基于Android系統(tǒng)3D引擎的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著人們生活水平的提高與科學技術的高速發(fā)展,在嵌入式設備上開發(fā)3D應用程序將會成為亮點,把3D技術應用到Android產(chǎn)品中,會極大的提高產(chǎn)品的競爭力。而3D圖形開發(fā)的過程中所涉及的知識相當廣泛,加大了快速開發(fā)產(chǎn)品的難度?；诖藛栴},本文研究3D引擎技術對常用組件進行封裝,以降低產(chǎn)品開發(fā)難度,提高開發(fā)速度。
　　 首先,本文分析和總結了國內(nèi)外在Android系統(tǒng)上的3D引擎開發(fā)、應用現(xiàn)狀,研究表明目前國內(nèi)在Android系統(tǒng)的3

2、D引擎的研究處于起步階段,為此本文研究基于Android系統(tǒng)3D引擎能夠縮小與國外的差距。
　　 然后,主要分析了基于Android系統(tǒng)3D引擎關鍵技術。先從總體上分析了在Android系統(tǒng)上3D引擎的框架結構,以及3D引擎各個部分的功能;而后,研究了向量、矩陣、四元數(shù)等三維圖形學相關的數(shù)學知識;接著,分析了3D圖形庫OpenGL ES固定渲染管線;最后,詳細分析了光照技術、紋理映射和混合等3D技術。
　　 在此基礎上,

3、設計實現(xiàn)基于Android系統(tǒng)3D引擎。主要設計實現(xiàn)了:接口模塊、數(shù)學庫、天空盒、公告板、粒子系統(tǒng)、文字顯示系統(tǒng)。文中對比了幾種常見的天空模擬方法,綜合效率和渲染效果,選取天空盒作為最終的實現(xiàn)。公告板技術是一個簡單實用的組件,用來模擬森林、火苗、立柱。然后從簡化物理模型和對死亡粒子的處理方式等方法上對粒子系統(tǒng)的算法進行了優(yōu)化,并設計實現(xiàn)了基于粒子系統(tǒng)的雪景。最后結合了FreeType和OpenGL的優(yōu)勢,實現(xiàn)了一個文字顯示系統(tǒng),能夠實時

4、生成文字對應圖片,無需事先完成,節(jié)省了內(nèi)存空間,由于使用的是TrueType字體,放大也不會產(chǎn)生模糊鋸齒等現(xiàn)象。
　　 最后,在PC機上搭建Android系統(tǒng)仿真平臺,測試了各個模塊的功能。實驗結果表明,天空盒能較為逼真的模型天空;粒子雪景、雨景也較為逼真的模擬,文中對比了粒子系統(tǒng)算法改進前后,幀率有明顯提升;文字顯示系統(tǒng)能夠清晰、無鋸齒的在三維空間中顯示多種中文字體。本文中采用C/C++作為編程語言,執(zhí)行效率高于Java語言,