3D游戏引擎构架及游戏动画渲染技术的相关探讨

艾香君　吴昊霖

摘要：为提高3D游戏应用的质量和水平，游戏的设计、开发人员需要应用各种各样的技术和方式。其中，3D游戏引擎构架、游戏动画渲染技术就是其中的代表。因此，本文主要就这两种方式进行重点研究。

关键词：3D游戏；引擎构架；游戏动画；渲染技术

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2018）03-0279-01

一、引言

3D游戏引擎合理化架构有利于提高游戏开发、设计的质量和水平，缩短开发的周期、大大降低有关开发人员的工作量和工作难度。原因在于，游戏引擎对通用的技术细节、有关的封装问题形成一个具有应用程序的游戏接口函数，使得有关的游戏设计、开发人员不再关注游戏实现的细节问题。同时，这种引擎具有完整性的特点、独立性的特点，对众多的新型技术方式进行了应用提高了游戏应用的水平。

二、Direct 3D硬件访问方式

Direct 3D硬件访问主要是通过对具有实时性、三维方式的构图等进行有效性应用，提供一个有效性的硬件接口，通过必要的程序设计来结束图形设备应用的相关性。随着时代的发展，基于PC图形和专业化图形学基础知识的Direct 3D硬件应用程序已经获得应用。此系统主要是通过对Open GL和Direct3D技术进行高质量的应用，提供更加专业化的图形硬件访问接口，应用好三维重建功能直接性的访问DD I，然后通过对Direct 3D访问图形立即模式的应用提高硬件抽象层的效率，最终使得图形的硬件在游戏的渲染等方面保留了自身独特的性能，提高游戏应用的水平和实际效果①。

三、游戏动画构成原理和渲染技术

（一）游戏动画构成原理

3D游戏动画在具体的应用中需要应用好自身的原理，对三维实体、三维地形图进行有效性应用，进行纹理的映射，最终将游戏中的人物、其它类型的物体、色彩等进行有机结合，具有连贯性的逻辑动作、清晰的画面图形。具体来讲，3D游戏动画需要进行以下的设计：

第一，进行游戏的初始化，使得游戏的图形、声音等装入系统程序。

第二，进入到游戏的循环系统，对于游戏动画、动作、情节等方面进行合理化设计，有利于游戏的应用者可以通过对循环系统的应用自动性的进入和退出游戏。

第三，游戏玩家的信息输入，获得信息并且存储到缓存设备中，为下一步的人工智能和游戏逻辑应用打好基础。

第四，需要执行游戏逻辑和人工智能。比如：游戏代码的主体部分、执行人工智能、常规的游戏逻辑、物理系统等，为进一步的屏幕图像应用打好基础。

第五，进行下一幅图像的渲染。比如：将人工智能和游戏逻辑应用结果在后备存储区进行渲染，产生游戏的下一幅动画。

第六，同步显示。主要是应用好等待函数、定时器等，以一秒钟30帧为最佳的帧速，使得游戏画面刷新。

第七，可以返回游戏的循环入口进行以上步骤的重新操作。

第八，可以结束游戏，对所有的资源进行刷新、释放。

（二）游戏动画渲染技术

游戏动画渲染技术的应用主要是通过以下的方式来完成的。首先，应用好Direct 3D方法调用动画模型。步骤为：

第一，进行D3D的初始化、创建有关的对象、设备。

第二，从X文件中进行模型读入。比如：应用3DMAX制作的三维动画模型文件在应用前需要进行合理化格式转换，然后再应用D3D进行调试。

第三，需要進行世界矩阵坐标设置。在游戏的世界中需要确定好物体在其中的坐标体系，以此来进行游戏中物体的位置变换和朝向的改变。

第四，进行透视投影设置。在此过程中主要是通过对二维显示器进行应用，将三维场景投影在其上面进行显示，对视域角进行定义、来明确好视图的高度、宽度、确定好物体的大小、应用照相机的远近，提高游戏中物体运动的效率。

第五，对于矩阵进行观察。

第六，进行灯光的设置。

第七，进行模型渲染。

其次，游戏动画的显示模型。在此过程中，主要是通过对主画面的操作来对每一个屏幕画面进行渲染。Direct X主要是采用后备缓冲技术或者是双缓冲技术来进行页面翻转，有利于多台计算机的运用实现动画在缓冲区域中进行备用，对图像进行快速切换、有利于提高游戏动画的画面呈现效果。

最后，纹理映射技术和画面缓存技术的应用。这两项技术主要的功能是提高动画画面的真实感和艺术的渲染效果，增强人们对游戏应用的兴趣@。

四、结语

对于3D游戏引擎构架及游戏动画渲染技术进行合理化应用，有利于游戏的设计开发人员提高3D游戏动画设计的质量和水平，增强了游戏画面应用的效果，实现了良好效益和价值。