淺談3d游戲引擎場(chǎng)景渲染技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)

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1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文3D游戲引擎場(chǎng)景渲染技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)姓名：王超申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：談冉20060501武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要游戲引擎是構(gòu)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(jì)算機(jī)圖形學(xué)和人工智能在內(nèi)的多個(gè)學(xué)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和虛擬現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用領(lǐng)域重視和使用。目前，我國(guó)大部分游戲市場(chǎng)被國(guó)外廠商所占據(jù)，而我國(guó)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(kāi)發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并且能夠創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的游戲引擎己成為我國(guó)信

2、息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。游戲弓l擎是一個(gè)龐大的有機(jī)體，本文將主要探討游戲引擎的3D渲染技術(shù)。首先，本文概述了實(shí)現(xiàn)3D游戲渲染引擎的核心理論和技術(shù)，然后將其分為室外引擎和室內(nèi)引擎兩部分進(jìn)行分析。在室外引擎部分，本文對(duì)主流的地形生成和渲染技術(shù)，比如實(shí)時(shí)優(yōu)化自適應(yīng)網(wǎng)格(ROAM)、幾何貼圖(GeoMipMap)和地形紋理技術(shù)(TerrainTexture)等進(jìn)行了較深入的研究，并且提出了一些優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方法。在室內(nèi)引擎部分，本文討論了關(guān)卡模型的載入、游戲?qū)ο蠊芾砗蛨?chǎng)景管理技術(shù)，這些技術(shù)包括二叉空間分割樹(shù)(BSPTTee)、入口點(diǎn)(Ponals)等等。接下

3、來(lái)，本文介紹了場(chǎng)景真實(shí)化、動(dòng)態(tài)光影技術(shù)和粒子系統(tǒng)等特效技術(shù)，并提出通過(guò)優(yōu)化游戲引擎結(jié)構(gòu)來(lái)提供一個(gè)可擴(kuò)展的特效接口。最后，本文介紹了面向?qū)ο筌浖_(kāi)發(fā)的原則和模式，闡述了面向?qū)ο蠓椒ㄔ谟螒蛞娴脑O(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要性，并基于該方法完成了一個(gè)游戲渲染引擎的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本文所有的理論研究和技術(shù)探討都是建立在“希望給實(shí)際游戲引擎開(kāi)發(fā)帶來(lái)啟示”這個(gè)目標(biāo)之上的。本文實(shí)現(xiàn)了～個(gè)基于Microso矗D訂ecⅨ的游戲渲染引擎，并在實(shí)現(xiàn)該引擎的過(guò)程中比較和研究了文中所闡述的這些技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的可行性與優(yōu)劣。該引擎的設(shè)計(jì)還融入了面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)思想，從而極大程度

4、的優(yōu)化了引擎的架構(gòu)，使得該引擎兼具高效性和通用性。關(guān)鍵詞：游戲引擎，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，地形渲染，場(chǎng)景真實(shí)化，場(chǎng)景管理，面向?qū)ο笪錆h理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Abstract(hmeengilleis也efoundationof士ligh-perf0衄ancegames．ResearchinganddeVelopmemofg鋤een舒nesneedsupports仔omaJlmeotllerresearcllingfields，suchascornputer乒aphicsa11dartificialintell蟾ence．Atme孤time，megener

5、alande衢ciemg哪塒cprocessiIlgc印abilityt11atgameen百necanprovidealsobemoreandmoreVisibletofieldsoutside也egaIrledcvelopmemindus廿y，justlikec∞叩uteraideddesignandVil側(cè)reaJity．Nowadays，ollrdomesticg吼emarketsaredominatedbyforeignemmes，andourlocalg鋤eindustryismc礎(chǔ)e．AtⅡliskeypoint，developi

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