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        3D游戲引擎構(gòu)架及游戲動畫渲染技術(shù)的相關(guān)探討

        2018-05-04 01:52:38艾香君吳昊霖
        文藝生活·下旬刊 2018年1期
        關(guān)鍵詞:開發(fā)人員合理化構(gòu)架

        艾香君 吳昊霖

        摘要:為提高3D游戲應(yīng)用的質(zhì)量和水平,游戲的設(shè)計、開發(fā)人員需要應(yīng)用各種各樣的技術(shù)和方式。其中,3D游戲引擎構(gòu)架、游戲動畫渲染技術(shù)就是其中的代表。因此,本文主要就這兩種方式進(jìn)行重點研究。

        關(guān)鍵詞:3D游戲;引擎構(gòu)架;游戲動畫;渲染技術(shù)

        中圖分類號:TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1005-5312(2018)03-0279-01

        一、引言

        3D游戲引擎合理化架構(gòu)有利于提高游戲開發(fā)、設(shè)計的質(zhì)量和水平,縮短開發(fā)的周期、大大降低有關(guān)開發(fā)人員的工作量和工作難度。原因在于,游戲引擎對通用的技術(shù)細(xì)節(jié)、有關(guān)的封裝問題形成一個具有應(yīng)用程序的游戲接口函數(shù),使得有關(guān)的游戲設(shè)計、開發(fā)人員不再關(guān)注游戲?qū)崿F(xiàn)的細(xì)節(jié)問題。同時,這種引擎具有完整性的特點、獨立性的特點,對眾多的新型技術(shù)方式進(jìn)行了應(yīng)用提高了游戲應(yīng)用的水平。

        二、Direct 3D硬件訪問方式

        Direct 3D硬件訪問主要是通過對具有實時性、三維方式的構(gòu)圖等進(jìn)行有效性應(yīng)用,提供一個有效性的硬件接口,通過必要的程序設(shè)計來結(jié)束圖形設(shè)備應(yīng)用的相關(guān)性。隨著時代的發(fā)展,基于PC圖形和專業(yè)化圖形學(xué)基礎(chǔ)知識的Direct 3D硬件應(yīng)用程序已經(jīng)獲得應(yīng)用。此系統(tǒng)主要是通過對Open GL和Direct3D技術(shù)進(jìn)行高質(zhì)量的應(yīng)用,提供更加專業(yè)化的圖形硬件訪問接口,應(yīng)用好三維重建功能直接性的訪問DD I,然后通過對Direct 3D訪問圖形立即模式的應(yīng)用提高硬件抽象層的效率,最終使得圖形的硬件在游戲的渲染等方面保留了自身獨特的性能,提高游戲應(yīng)用的水平和實際效果①。

        三、游戲動畫構(gòu)成原理和渲染技術(shù)

        (一)游戲動畫構(gòu)成原理

        3D游戲動畫在具體的應(yīng)用中需要應(yīng)用好自身的原理,對三維實體、三維地形圖進(jìn)行有效性應(yīng)用,進(jìn)行紋理的映射,最終將游戲中的人物、其它類型的物體、色彩等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,具有連貫性的邏輯動作、清晰的畫面圖形。具體來講,3D游戲動畫需要進(jìn)行以下的設(shè)計:

        第一,進(jìn)行游戲的初始化,使得游戲的圖形、聲音等裝入系統(tǒng)程序。

        第二,進(jìn)入到游戲的循環(huán)系統(tǒng),對于游戲動畫、動作、情節(jié)等方面進(jìn)行合理化設(shè)計,有利于游戲的應(yīng)用者可以通過對循環(huán)系統(tǒng)的應(yīng)用自動性的進(jìn)入和退出游戲。

        第三,游戲玩家的信息輸入,獲得信息并且存儲到緩存設(shè)備中,為下一步的人工智能和游戲邏輯應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

        第四,需要執(zhí)行游戲邏輯和人工智能。比如:游戲代碼的主體部分、執(zhí)行人工智能、常規(guī)的游戲邏輯、物理系統(tǒng)等,為進(jìn)一步的屏幕圖像應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

        第五,進(jìn)行下一幅圖像的渲染。比如:將人工智能和游戲邏輯應(yīng)用結(jié)果在后備存儲區(qū)進(jìn)行渲染,產(chǎn)生游戲的下一幅動畫。

        第六,同步顯示。主要是應(yīng)用好等待函數(shù)、定時器等,以一秒鐘30幀為最佳的幀速,使得游戲畫面刷新。

        第七,可以返回游戲的循環(huán)入口進(jìn)行以上步驟的重新操作。

        第八,可以結(jié)束游戲,對所有的資源進(jìn)行刷新、釋放。

        (二)游戲動畫渲染技術(shù)

        游戲動畫渲染技術(shù)的應(yīng)用主要是通過以下的方式來完成的。首先,應(yīng)用好Direct 3D方法調(diào)用動畫模型。步驟為:

        第一,進(jìn)行D3D的初始化、創(chuàng)建有關(guān)的對象、設(shè)備。

        第二,從X文件中進(jìn)行模型讀入。比如:應(yīng)用3DMAX制作的三維動畫模型文件在應(yīng)用前需要進(jìn)行合理化格式轉(zhuǎn)換,然后再應(yīng)用D3D進(jìn)行調(diào)試。

        第三,需要進(jìn)行世界矩陣坐標(biāo)設(shè)置。在游戲的世界中需要確定好物體在其中的坐標(biāo)體系,以此來進(jìn)行游戲中物體的位置變換和朝向的改變。

        第四,進(jìn)行透視投影設(shè)置。在此過程中主要是通過對二維顯示器進(jìn)行應(yīng)用,將三維場景投影在其上面進(jìn)行顯示,對視域角進(jìn)行定義、來明確好視圖的高度、寬度、確定好物體的大小、應(yīng)用照相機(jī)的遠(yuǎn)近,提高游戲中物體運動的效率。

        第五,對于矩陣進(jìn)行觀察。

        第六,進(jìn)行燈光的設(shè)置。

        第七,進(jìn)行模型渲染。

        其次,游戲動畫的顯示模型。在此過程中,主要是通過對主畫面的操作來對每一個屏幕畫面進(jìn)行渲染。Direct X主要是采用后備緩沖技術(shù)或者是雙緩沖技術(shù)來進(jìn)行頁面翻轉(zhuǎn),有利于多臺計算機(jī)的運用實現(xiàn)動畫在緩沖區(qū)域中進(jìn)行備用,對圖像進(jìn)行快速切換、有利于提高游戲動畫的畫面呈現(xiàn)效果。

        最后,紋理映射技術(shù)和畫面緩存技術(shù)的應(yīng)用。這兩項技術(shù)主要的功能是提高動畫畫面的真實感和藝術(shù)的渲染效果,增強(qiáng)人們對游戲應(yīng)用的興趣@。

        四、結(jié)語

        對于3D游戲引擎構(gòu)架及游戲動畫渲染技術(shù)進(jìn)行合理化應(yīng)用,有利于游戲的設(shè)計開發(fā)人員提高3D游戲動畫設(shè)計的質(zhì)量和水平,增強(qiáng)了游戲畫面應(yīng)用的效果,實現(xiàn)了良好效益和價值。

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