3D游戲引擎中的室外大場景渲染技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、在3D游戲特別是網(wǎng)絡(luò)在線游戲中，室外大場景渲染是一塊非常重要的內(nèi)容，它也是3D圖形引擎的核心。它是圖形學(xué)和圖像處理理論最直接的應(yīng)用，其涉及的技術(shù)還可以應(yīng)用于其它領(lǐng)域，比如虛擬現(xiàn)實、3D GIS、數(shù)據(jù)可視化等，其重要性不容置疑。隨著硬件的不斷發(fā)展，行業(yè)對渲染場景的規(guī)模和真實感提出了更高的要求。 本文對地形渲染中網(wǎng)格的簡化進行了深入研究。充分比較了實時優(yōu)化自適應(yīng)網(wǎng)格(ROAM)算法、基于四叉樹的LOD(levels of Detai

2、ls)算法、幾何多重映射(GeoMipMap)算法的優(yōu)劣。為了使地形繪制算法更好適應(yīng)現(xiàn)代圖形卡的硬件架構(gòu)，達到CPU和GPU的均勻負載，本文提出一種基于GeoMipMap的地形繪制優(yōu)化算法。該算法利用線性插值的方法改善了幾何多重映射算法中由于網(wǎng)格分辨率變化引起的圖像突變，用查找表的方式生成分塊的網(wǎng)格頂點數(shù)據(jù)，進一步減輕CPU的工作量，并且通過把頂點數(shù)據(jù)保存在顯存中，避免了大數(shù)據(jù)量在內(nèi)存和顯存間頻繁傳輸。經(jīng)實驗數(shù)據(jù)證明，優(yōu)化后的算法繪制速

3、度得到極大提高，并且分辨率不同的網(wǎng)格間過渡自然，圖像質(zhì)量得以提高。為了解決超大場景的渲染問題，本文對游戲場景的數(shù)據(jù)加載方式進行了探討，提出了一種基于內(nèi)存緩沖池的動態(tài)數(shù)據(jù)加載方案。 此外，本文對室外場景中涉及的空間管理和面片剔除、裁剪技術(shù)進行討論。詳細描述了四叉樹管理和基于包圍球的視錐體裁剪等方法。 在場景真實感渲染技術(shù)上主要涉及用多紋理混合模擬融合性地表，用光照貼圖表現(xiàn)地形的靜態(tài)光照，用交叉平面模擬花草，樹和天空的渲染以