基于組件的游戲引擎研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來游戲業(yè)發(fā)展迅速，而游戲引擎是一個處理游戲底層技術(shù)的平臺，使用游戲引擎，游戲開發(fā)人員可以不用花過多精力去處理系統(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來進行游戲開發(fā)，從而大大縮短游戲開發(fā)時間。游戲引擎作為游戲的核心部分，則需要面對規(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，本文從編程語言結(jié)合設(shè)計模式的角度以組件化的形式對游戲引擎的功能進行分析和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 本文分析和歸納了游戲引擎中

2、的幾種常用的技術(shù)，通過組件化的層次結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計，著重研究了游戲引擎各主要部分的實現(xiàn)。首先，通過對當(dāng)今一個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象、圖形系統(tǒng)、支持功能和擴展功能四個大塊。然后從功能定義的角度將游戲引擎的場景管理、場景查詢和各種場景對象管理歸到核心對象部分，將緩存管理、3D幾何計算、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)庫等引擎作為支持功能模塊，最后討論了游戲引擎的擴展，并把Windows平臺、Direct3D9渲染子系統(tǒng)、粒子系統(tǒng)庫、物理系統(tǒng)、Cg支持和室內(nèi)場景支持等作為引擎的擴展功能實現(xiàn)。在實現(xiàn)上本文結(jié)合設(shè)計模式設(shè)計了描述游戲引擎各個部分功能的類和類的成員，并對實現(xiàn)中一些關(guān)鍵部分如場景管理器做了詳細(xì)的研究。 本文通過對游戲引擎的架構(gòu)設(shè)計和功能分析，使我們對游戲引擎在游戲開發(fā)中的作用和相關(guān)的圖形技術(shù)有了更清楚的認(rèn)識。同