基于組件的游戲引擎研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)游戲業(yè)發(fā)展迅速，而游戲引擎是一個(gè)處理游戲底層技術(shù)的平臺(tái)，使用游戲引擎，游戲開(kāi)發(fā)人員可以不用花過(guò)多精力去處理系統(tǒng)架構(gòu)、內(nèi)存管理、圖像繪制等一些底層的技術(shù)，可以直接使用引擎提供的API來(lái)進(jìn)行游戲開(kāi)發(fā)，從而大大縮短游戲開(kāi)發(fā)時(shí)間。游戲引擎作為游戲的核心部分，則需要面對(duì)規(guī)模復(fù)雜性和技術(shù)多樣性的挑戰(zhàn)。為了控制這種復(fù)雜性，本文從編程語(yǔ)言結(jié)合設(shè)計(jì)模式的角度以組件化的形式對(duì)游戲引擎的功能進(jìn)行分析和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本文分析和歸納了游戲引擎中

2、的幾種常用的技術(shù)，通過(guò)組件化的層次結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計(jì)，著重研究了游戲引擎各主要部分的實(shí)現(xiàn)。首先，通過(guò)對(duì)當(dāng)今一個(gè)比較完整的游戲引擎的功能分析，把游戲引擎劃分為核心對(duì)象、圖形系統(tǒng)、支持功能和擴(kuò)展功能四個(gè)大塊。然后從功能定義的角度將游戲引擎的場(chǎng)景管理、場(chǎng)景查詢和各種場(chǎng)景對(duì)象管理歸到核心對(duì)象部分，將緩存管理、3D幾何計(jì)算、GPU程序、陰影管理、渲染管理、引擎狀態(tài)管理和渲染子系統(tǒng)歸為圖形系統(tǒng)部分，接著定義了動(dòng)畫、字體、文件系統(tǒng)、輸入、圖像媒體、外表

3、面、粒子系統(tǒng)、腳本、數(shù)學(xué)庫(kù)等引擎作為支持功能模塊，最后討論了游戲引擎的擴(kuò)展，并把Windows平臺(tái)、Direct3D9渲染子系統(tǒng)、粒子系統(tǒng)庫(kù)、物理系統(tǒng)、Cg支持和室內(nèi)場(chǎng)景支持等作為引擎的擴(kuò)展功能實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)上本文結(jié)合設(shè)計(jì)模式設(shè)計(jì)了描述游戲引擎各個(gè)部分功能的類和類的成員，并對(duì)實(shí)現(xiàn)中一些關(guān)鍵部分如場(chǎng)景管理器做了詳細(xì)的研究。 本文通過(guò)對(duì)游戲引擎的架構(gòu)設(shè)計(jì)和功能分析，使我們對(duì)游戲引擎在游戲開(kāi)發(fā)中的作用和相關(guān)的圖形技術(shù)有了更清楚的認(rèn)識(shí)。同