Hola. El agua parece más bien un plano con un environment Cube map o el propio escenario reflejado sobre el plano del agua para la reflexión, uno o varios Normal Maps combinados con scroll para simular las ondas y Phong para la iluminación.
En cuanto al efecto de fuego puede ser una animación precalculada o un efecto que haga uso de máscaras y perlin noise.
Al menos el agua sí diría que es un efecto en tiempo real utilizando píxel Shaders (aunque no es estrictamente necesario utilizarlos para ese efecto).
En fin, que yo diría que son efectos que se hacen por código. Aunque para asegurarlo convendría saber la fuente de esos videos que has puesto. Saludos.