基于軟件技術的高效三維圖形渲染系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、隨著我國計算機應用的不斷擴大化，各行各業(yè)對于三維圖形系統(tǒng)的需求也越來越大，但是目前存在兩個問題，一是現有硬件加速圖形庫和低端硬件設備之間難以協(xié)同工作，二是缺少規(guī)范的開源圖形庫制約了學習和研究，雖然各種操作系統(tǒng)上各種渲染庫也很多，但幾乎都是基于硬件加速，極少的一些軟件圖形庫都是閉源或者是不成體系的，這就導致圖形學方面的學習研究缺少一個規(guī)范圖形庫。
　　在經過深入需求分析的基礎上，在可行性的論證成立的前提下，本文以基本的三維渲染為目標

2、，在分析現有圖形庫的工作原理和流程的基礎之上，針對不同的目標平臺，提出一個基于軟件實現的、具備實用意義的三維圖形渲染系統(tǒng)，并最終給予實現的代碼。
　　系統(tǒng)面向的客戶群體是程序開發(fā)人員、圖形學相關研究人員，為他們提供高質量的圖形渲染代碼，使他們能夠在本系統(tǒng)基礎之上進行圖形應用的開發(fā)或研究，本系統(tǒng)并非應用而是應用的基礎。
　　系統(tǒng)總體設計分為三大部分，分別是基本渲染、高級渲染、場景漫游。
　　基本渲染部分主要提供最基本的三

3、維物體繪制功能，涉及頂點坐標變換和像素光柵化這兩個部分。頂點坐標變換主要工作是將初始的頂點坐標數據從本地坐標系變換到最后的視口坐標系的過程。像素光柵化則是根據視口坐標系上面的頂點數據繪制基本的圖元。
　　高級渲染部分的設計目的是為了加強系統(tǒng)功能，這個模塊主要是在基本渲染模塊的基礎之上，提供天空盒、地形圖、動畫等常見的三維系統(tǒng)要素。
　　場景漫游部分是本系統(tǒng)的創(chuàng)新部分，其目的是進行大規(guī)模的物體渲染和碰撞檢測，本模塊重點對三維渲