基于Symbian OS的面向手機(jī)3D游戲的圖形引擎設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、就最近幾年的技術(shù)發(fā)展和國(guó)際市場(chǎng)趨勢(shì)分析，智能手機(jī)無(wú)疑將是未來(lái)手機(jī)的主流發(fā)展方向。而在目前的手機(jī)操作系統(tǒng)中，Symbian一直占據(jù)著無(wú)人撼動(dòng)的主導(dǎo)地位。另一方面移動(dòng)平臺(tái)3D圖形引擎技術(shù)，在游戲、動(dòng)畫(huà)及GPS定位系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。由于目前市場(chǎng)的迫切需求以及Symbian操作系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，本課題在此背景下被提出。在本課題中，我們根據(jù)手機(jī)移動(dòng)平臺(tái)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一款基于symbian操作系統(tǒng)的手機(jī)3D圖形引擎。 本課題主要是面

2、向3D游戲，在智能手機(jī)平臺(tái)symbian操作系統(tǒng)下，采用軟件渲染方式實(shí)現(xiàn)的一款8位顏色模式三維圖形引擎。理論基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，開(kāi)發(fā)環(huán)境是symbian操作系統(tǒng)上的C++編程。主要研究?jī)?nèi)容包括：計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、3D數(shù)學(xué)、synlbian操作系統(tǒng)及其開(kāi)發(fā)環(huán)境。 本課題的研究路線分為四個(gè)主要的階段進(jìn)行：文獻(xiàn)閱讀和理論學(xué)習(xí)階段、理論分析和方案設(shè)計(jì)階段、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)階段和論文撰寫(xiě)階段。最終課題完成了3D數(shù)學(xué)引擎、三維坐標(biāo)變換、基本光照、實(shí)

3、體著色、2D、3D裁剪與剔除、仿射紋理映射、深度緩存測(cè)試和BSP二元空間劃分等功能。 本文首先介紹了Symbian操作系統(tǒng)，包括開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建，應(yīng)用程序框架及一些Symbian C++編程基礎(chǔ)，例如時(shí)鐘對(duì)象的使用、按鍵處理、繪圖操作等。然后介紹了3D數(shù)學(xué)，這部分內(nèi)容詳細(xì)介紹了三維圖形學(xué)中所涉及到的數(shù)學(xué)知識(shí)，為后面的章節(jié)打下基礎(chǔ)，包括定點(diǎn)數(shù)、三角函數(shù)、向量和矩陣等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，依次介紹了三維坐標(biāo)系統(tǒng)、3D渲染和3D裁剪幾個(gè)功能

4、模塊。3D渲染主要包括光照、紋理以及光柵化等內(nèi)容。3D裁剪主要包括裁剪和剔除、Z緩沖以及二元空間劃分等內(nèi)容。最后總結(jié)了課題實(shí)現(xiàn)的功能，分析了接下來(lái)的工作。 由于手機(jī)平臺(tái)內(nèi)存容量和硬件性能的限制，許多功能無(wú)法按照常規(guī)的理論去實(shí)現(xiàn)。針對(duì)這一問(wèn)題，文中提出了許多特別的方法。例如光照，引擎采用了查找顏色表的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，雖然效果不是十分完美，但是在精度要求不高的情況下，可以滿足一般的需求。再例如半透明的功能，引擎采用了創(chuàng)建Alpha混合表