3d渲染引擎设计和研究

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1、3D渲染引擎的设计和研究【摘要】：现代的游戏依托于游戏引擎，引擎的表现直接影响了游戏的表现。因此，引擎的优劣是一款游戏成功与否的标志之一。本文从技术，软硬件，软件工程等多个角度阐述了进行引擎设计所需要的技术要点和对于技术难点的解决。【关键词】：渲染，引擎，游戏，3D【Abstract】Moderngamesrelyontheirgameengines.Theperformanceofthegameenginedirectlyaffectsthegame.Sothekeytoasuccessfulgameisitsengine.Thisarticleexplainsthetechnic

2、aldifficultiesofgameenginedesigningandwaysofsolvingthemfromtechnical,softandhardwareandsoftwareengineering'sperspective.【Keywords】Rending,Engine,Game,3D18目录1.一切从起源开始32.3D图形管线概述43．工具的力量54.3D数学和渲染引擎65．初始化DIRECT3D7６．设备的创建13７.渲染引擎模块设计16【参考文献】1818游戏引擎是游戏的基础，它是游戏的骨架，虽然表面上你看不见她，但是她在精彩游戏的背面发挥着重要的作用。1.一

3、切从起源开始　游戏表现的是什么？粗俗的讲它是现实生活的模拟或者它是实现生活的一种衍生。我们的现实生活中万物都有本源，而在计算机中我们又由什么来发掘和表现它们呢？记住这句话：借助数学的力量！　　我们在屏幕上看到的3D游戏或3DDemo程序，从来不是凭空产生的，一切皆有它的本因。3D物体被储存成一系列点，这些点被称为顶点。他们彼此之间有着相互的关系。举个例子来说，一个立方体有6个面，有8个顶点，每个角1个顶点。这就是3D对象储存的基础。对于一些比较复杂的3D物体，比如说一个游戏的关卡，它将有数以千计(有时数以万计)的顶点和表面构成。描绘世界我们需要“定位”，一切从坐标系统开始，在实际的利

4、用中，多种坐标系统会被利用到：2D/3D笛卡儿坐标系统（2D/3DCartesianCoordinates），2D极坐标系统(2DPolarCoordinates)，3D圆柱坐标系统(3DCylindricalCoordinates)，3D球形坐标系统(3DSphericalCoordinates)。接下来就看看这些坐标系统如何在PC中表示出来，本文中全部使用C来表示。代码如下：//2DCartesianCoordinates///////////////////////////////////typedefstructCartesian2D_TYP{floatx;floaty;}C

5、ARTESIAN2D,*CARTESIAN2D_PTR;//3DCartesianCoordinates///////////////////////////////////typedefstructCartesian3D_TYP{floatx;floaty;floatz;}CARTESIAN3D,*CARTESIAN3D_PTR;//2Dpolarcoordinates///////////////////////////////////////typedefstructPOLAR2D_TYP{floatr;//theradiofthepointfloattheta;//thean

6、gleinrads}POLAR2D,*POLAR2D_PTR;//typedefstructCYLINDRICAL3D_TYP{floatr;//theradiofthepointfloattheta;//theangleindegreesaboutthezaxisfloatz;//thez-heightofthepoint}CYLINDRICAL3D,*CYLINDRICAL3D_PTR;//3Dsphericalcoordinates//////////////////////////////////18typedefstructSPHERICAL3D_TYP{floatp;//

7、rho,thedistancetothepointfromtheoriginfloattheta;//theanglefromthez-axisandthelinesegmento->pfloatphi;//theanglefromtheprojectionifo->pontothex-y//planeandthex-axis}SPHERICAL3D,*SPHERICAL3D_PTR;最后，让我们看看还用到的数学知识：1.矢量。它是坐标的集合。首先我们从二