文档介绍：学位论文评闲人———稹<购痢!I埔选浑———塑±专业名称刻簋塞塑鄣﹊圭塞盔游戏图形引擎设计傅浩电王抖技太堂苐论文答辩日期竖年鹿分类号密级指导教师姓名拔瘛⒅俺啤⒀弧⒌ノ幻萍暗刂论文提交日期学位授予单位和日期答辩委员会主席注鹤⒚鳌豆适掷喾║的类号。饷透碧饷者姓名ⅲ
要摘数字游戏是计算机行业中最有价值和发展潜力的领域之一,它同时有着非常高的技术要求。它集中体现了计算机科学在图形处理、网络通信、实时运算和人工智能等方面的最新成就,它的需求反过来又推动了这几个领域的发展。由于数字游戏的广泛普及和巨大利润,从它诞生以来,资金和技术在这里就一直呈现出高速增长的趋势,这一趋势还在继续。游戏是数字游戏发展的趋势,它已渐渐开始成为主流。它在体现逼真现实世界的同时对技术提出了巨大的挑战。游戏实现的关键在于游戏引擎技术,而图形引擎是其中最重要的部分之一。’本文在分析游戏引擎的结构及工作流程的基础上,构建了一个完整的游戏图形引擎匀切挝=:痛淼幕炯负瓮荚#梢越邮苡τ广泛的P图癢关卡编辑器生成的关卡,渲染和管理室内和室外的动态、静态场景,支持多种类型的光源,支持着色方式,支持透视修正纹理映射,支持碰撞检测。饕2捎昧艘韵录际跏迪纸细叩匿秩舅俣群帧频:对室内场景,用魇迪衷谑澜缱昕占渲械亩啾咝渭短蕹团鲎布觳猓并将其与扫描线技术结合实现无重绘;对室外场景采用分区算法,同时用术实现世界坐标空间中的物体剔除和碰撞检测;在世界空间内实现了物体及多边形的剔除、背面消除;实现了空间裁剪和像素裁剪。此外,/撼宕替撼迨迪终返纳疃然撼搴屯甘游评碛成洌⒔ǜ眉际跤玫蕉【肮芾碇校弥补了骱蚈树只能针对静态场景管理的缺陷。它还将仿射纹理映射和完美透视修正纹理映射分段混合使用,实现了表面纹理真实性和效率的兼顾。且桓霾捎萌砑秩痉绞降囊妫械目占浔浠弧⒐庹铡⑽评碛成以及光栅化都用程序代码实现。它使用了夹蜛和输入梢杂糜赪平台的游戏。本文对引擎各部分的多种实现方式进行了比较和讨论,并对实际运行的效果作出了评测。在文章最后,作者对后续工作的内容,包括、阴影、广告牌技术、粒子系统、多重纹理和凹凸映射分别作出了探讨。关键词:引擎,渲染,场景管理,帧频,光栅化摘要
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豁缸摊名:盟乒签名:型囊耸一独创性声明关于论文使用授权的说明日期:乩“年/月∥日日期:,≯《年,月易日本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得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。确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
研究背景和煮义第一章引言数字游戏是计算机产业最有价值和发展潜力的领域之一。在美国、韩国和一些欧洲国家,游戏业的收入已经超过传统娱乐行业。在美均每个电脑使用者有%的时间在玩游戏。在我国,」婺;。事实上,游戏本身伴随了人类的整个生存和发展史,而随着计算机这一交互式计算工具的出现和多媒体技术的日益强大,以及互联网的日益普及和性能的大幅度提高,加之体验经济已渐成气候并开始被普遍接受,数字游戏行业的崛起已成为不可阻挡的历史趋势。图形程序相对平面图形程序而言,是在矫嫔显黾恿艘桓硐肿萆的幔纱硕吹恼媸蹈刑逖橛肫矫婊肪巢豢赏斩铩5币泊戳技术上的巨大挑战。坐标、光照、纹理的数据处理量大大增加,相比二维图形程序,更增加了空间坐标到空间坐标、空间坐标到平面坐标、平面坐标到屏幕坐标的变换过程。游戏与其它图形程序相比,还多了对实时交互能力的要求。在标准的帧/秒的帧速下,【岸蚣频表面的坐标、光照、纹理的计算和光栅化,还要完成所有的输入检测、物理运算、逻辑判断、运算。事实上,极少有游戏绕涫缬蜗在尽可能考虑画面真实性、丰富性的前提下还能保持足够的渲染速度和帧频。因此,如何既保证画面的真实度,又保持流畅的显示和即时反应,是游戏图形引擎要解决的关键课题之一。解决这个问题不仅可以大大提高游戏的质量,对于整个图形学和实时处理领域也有重要的意义,事实上,游戏引擎不仅可以用在游戏上,还可用在建筑设计、军事模拟、医疗、实时仿真、电影特效、教育等若干方面。本课题研究的主要难度之