三維圖形引擎中場景管理的研究與實現(xiàn).pdf

1、三維圖形技術(shù)是近年來得到眾多關(guān)注和發(fā)展較快的技術(shù)之一，在虛擬現(xiàn)實、實時仿真、數(shù)字城市等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。尤其數(shù)字娛樂產(chǎn)業(yè)在我國發(fā)展迅速，然而其中的核心技術(shù)三維圖形引擎大部分被國外所占領(lǐng)，因此對它的研究變得十分有意義。 場景管理作為三維圖形引擎的重要組成部分，對引擎的建模，可見性剔除和碰撞檢測都有著重要的影響，是評價引擎的一個重要標志。場景圖包含了場景中的所有信息，因此場景圖即包括了很底層的信息，如圖元的頂點信息。也包括了很高層

2、的信息，如物體的變換信息，渲染狀態(tài)信息等等。為了方便管理，同時也降低復雜度，通常場景圖都是由一系列的節(jié)點構(gòu)成，這些節(jié)點包含了不同的信息，并按層次組成一個“圖”結(jié)構(gòu)。場景管理也就是對場景圖的管理。場景管理的核心功能包括以下幾個方面：基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的封裝；場景圖中層次結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)以及在這個結(jié)構(gòu)上的操作，比如遍歷，更新和渲染等。 本文通過三維引擎中場景管理模塊的實現(xiàn)，研究了其中的關(guān)鍵技術(shù)，主要的工作集中在以下四個方面： 1.較為深

3、入的分析了場景管理基本技術(shù)，對二維空間劃分(BSP)和八叉樹這兩種場景管理中主要的空間劃分技術(shù)進行了研究。然后詳細研究了入口和潛在可見集技術(shù)作為室內(nèi)場景的加速算法的應(yīng)用。 2.在研究的基礎(chǔ)上設(shè)計了三維引擎的基本構(gòu)架，并劃分了主要功能模塊。 3.設(shè)計并實現(xiàn)了普通場景的場景管理。 4.設(shè)計并實現(xiàn)了對BSP結(jié)構(gòu)的室內(nèi)場景的場景管理。 本文設(shè)計的場景管理模塊，實現(xiàn)了場景管理的基本功能，并具有以下特點：以統(tǒng)一的方式