文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
3D外景游戏引擎的设计与实现
姓名:付奇
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:璩柏青
20100101
摘要述了整个游戏引擎的框架,并详细阐述了实现三维场景的技术和场景中的碰撞检测与碰撞反应的技术。引擎相当于游戏的框架,框架打好后,关卡设计师、建模师、动画师只要往里填充内容就可以了。但是,在游戏的开发过程中,引擎的制作往往会占用非常多的时间和经费。因此,如果做好了一款好的游戏引擎,那么好的游戏就很容易实现了。在整个游戏引擎设计中,主要采用了八叉树的数据结构。这种数据结构有助于三维场景的快速实现和有效管理以及为渲染进行室外场景而进行地形划分,并且对于三维场景中的碰撞检测和碰撞响应有着很好的融合性,这样整个游戏引擎的设计具有统一性,便于管理。主要研究内容如下:第一,在分析目前之后,提出采用面向对象的设计方法,并结合运用函数库建立强大的三维图形库。第二,基于计算机图形学的理论基础,详细介绍了与三维游戏引擎相关的虚第三,介绍游戏引擎的软硬件设计平台、技术路线及总体结构并且详细介绍在引擎设计中八叉树数据结构的应用。第四,详细介绍了游戏引擎的设计过程,分几大模块进行详细介绍。通过使用八叉树数据结构不仅可以改进和提高系统的运行性能,同时也有助于实现引擎系统中的碰撞检测与碰撞响应,从而使整个游戏引擎的设计更具有统一性,管理起来更加方便。最后,对整个游戏引擎的设计进行评价,指出了其存在的优点与缺点,并就以后的改进工作题出了几点展望。三维游戏引擎八叉树碰撞本文的研究内容是一个三维游戏引擎系统。本文首先介绍了用于支持三维建模与动画的计算机图形学基本知识,以及专门的三维编程软件包。然后描拟现实技术、技术、八叉树数据结构原理及其系统设计过程。关键词:
甦甌,:甒,..猟私,,.瑃,甌,瑃:,..
:堑立孟本学位论文属于保密,在一年解密后适用本授权书。日期垒』褐丝西安电子科技大学学位论文创新性声明关于论文使用授权的说明日期丝:￡秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标果:也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。本人签名:本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成明并表示了谢意。留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内C艿穆畚脑诮饷芎笞袷卮斯娑
第一章绪论研究背景和研究意义无所不在。科学计算可视化、计算机动画和虚拟现实已经成为近年来计算机图形学的三大热门话题,而这三大热门话题的技术核心均为三维图形。三维图形技术在建筑虚拟、城市规划、场景漫游、场景制作、展馆展示、古迹复原、交通线路设计、游戏等各方面都有广泛的实际应用。特别是近几年,中国的网络游戏产业目前正处于一个迅猛发展的时期,网络游戏已经形成为一个巨大的产业。从当前发展来看,中国网络游戏产业的发展呈现出统一性和协调性,并且逐渐形成了完整的产业链,网络游戏出版产业的价值链涉及到了电信行业、行业、媒体、传统出版行业、批发与零售行业等㈨。发展的关键技术之一。无论是游戏还是游戏,无论是角色扮演游戏、即时只是经过不断的进化,如今的游戏引擎已经发展为一套由多个子系统共同构成的复杂系统,从建模、动画,到光影、粒子特效;从物理系统、碰撞,到文件管理、这就提出了引擎一个重要功能是提供物理系统,这可以使物体运动遵循固定的规律,例如,当角色跳起的时候,系统内定的重力值将决定他能跳多高,以及他下落的速度有多快等。碰撞探测是物理系统的核心部分,它可以探测游戏中各物体的物理边缘。当两个物体撞在一起的时候,这种技术可以防止它们相互穿过,这就确保了当角色撞在墙上的时候,不会穿墙而过,也不会把墙撞倒,因为碰撞探测会根据角色和墙之间的特性确定两者的位置和相互的作用关系晒佣使游戏更具有真实性。室外场景渲染同样也是三维引擎中最重要的子模块之一,负责实现基本图元应用领域都对场景的实时性有很高的要求,如果达不到一定的显示速率,就会丧失实际应用的价值。因此如何在三维图形引擎中控制场景复杂度,加速图形绘制速度就成为当前研究的一个重点?梢运等嫘实母叩