基于webgl的三维图形引擎的研究与实现

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1、中山大学硕士学位论文基于WebGL的三维图形引擎的研究与实现TheResearchandImplementationof3DGraphicsEngineBasedonWebGL学位申请人：魏新亮指导教师：孙伟教授专业名称：软件工程答辩委员会主席（签名）：答辩委员会委员（签名）：二零一六年五月论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明

2、的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：基于WebGL的三维图形引擎的研究与实现摘要论文题目：基于WebGL的三维图形引擎的研究与实现专业：软件工程硕士生：魏新亮指导教师：孙伟教授摘要近年来，虚拟现实技术越来越受到社会的关注，其应用范围也越来越广，遍及公共安全、医疗辅助、工业设计、航空航天、文化教育等领域。其核心技术三维图形引擎也逐渐由客户端转向Web，更多的学者致力于Web三维技术的研究。目前基于Web的三维引擎技术大多以浏览器插件的形式实现，并且调用的底层图形接口不统一。WebGL和HTML5是近几年才兴起的技术，WebGL的出现解决了目前We

3、b三维应用的困难：第一，它无需安装其他浏览器插件，即可使用JavaScript脚本语言制作三维Web应用程序；第二，WebGL本质上依旧是OpenGL，同样需要调用系统的图形加速功能完成渲染工作，并且跨平台性较好。本文参考现有的三维引擎的设计思想、架构以及实现经验，设计并实现了一款基于WebGL与TypeScript的三维引擎。本文研究了三维图形引擎的实现，研究内容主要有：1.基于WebGL实现了一个三维图形引擎，该引擎具备了三维引擎的基本渲染功能。2.实现了场景真实感增强的功能。通过光线追踪以及纹理材质设置，让场景中绘制的物体的真实感更强。3.实现了场

4、景中动态显示阴影效果的功能。动态阴影效果能更好地反映场景的真实度，增强现实感。在此过程中，本文作者还撰写并发表了多篇论文，最后通过引擎制作的场景在脑电反馈项目中的应用和性能反馈，验证了本文引擎的设计和场景模拟的渲染质量、渲染实时性都达到了较好的水平。关键词：三维图形引擎、WebGL、增强现实ITheResearchandImplementationof3DGraphicsEngineBasedonWebGLAbstractTitle:TheResearchandImplementationof3DGraphicsEngineBasedonWebGLMaj

5、or:SoftwareEngineeringName:XinliangWeiSupervisor:Prof.WeiSunAbstractAstheprogressof3Drenderingtechnologyandthechangesofmarketdemand,the3Dapplicationhasbeenwidelyusedandreachedasfaraseducation,entertainment,medicaltreatment,cityplanning,militarytrainingandsoon.Itstrendisgraduallyc

6、hangedfromclienttoweb,andsomanypeoplestarttoresearchthe3Dgraphicsenginetechnologyontheweb.Atpresent,most3DenginesbasedonWebareimplementedintheformofbrowserplug-in,andtheunderlyinggraphicalinterfaceisnotuniform.WebGLandHTML5riseinrecentyearsandWebGLsolvestwoproblemsofinteractive3D

7、applicationonthewebperfectly.Firstly,itimplementstheinteractive3DwebapplicationbyJavaScriptwithoutanybrowserplug-incomponents.Secondly,itmakesgraphicsrenderingusingtheunderlyinggraphicshardware,whichisunited,standardandcross-platformOpenGLinterface.Therefore,a3DenginebasedonWebGL

8、comesintobeing.Thepaperconsultstheexisti