 3D, un motor de física o detecció de col·lisió (i resposta en col·lisió), so, scripting, animació, intel·ligència artificial, xarxa, streaming, gestió de la memòria, multifils, suport en localització i gràfic d'escenes. El procés de desenvolupament de videojocs sovint s'economitza, en gran part, mitjançant la reutilització/adaptació del mateix motor de joc per crear videojocs diferents.What is a Game Engine? from GameCareerGuide.com
Definició miniatura|Simulació d'un mur de blocs destruint-se, utilitzant el motor de física Bullet La majoria de motors de jocs es distribueixen en forma d'API, però alguns motors es distribueixen en forma de conjunt d'eines que agilitzen i simplifiquen encara més el desenvolupament de videojocs, per exemple: IDEs, script pre-programats, i els programes que "empaqueten", preparen els videojocs per a la seva distribució. Aquests motors "complets" se'ls anomena Middleware (o programari intermediari), amb l'objectiu d'agrupar diversos programaris en un de sol. Com que són distribuïts amb altres eines, que aporten tot el necessari i es redueixen els costos Per exemple, alguns dels motors es poden citar: Torque Game Engine, Unity, Blender i Unreal Engine.
Un motor de joc es pot dividir en dues categories principals: motor gràfic i físic. Els motors gràfics tracten la infografia, i són responsables del processament de dades d'alt i baix nivell perquè s'entengui amb el maquinari. Alguns exemples, es poden citar: OGRE Crystal Space i OpenSceneGraph. Els motors de física tracten amb la física, el que representa per a la simulació d'accions reals, a través de variables com la gravetat, massa, fricció, força i flexibilitat. Exemples d'això, es poden citar: el Havok, el Bullet i l'ODE.
Tot i l'especificitat del nom, els motors de joc també s'utilitzen per crear altres tipus d'aplicacions interactives amb gràfics en temps real, com ara demostracions, visualitzacions arquitectòniques, simulacions d'entrenament (com el pilotatge d'aeronaus i maneig d'armes), eines de modelat i la simulació física per crear animacions i escenes realistes al cinema.
Abstracció de maquinari Els motors de joc ofereixen una capa d'abstracció de maquinari, permitint al programador desenvolupar jocs sense necessitat de conèixer l'arquitectura de plataforma que està destinat a ser executat, que pot ser un videojoc o un sistema operatiu. Per aquesta raó, molts motors es desenvolupen a partir d'una API disponible a OpenGL, DirectX, OpenAL i SDL, o fins i tot d'un altre motor, que poden facilitar el seu desenvolupament. L'abstracció de maquinari és també és essencial per al desenvolupament de motors de jocs multiplataforma.
Abans que existís el maquinari d'acceleracció de gràfics 3D, s'utilitzava la renderització per programari. La renderització per programari encara s'utilitza en algunes eines de modelat i renderitzatge d'imatges, on es prioritza la qualitat gràfica quan el maquinari no és compatible amb certes tecnologies, com per exemple els "shaders".
Història miniatura|El Pitfall!, creat el 1982 per a l'Atari 2600, és exemple de videojoc programat des de zero. Abans dels motors de jocs, els jocs normalment es programaven com a entitats úniques: un videojoc per a l'Atari 2600, per exemple, va haver de ser dissenyat de dalt a baix per fer un ús òptim del maquinari gràfic—aquesta rutina principal gràfica que avui se'n diu el nucli pels desenvolupadors "retro". Altres plataformes tenien més llibertat d'acció, fins i tot quan el gràfic no era una preocupació, en general la memòria formava gran part del disseny de flux de dades que genera avui en dia un motor. Fins i tot, en les plataformes més complaents, es reutilitzava molt poc entre els jocs. El ràpid avanç del maquinari de les màquines recreatives, que era l'avantguarda del mercat en el moment, va significar que la major part del codi es rebutgés de totes maneres, com les generacions posteriors dels jocs que utilitzen dissenys de joc completament diferents que prendre avantatge extra de recursos. Així, la majoria dels dissenys de videojocs a través de la dècada de 1980 han estat dissenyats a través d'un conjunt de regles codificades amb una petita quantitat de nivell de dades i gràfics.
La primera generació de motors gràfic de tercers o renderitzadors (i precursor del que es coneix per motors) va ser denominat per tres jugadors; BRender de Argonaut Software, Renderware de Criterion Software Limited i Reality Lab de RenderMorphics. Reality Lab va ser el més ràpid dels tres i va ser el primer a ser adquirit en un moviment agressiu per Microsoft. L'equip RenderMorphics, format per Servan Keondjian, Kate Seekings i Doug Rabson posteriorment es van sumar al projecte de Microsoft que va convertir Reality Lab en Direct3D abans que Keondjian i Rabson marxesin per iniciar una nova empresa de programari intermediari anomenada Qube Software]. http://www.qubesoft.com/index.php?main=management.html . Renderware va ser comprada per EA (Electronic Arts) però va ser marginat pel gegant dels videojocs.
El terme "motor de videojoc" va sorgir a mitjans de la dècada de 1990, especialment en relació amb els jocs en 3D com els d'acció en primera persona (FPS). Amb la popularitat amb Doom i Quake de part de Id Software, en lloc de treballar a partir de zero, altres desenvolupadors van llicenciar les parts principals del programa i van dissenyar els seus propis gràfics, personatges, armes i nivells, "continguts del joc" o "missions de joc". La separació entre les regles del joc i les dades com ara la detecció de col·lisions i les entitats del joc significava que els equips poguessin créixer i especialitzar-se.
