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《西南交通大学》 2014年
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基于OpenGL ES的3D游戏技术的研究与实现

邹鹤敏  
【摘要】:随着计算机图形学和移动互联网技术的不断发展,3D手机游戏已经成为人们生活中的一大需求。虽然一部智能手机就像是一台PC机,很多PC机上的应用也在不断地向手机上迁移,但是基于智能手机的3D游戏开发与基于PC机上的3D游戏开发确实存在一定的差异:例如在操作系统及开发平台方面,智能手机平台不一;在硬件方面,手机内存小,计算能力不如PC机,显示屏幕小,无鼠标键盘。这些都导致了在开发智能手机3D游戏的过程中,PC平台上的一些游戏设计方法并不完全适用于智能手机。 由于3D游戏在渲染的过程中需要处理的数据量很大,如何提高3D手机游戏的渲染效率并提升显示画面的效果,成为了开发智能手机3D游戏中最亟待解决的问题之一。本文通过对3D游戏开发技术的学习和研究,针对智能手机内存小、屏幕小、界面图形化、无硬件键盘等特征,设计并实现了一种适合于智能手机的3D游戏场景管理方法。该方法主要将3D游戏场景中的实体进行分块管理并根据游戏进度动态分批加载及分批渲染以提高游戏的渲染速度。同时为了进一步提高场景中3D模型的绘制效率,该设计还借鉴了多级纹理的思想,将模型划分成多个层次细节(Levels of Detail),根据游戏角色距离模型的远近,调用不同层次的模型,以便减少实体渲染的三角面数量,减轻GPU的渲染负担;此外,为提高游戏的趣味性,本设计还实现了模型间的渐变转换特效,这种特效可以添加3D游戏的动态效果,并可以动态的展示静态实体的渐变过程,给用户带来视觉上的享受。最后,为了验证场景管理,LOD模型应用以及渐变特效算法的有效性,还设计了一款休闲类的游戏,该游戏对上述方法进行了验证,并实现了一些最基本的功能,如实体渲染,声音播放,碰撞检测等。 本文首先介绍了3D手机游戏技术的研究背景及意义、国内外研究现状及主要研究工作;其次介绍了与3D游戏相关的一些算法;在此基础上,实现了3D场景的管理,LOD模型的应用,实体的渐变特效,并设计了一个手机3D游戏对上述方法进行验证;最后对该3D手机游戏进行了展示和性能测试,并且对整个工作进行了总结和展望,分析了目前存在的不足及下一步研究工作。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP317

【参考文献】
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