3D游戲引擎場景渲染技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、游戲引擎是構建高性能游戲的基石。游戲引擎的研發(fā)需要直接利用到包括計算機圖形學和人工智能在內的多個學科的研究成果。而游戲引擎所能提供的通用且高效的圖形處理能力也逐漸被諸如計算機輔助設計和虛擬現(xiàn)實等應用領域重視和使用。 目前，我國大部分游戲市場被國外廠商所占據(jù)，而我國本土游戲產(chǎn)業(yè)，特別是游戲軟件的研發(fā)仍處于起步階段。所以，開發(fā)有自主知識產(chǎn)權，并且能夠創(chuàng)造巨大經(jīng)濟效益的游戲引擎已成為我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當務之急。游戲引擎是一個龐大的有機

2、體，本文將主要探討游戲引擎的3D渲染技術。首先，本文概述了實現(xiàn)3D游戲渲染引擎的核心理論和技術，然后將其分為室外引擎和室內引擎兩部分進行分析。在室外引擎部分，本文對主流的地形生成和渲染技術，比如實時優(yōu)化自適應網(wǎng)格(ROAM)、幾何貼圖(GeoMipMap)和地形紋理技術(TerrainTexture)等進行了較深入的研究，并且提出了一些優(yōu)化的實現(xiàn)方法。在室內引擎部分，本文討論了關卡模型的載入、游戲對象管理和場景管理技術，這些技術包括二叉

3、空間分割樹(BSPTree)、入口點(Portals)等等。接下來，本文介紹了場景真實化、動態(tài)光影技術和粒子系統(tǒng)等特效技術，并提出通過優(yōu)化游戲引擎結構來提供一個可擴展的特效接口。最后，本文介紹了面向對象軟件開發(fā)的原則和模式，闡述了面向對象方法在游戲引擎的設計與開發(fā)過程中的重要性，并基于該方法完成了一個游戲渲染引擎的設計和實現(xiàn)。本文所有的理論研究和技術探討都是建立在“希望給實際游戲引擎開發(fā)帶來啟示”這個目標之上的。本文實現(xiàn)了一個基于Mic