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文檔簡介
1、三維圖形技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)、實(shí)時(shí)仿真以及交互三維設(shè)計(jì)等許多重要應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。由于三維圖形技術(shù)涉及到許多算法和專業(yè)知識(shí),要快速的開發(fā)三維應(yīng)用程序是有一定困難的,因此三維引擎(三維程序核心)的研究就有很大的意義。三維引擎封裝了底層操作,提供程序開發(fā)人員一個(gè)簡易清晰的程序框架,可以極大的提高應(yīng)用程序開發(fā)的效率。本文通過一個(gè)三維引擎SE(SmallEngine)的具體實(shí)現(xiàn),研究了三維引擎設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵技術(shù),著重研究了架構(gòu)設(shè)計(jì)、場景管理和碰撞檢測這
2、些方面,并將其應(yīng)用到三維場景漫游程序中,取得了較好的效果。 本文主要論述了以下幾方面的內(nèi)容:1.復(fù)雜場景的可視性處理技術(shù)和碰撞檢測技術(shù)是當(dāng)前三維引擎研究的核心通用技術(shù),本文對這些技術(shù)發(fā)展作了全面的綜述,并對各種不同的技術(shù)方法進(jìn)行分類總結(jié),分析比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。 2.分析三維引擎的設(shè)計(jì)規(guī)劃。經(jīng)過對三維引擎的運(yùn)用過程的分析,將三維引擎的設(shè)計(jì)規(guī)劃為三個(gè)階段:靜態(tài)構(gòu)造階段、動(dòng)態(tài)運(yùn)行階段和軟體設(shè)計(jì)階段。在靜態(tài)構(gòu)造階段,采用BSP
3、構(gòu)造器對靜態(tài)場景構(gòu)造層次結(jié)構(gòu),并結(jié)合入口技術(shù)建立潛在可視集合PVS。在實(shí)時(shí)運(yùn)行階段,處理視見約束體的選取、照相機(jī)控制、碰撞檢測和反彈等問題,分析了如何高效的渲染場景和執(zhí)行仿真。在軟體設(shè)計(jì)階段,提出以插件為主的二次開發(fā)方式。3.針對一些三維引擎設(shè)計(jì)層次不明、模塊劃分不合理以及對于系統(tǒng)的重構(gòu)和復(fù)用考慮不足等問題,本文提出了一種四層的三維引擎系統(tǒng)架構(gòu)。這種架構(gòu)的第一層是用戶接口底層;二層是引擎核心模塊;三層是工具和支持模塊;底層是系統(tǒng)模塊,包
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