三維圖形引擎中動(dòng)態(tài)地形實(shí)時(shí)繪制技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件的快速發(fā)展，人們對(duì)圖形應(yīng)用的場(chǎng)景真實(shí)感、實(shí)時(shí)性及交互性都提出了越來(lái)越高的要求。這直接導(dǎo)致了軟件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度進(jìn)一步提高，開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)成本也隨之增加。三維圖形引擎作為圖形學(xué)領(lǐng)域的核心技術(shù)，它通過(guò)對(duì)基本圖形開(kāi)發(fā)包進(jìn)行封裝，提供了一個(gè)簡(jiǎn)單清晰的圖形應(yīng)用開(kāi)發(fā)框架，既能夠有效的優(yōu)化軟件結(jié)構(gòu)，又能夠提高開(kāi)發(fā)效率。本文分析了一款面向大規(guī)模戶外場(chǎng)景仿真的三維圖形引擎的架構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，并基于該引擎對(duì)戶外場(chǎng)景仿真的關(guān)鍵技術(shù)—

2、—?jiǎng)討B(tài)地形的實(shí)時(shí)繪制技術(shù)進(jìn)行了研究與實(shí)現(xiàn)。
　　首先，本文在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)已有研究成果的借鑒及對(duì)引擎設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)模式等理論知識(shí)的總結(jié)分析，從具體需求入手完成了三維圖形引擎Wing3D的總體設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)了其中的主框架、渲染管理及消息處理等模塊。具體來(lái)講，主框架設(shè)計(jì)引入了插件機(jī)制用以實(shí)現(xiàn)引擎的擴(kuò)展性；渲染管理模塊引入渲染隊(duì)列用以提高渲染效率，并抽象出了一套通用的友好接口用以支持GPU編程；消息處理模塊一方面簡(jiǎn)化了常

3、規(guī)的消息處理框架，另一方面提出了消息優(yōu)先級(jí)等概念用以對(duì)消息的靈活處理。
　　其次，本文研究了動(dòng)態(tài)地形的實(shí)時(shí)繪制技術(shù)。動(dòng)態(tài)地形在地面車輛模擬、實(shí)彈演習(xí)系統(tǒng)等一系列圖形應(yīng)用中具有一定的重要性，其實(shí)時(shí)繪制技術(shù)是近年來(lái)地形研究的熱點(diǎn)。本文研究并分析了動(dòng)態(tài)地形繪制的關(guān)鍵技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上從動(dòng)態(tài)地形的地形簡(jiǎn)化、大規(guī)模地形支持及地形變形幾個(gè)方面進(jìn)行了實(shí)時(shí)繪制算法的改進(jìn)。此外，我們基于課題中的Wing3D引擎對(duì)該算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，并最終形成了其子系