3D圖形渲染引擎的設計與實現(xiàn).pdf

1、三維圖形技術是近年來得到眾多關注和發(fā)展較快的技術之一，在虛擬現(xiàn)實、實時仿真、數(shù)字城市等領域有著廣泛的應用。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三維圖形引擎大部分被國外所占領，因此對它的研究變得十分有意義。 圖形渲染是三維圖形引擎的重要組成部分，是評價三維引擎的一個重要標志。本文在分析和研究三維圖形引擎的結(jié)構(gòu)和工作流程的基礎上，自己建立了一個完整的三維渲染引擎，它以三角形為建模和處理的基本幾何圖元。另外本文在建立三維

2、渲染引擎的同時還建立了一個支持三維引擎運行的數(shù)學庫，該數(shù)學庫主要提供了向量、矩陣和四元數(shù)的運算。 本文的研究首先以三維圖形引擎的流水線為主線，分析了3D流水線的各個步驟，接下來重點討論了兩個重要的渲染部分：光照著色和紋理映射。它們在三維渲染方面非常重要，是模擬真實世界的關鍵技術。最后引擎加入了對z緩存的支持，使得多邊形能夠按照正確的順序繪制。本文所實現(xiàn)的渲染引擎是采用軟件渲染的方式，所有的空間變換、光照、紋理映射以及光柵化都用程

3、序代碼實現(xiàn)。本論文的特色和創(chuàng)新之處包括： 1)實現(xiàn)了一個完整而簡單渲染引擎，3D代碼部分不使用任何的圖形支持庫，可以方便的在各種不同的平臺下移植，僅在輸入控制時調(diào)用了DirectX的API。 2)提供3D運算需要的一套數(shù)學函數(shù)，整套函數(shù)在實現(xiàn)過程中在算法上進行了一定的優(yōu)化。 3)該引擎提供從文件讀取3D模型信息的功能。 本論文最后，作者對后續(xù)工作的內(nèi)容，包括1/z緩存、Mipmapping、陰影等技術作出