Els videojocs posteriors, com és el cas de Quake III Arena i el Unreal per part d'Epic Games el 1998, van ser dissenyats per utilitzar aquestes idees, amb el motor i el contingut desenvolupat de manera separada. La pràctica de la tecnologia de llicències ha demostrat ser un flux d'ingressos auxiliars útils per a alguns desenvolupadors de jocs, ja que les llicències per a motors de joc d'alta qualitat comercials poden variar des de $10.000 a milions de dòlars americans, i el nombre de llicències pot arribar a diverses desenes d'empreses, com s'observa en el Unreal Engine. Si més no, els motors reutilitzables fan que el desenvolupament de continuacions de videojocs sigui més ràpid i fàcil, que és un valuós avantatge en la competitiva indústria dels videojocs.
Els motors de videojocs moderns són algunes de les aplicacions programades més complexes, sovint amb dotzenes de sistemes d'afinació que interaccionen per garantir a l'usuari una experiència controlada amb precisió. La contínua evolució dels motors de joc ha creat una forta separació entre la renderització, scripting, grafisme, i disseny d'escenaris. Ara és comú, per exemple, per a un típic equip de desenvolupament de videojocs que en diverses ocasions, hi ha tants artistes com programadors reals.
Els motors de videojocs d'acció en primera persona segueixen sent els predominants pels usuaris de motors de videojocs de tercers, però ara també s'utilitza en altres gèneres. Per exemple, el videojoc de rol de The Elder Scrolls III: Morrowind i el MMORPG Dark Age of Camelot són basats en el motor Gamebryo, i el MMORPG Lineage II és basat amb el Unreal Engine. Els motors de videojocs són utilitzats en jocs en principi desenvolupats per a consoles domèstiques; per exemple, tel motor RenderWare s'utilitza per a les franquícies de Grand Theft Auto i Burnout.
El Threading (o fil d'execució en català) està prenent més importància per l'àuge dels sistemes multi-nucli (per exemple els Cell) i la increment demanda de realisme. Els típics fils d'execució tenen a veure amb la renderització, l'streaming, el so i la física. Els videojocs de curses amb vehicles normalment són capdavanters en els fils d'execució sobre motors de fisica treballant en fils per separat molt abans que altres subsistemes bàsics ho facin, en part a causa de tasques de representació i necessitats relacionades amb l'actualització a tan sols 30–60 Hz. Per exemple, en la PlayStation 3, la física que es treballa al Need For Speed és a 100 Hz contra la de Forza Motorsport 2 que és a 360 Hz.
Encara que el terme va ser utilitzat per primera vegada en la dècada de 1990, Hi ha alguns sistemes abans de la dècada de 1980 que són també considerats com a motors de joc, com ara l'Adventure Game Interpreter (AGI) i el SCI de Sierra, el sistema SCUMM de LucasArts i el Freescape engine de Incentive Software. A diferència de la majoria dels motors de jocs moderns, aquests motors de joc mai van ser utilitzats en els productes de tercers (excepte en el sistema SCUMM que va ser llicenciat i utilitzat per Humongous Entertainment).
Tendències recents miniatura|Vista prèvia del motor de joc PlayCanvas Editor Com la tecnologia del motor del joc madura i es torna més fàcil d'usar, l'aplicació dels motors de joc s'ha ampliat en el seu abast. Ara estan sent utilitzats per videojocs seriosos: aplicacions de visualització virtual, entrenament, mèdic i simulació militar. Per facilitar aquest accés, les noves plataformes de maquinari estan sent dirigits pels motors de joc, incloent telefòns mòbils (p.e. telèfons amb Android, iPhone) i navegadors webs (p.e. WebGL, Shockwave, Flash, el WebVision de Trinigy, Silverlight, Unity Web Player, O3D i dhtml pur).
A més a més, més motors de joc es basen en llenguatges de programació d'alt nivell com és el cas de Java i C#/.NET (p.e. TorqueX, i Visual3D.NET) o Python (Panda3D). La majoria de videojocs amb objectes en 3D estan limitats o controlats per la GPU (és a dir, limitada per la potència de la targeta gràfica), la desacceleració potencial de llenguatges d'alt nivell són insignificant, mentre que els guanys de productivitat que ofereixen aquests llenguatges beneficiïen els projectes dels desenvolupadors de motors de videojocs. Aquestes tendències recents estan sent impulsades per empreses com Microsoft per donar suport al desenvolupament de videojocs anomenat Indie, tot i haver també projectes col·laboratius. Microsoft va desenvolupar el XNA com a SDK d'elecció per a tots els videojocs disponibles per a Xbox i productes relacionats. Això inclou el canal Xbox Live Indie Games http://www.xboxlivecommunitygames.org/ dissenyat específicament per als petits desenvolupadors que no tenen els amplis recursos necessaris als videojocs de venda tradicional comercials, com ara la venda a les botigues. Cada vegada és més fàcil i més barat que mai per a desenvolupar motors de videojocs en plataformes que suporten codi gestionat (o frameworks en anglès).
Videojocs middleware En el sentit més ampli del terme, els motors de videojocs es poden descriure com a middleware. En el context dels videojocs, això no obstant, s'utilitza sovint per referir-se als subsistemes de funcionalitat dins d'un motor de joc. Alguns videojocs de middleware s'especialitzen en aspectes concrets, però ho fan de manera més convincent i més eficientment que els middleware de propòsit general. Per exemple, el SpeedTree s'utilitzava per fer renderització d'arbres realístics i vegetació en els videojocs de rol com és el cas de The Elder Scrolls IV: Oblivion i el Fork Particle s'utilitzava per simular i renderitzar en temps real efectes o partícules visuals gràcies a Particle Systems en el Sid Meier's Civilization V. http://www.gamasutra.com/view/news/30820/Firaxis_Using_Fork_Particle_Toolset_For_Civ_Vs_Visual_Effects.php