游戲引擎中特效的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)研究.pdf

1、隨著中國(guó)數(shù)字娛樂產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)網(wǎng)絡(luò)游戲也保持著強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，網(wǎng)絡(luò)游戲的興盛，是數(shù)字娛樂文化發(fā)展的一個(gè)必然環(huán)節(jié)，因此3D游戲引擎技術(shù)成為計(jì)算機(jī)圖形學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。游戲及虛擬現(xiàn)實(shí)等模擬系統(tǒng)都具有感知性、沉浸性、真實(shí)性等重要特征，隨著計(jì)算機(jī)硬件水平的不斷提高，游戲場(chǎng)景的真實(shí)性成為衡量系統(tǒng)性能的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。 電子科技大學(xué)數(shù)字媒體研究所研究的“網(wǎng)絡(luò)游戲公共技術(shù)平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究”和“支持?jǐn)?shù)字媒體內(nèi)容創(chuàng)作的集成環(huán)境”兩個(gè)國(guó)家863項(xiàng)目

2、，就是對(duì)數(shù)字媒體技術(shù)和游戲引擎技術(shù)的一種嘗試。結(jié)合以上項(xiàng)目，本文研究了在游戲引擎中真實(shí)感特效方面的一些關(guān)鍵問題：高動(dòng)態(tài)范圍、景深模擬及運(yùn)動(dòng)模糊，并在已有的引擎基礎(chǔ)上開發(fā)了三個(gè)特效插件。本文對(duì)課題的研究主要集中在以下三個(gè)方面。 高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)，是逐漸開始流行的實(shí)時(shí)繪制技術(shù)中的一個(gè)熱門研究領(lǐng)域，其技術(shù)出發(fā)點(diǎn)就是讓計(jì)算機(jī)能夠顯示更接近于現(xiàn)實(shí)照片的畫面質(zhì)量。本文從光照模型著手，在GPU上實(shí)現(xiàn)了對(duì)Phong模型的擴(kuò)展；接著探討了高動(dòng)態(tài)范圍

3、技術(shù)，詳細(xì)介紹了高動(dòng)態(tài)范圍的繪制技術(shù)和實(shí)現(xiàn)流程，在我們的游戲引擎中以插件形式實(shí)現(xiàn)了基于GPU的高動(dòng)態(tài)范圍光照系統(tǒng)，增強(qiáng)了視覺真實(shí)感。 景深是人眼視覺系統(tǒng)中成像的重要特征。本文從光照效果的成像機(jī)制，對(duì)透鏡成像模型與針孔成像模型進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上提出一種在計(jì)算機(jī)三維場(chǎng)景成像中實(shí)時(shí)地模擬出景深效果的算法。算法利用了MRT(Multiple Render Targets)技術(shù)及GPU的可編程性，對(duì)清晰圖像和模糊圖像進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)