在如今国内外竞争异常激烈的网络游戏市场,一款游戏的成功关系到很多方面,如游戏的品质、游戏的可玩性和市场的推广等等。品质优秀的游戏一定离不开底层游戏引擎的支持,因为优秀的引擎不仅可以提高游戏整体的运行性能,而且可以提高游戏开发效率,缩短开发周期,降低开发成本,使游戏开发者更多的去关注游戏内容的可玩性上,而不是把大量时间和精力花在去研究处理系统架构、图形渲染、内存管理等等一些底层的技术。正因为如此,国内外游戏公司都非常注重游戏引擎的设计和开发,在其上投入大量人力和财力,甚至不惜重金从国外购买商业引擎。本文通过对3D游戏引擎进行了深入的分析,以作者所参与的项目---Trition游戏引擎的设计和实现作为载体,详细阐述了该3D游戏引擎的中的摄像机系统、用户界面系统和角色动画系统三个子系统的设计和实现过程,并在一些性能瓶颈之处提出了可能改进的方法或假设。这些子系统已经通过了专业测试团队的测试并很好的满足了性能方面的要求,目前已经合并到开发团队的实际的3D游戏引擎之中。