[發(fā)明專利]一種三維游戲引擎內(nèi)核結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210345770.0
• 申請(qǐng)日: 2012-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN102880470A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉福財(cái);任雁鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山市世宇動(dòng)漫科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/44
• 分類號(hào): G06F9/44
• 代理公司: 中山市科創(chuàng)專利代理有限公司 44211
• 代理人: 陳開姚

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及一種三維游戲引擎內(nèi)核結(jié)構(gòu)。

[背景技術(shù)]

隨著計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、三維游戲技術(shù)的發(fā)展，三維游戲引擎成為三維游戲開發(fā)必不可少的環(huán)節(jié)。逼真的游戲場(chǎng)景及三維效果需要復(fù)雜的三維渲染功能實(shí)時(shí)顯示支持，對(duì)于三維游戲引擎的設(shè)計(jì)，其所包含的三維游戲引擎子功能的實(shí)現(xiàn)和封裝就成了引擎實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部分。

在三維圖形和3D游戲場(chǎng)景中，每個(gè)像素最終顯示出來的顏色都是經(jīng)過大量計(jì)算得到的，真實(shí)感圖形繪制是三維模型的一個(gè)重要組成部分，它綜合利用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和其他科學(xué)知識(shí)生成具有真實(shí)感的圖形。同時(shí)場(chǎng)景中的模型還依賴于場(chǎng)景中的光照以及場(chǎng)景中物體對(duì)光線的反射和吸收情況。模型動(dòng)畫是游戲引擎的一個(gè)重要功能，在設(shè)計(jì)游戲引擎的時(shí)候，會(huì)將一些基本的動(dòng)畫功能封裝植入引擎，方便用戶的調(diào)用。

引擎的另一個(gè)重要功能是碰撞檢測(cè)，它可以檢測(cè)游戲中各物體的物理邊緣。當(dāng)兩個(gè)3D物體撞在一起的時(shí)候，這種技術(shù)可以防止它們相互穿過。材質(zhì)渲染也是引擎的重要功能，當(dāng)3D模型制作完成后，需要按照不同的面把材質(zhì)貼圖賦予模型，最后再通過渲染引擎把模型、動(dòng)畫、光影、特效等所有效果實(shí)時(shí)計(jì)算出來顯示在屏幕上。

目前比較成熟的三維游戲引擎，如果用于商業(yè)領(lǐng)域，成本過高，而且規(guī)模大耗用計(jì)算機(jī)資源大，對(duì)于設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單三維游戲的應(yīng)用，不需要涉及如此高的成本；同時(shí)，不同的三維游戲會(huì)在某個(gè)引擎功能方面使用較多，而有的引擎功能使用較少，針對(duì)不同的應(yīng)用，需要有不同功能針對(duì)性的三維游戲引擎，而這主要取決于三維游戲引擎內(nèi)核的封裝，結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行三維游戲引擎內(nèi)核的封裝，內(nèi)核功能的可擴(kuò)展及滿足后續(xù)的補(bǔ)充和修改成為了必要。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明克服了上述技術(shù)的不足，提供了一種三維游戲引擎內(nèi)核結(jié)構(gòu)，通過對(duì)引擎內(nèi)核中子算法單元的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)功能的劃分，自定義出與引擎外部接口進(jìn)行通訊的自定義功能接口模塊，便于上層接口的功能調(diào)用，通過其上的功能調(diào)用接口單元進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)用管理，功能屬性接口單元或動(dòng)態(tài)功能更新接口單元進(jìn)行相應(yīng)的功能調(diào)用運(yùn)算，提高處理效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

一種三維游戲引擎內(nèi)核結(jié)構(gòu)，包括有劃分封裝了三維引擎底層各子算法功能單元、實(shí)現(xiàn)三維游戲引擎底層渲染的引擎功能模塊1，以及作為引擎內(nèi)核對(duì)外接口用于引擎功能模塊1中各子算法功能單元與引擎外部接口進(jìn)行通訊連接的自定義功能接口模塊2。

所述引擎功能模塊1包括有通過對(duì)特定功能屬性的參數(shù)值的設(shè)定或修改就能表現(xiàn)場(chǎng)景模型功能特征的靜態(tài)功能模塊11，以及需要根據(jù)當(dāng)前場(chǎng)景模型數(shù)據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新計(jì)算才能逼真表現(xiàn)其功能特征的動(dòng)態(tài)功能模塊12。

所述自定義功能接口模塊2包括有用于在功能調(diào)用時(shí)負(fù)責(zé)傳遞靜態(tài)功能模塊11靜態(tài)功能所對(duì)應(yīng)的特定功能屬性參數(shù)給引擎外部接口的功能屬性接口單元21，負(fù)責(zé)對(duì)引擎內(nèi)核動(dòng)態(tài)功能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)計(jì)算和更新的動(dòng)態(tài)功能更新接口單元22，以及用于實(shí)現(xiàn)對(duì)引擎功能模塊1的靜態(tài)功能和動(dòng)態(tài)功能進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)用管理的功能調(diào)用接口單元23，所述功能調(diào)用接口單元23分別與功能屬性接口單元21、動(dòng)態(tài)功能更新接口單元22控制連接。

所述靜態(tài)功能模塊11包括有三維模型建模單元111、光源節(jié)點(diǎn)添加單元112、材質(zhì)功能添加單元113、渲染功能添加單元114、粒子系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)單元115。

所述動(dòng)態(tài)功能模塊12包括需要根據(jù)當(dāng)前場(chǎng)景模型數(shù)據(jù)坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新計(jì)算才能逼真表現(xiàn)其功能特征的子算法功能單元有矩陣變換功能單元121、攝像機(jī)漫游單元122、拾取交互功能單元123、模型動(dòng)畫功能單元124、碰撞檢測(cè)單元125。

本發(fā)明的有益效果是：

1、引擎內(nèi)核功能即引擎功能模塊中各子算法功能單元進(jìn)行靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的劃分，擴(kuò)展性和兼容性好，容易滿足后續(xù)的補(bǔ)充和修改，通過本發(fā)明的結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)子算法功能的調(diào)用。

2、自定義功能接口模塊兼容性好，便于與引擎外部接口的銜接，提高三維引擎對(duì)外的兼容能力。

3、通過功能調(diào)用接口單元對(duì)功能屬性接口單元、動(dòng)態(tài)功能更新接口單元統(tǒng)一調(diào)用控制，對(duì)各子功能算法單元進(jìn)行有序管理和組織，提高整個(gè)引擎內(nèi)核處理數(shù)據(jù)的效率。

4、通過動(dòng)態(tài)功能更新接口單元負(fù)責(zé)對(duì)引擎內(nèi)核動(dòng)態(tài)功能數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)計(jì)算和更新，使整個(gè)場(chǎng)景顯示的效果更加逼真。

5、整個(gè)三維游戲引擎內(nèi)核封裝結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)，耗用計(jì)算機(jī)資源少，成本低。

[附圖說明]

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的引擎功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

[具體實(shí)施方式]