3D Android游戲引擎的渲染內(nèi)核技術(shù)研發(fā).pdf

1、分類號(hào)TP3919密級(jí)坌墅重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目英文題目碩士研究生指導(dǎo)教師副指導(dǎo)教師學(xué)科專業(yè)3DAndroid游戲引擎的渲染內(nèi)核技術(shù)研發(fā)吳雨芯吳渝教授李紅波高工計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文提交日期2013年5月論文答辯日期2013年5月26日論文評(píng)閱人答辯委員會(huì)主席2013年5月25日生二墓蓑一重慶郵電大學(xué)碩士論文摘要摘要在數(shù)字媒體技術(shù)領(lǐng)域，3D游戲引擎是一種重要的游戲開發(fā)手段。引擎中的渲染技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，也是受關(guān)注程度最

2、高的關(guān)鍵技術(shù)之一。近幾年3D游戲引擎在Android平臺(tái)上有一些應(yīng)用，但缺乏成熟的商用產(chǎn)品，并且游戲場(chǎng)景的實(shí)時(shí)渲染速度和畫面逼真度還達(dá)不到很好的平衡。因此，研究游戲引擎內(nèi)部結(jié)構(gòu)，解決游戲場(chǎng)景渲染效率低的問題顯得很有必要。本文在總結(jié)3D游戲引擎渲染關(guān)鍵技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，分析了該技術(shù)領(lǐng)域存在的主要問題。針對(duì)Android手機(jī)平臺(tái)的資源局限性和傳統(tǒng)八叉樹場(chǎng)景管理存在的不足，對(duì)動(dòng)態(tài)八叉樹空間劃分技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。第一，針對(duì)傳統(tǒng)八叉樹

3、不存在面向?qū)ο蠓椒?，采用?dòng)態(tài)八叉樹管理場(chǎng)景。充分地利用形體在3D空間上的連續(xù)性與相關(guān)性，根據(jù)事先建立的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，對(duì)3D場(chǎng)景空間進(jìn)行有序的劃分。劃分后的場(chǎng)景以文件的形式保存，場(chǎng)景里的模型存放在動(dòng)態(tài)八叉樹的葉節(jié)點(diǎn)中，此時(shí)的模型不再是分散的三角面，而是帶有AABB層次包圍盒的對(duì)象。通過定義指針數(shù)組來記錄節(jié)點(diǎn)及其父、子節(jié)點(diǎn)的位置，同時(shí)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部建立一個(gè)輔助數(shù)組來記錄指針指向的內(nèi)容。第二，針對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景中大量動(dòng)態(tài)幾何體發(fā)生移動(dòng)后相應(yīng)樹形結(jié)構(gòu)重建

4、速度太慢，多節(jié)點(diǎn)標(biāo)記方法渲染下模型逼真度不夠，提出了一種擴(kuò)展動(dòng)態(tài)八叉樹節(jié)點(diǎn)松散包圍盒的方法。首先，利用動(dòng)態(tài)八叉樹節(jié)點(diǎn)內(nèi)的物體指針鏈表判定幾何體與節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置關(guān)系。其次，將移動(dòng)物體經(jīng)過的鄰域節(jié)點(diǎn)適當(dāng)擴(kuò)大并重疊，改進(jìn)動(dòng)態(tài)八叉樹節(jié)點(diǎn)的松散包圍盒方法。最后，通過比較物體半徑與劃分節(jié)點(diǎn)的邊長(zhǎng)確定物體所屬節(jié)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所提方法模型渲染更加逼真，提高了八叉樹樹形結(jié)構(gòu)的重建速度和繪制效率。第三，通過使用JPCTAE游戲引擎搭建框架的基礎(chǔ)上，利用動(dòng)