基于c++和directx技术的3d 游戏引擎开发

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1、基于C++和DirectX技术的3D游戏引擎开发　　摘要：如今的电子游戏风靡世界，无论什么大型的游戏都是基于游戏引擎设计和开发出来的。该文对游戏引擎的各个功能进行了详细的阐述，并使用C++程序设计语言实现了游戏引擎中内存池管理、文件管理、图形控制系统、渲染器、物理系统、媒体系统、输入控制系统等主要功能。　　关键词：C++；DirectX；游戏引擎　　中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044（2015）27-0064-03　　1游戏引擎概述　　1.1什么是游戏引擎　　电子游戏中玩家所体验到的剧情、关卡、美工、音乐、操作等内容都是由游戏的引擎直

2、接控制的，它扮演着中场发动机的角色，把游戏中的所有元素捆绑在一起，在后台指挥它们同时、有序地工作。简单地说，引擎就是用于控制所有游戏功能的主程序，从计算碰撞、物理系统和物体的相对位置，到接受玩家的输入，以及按照正确的音量输出声音等。　　1.2游戏引擎介绍　　游戏引擎是负责与系统底层联络的一套程序规范，游戏的效果很大程度取决于游戏引擎的好坏。一款好的游戏引擎所带来的画面冲击感和游戏流畅度，对于一个游戏的生命周期来说是至关重要的。　　1.3目前主流游戏引擎简介9　　CryEngine由德国Crytek开发，主要的游戏产品是《孤岛危机》，《孤岛危机：弹头》，《蓝色火星》

3、等。Gamebryo由NumericalDesignLimited与EmergentGameTechnologies公司开发，主要的游戏产品是《上古卷轴Ⅳ》，《辐射3》，《魔界2》等。用BigWorld引擎制作的游戏主要有《北斗神拳OL》，《天下2》，《星门世界》，《三国群英传online2》，《传世西游》，《峥嵘天下》，《格兰蒂亚OL》，《鬼吹灯OL》等。此外还有EpicGames公司的UnrealEngine、CriterionSoftware公司的RenderWare以及开源免费的Ogre引擎等。　　2游戏引擎各模块介绍　　游戏引擎一般应包含以下系统：渲染引

4、擎（即“渲染器”，含二维图像引擎和三维图像引擎）、物理引擎、碰撞检测系统、音效、脚本引擎、人工智能、网络引擎以及场景管理。　　2.1渲染器　　在Windows平台下的渲染器主要就是DirectX3D。DirectX是一种应用程序接口（API），是计算机计算图形的一种规则。它可以让Windows为平台的游戏或多媒体程序获得更高的执行效率，在这个规则中大量包含着现实实例的抽象集合，意味着它具有强大的灵活性和多态性。然而其抽象主要表现在参数的自定义和运算结构的随意组合，但其运算结构的坚固（独特/固定的运算规则）也使其具有很强的稳定性。DirectX加强3D图形和声音效果

5、，并提供设计人员一个共同的硬件驱动标准，让游戏开发者不必为每一品牌的硬件来写不同的驱动程序，也降低用户安装及设置硬件的复杂度。9　　2.2物理引擎　　目前在游戏里被大量普遍应用的物理引擎有两种，分别是Ageia开发的PhysX以及Havok的Havok系列引擎。　　PhysX是原AGEIA公司开发的一套物理运算引擎，主要竞争对手是Havok。同Havok一样，Physx也可运用在Xbox360，Playstation3，PC，Mac等多种平台之上。Physx的另外一个优势是可以运用独立的浮点处理器（包括独立的物理加速卡和GPU）进行更为复杂的运算效果，同时减轻CP

6、U的计算负担。Havok成立于1998年，主要为游戏开发商提供物理仿真技术，从而使对象能够以更加真实的状态展现。　　2.3音频引擎　　目前主流的音频引擎为FMOD。声音系统是为游戏开发者准备的革命性音频引擎。采用了FMOD作为音频引擎的游戏包括FarCry（孤岛惊魂）、TomClancy'sGhostRecon（幽灵行动），甚至著名的WorldOfWarcraft（魔兽争霸）等。　　2.4脚本引擎　　主流的脚本语言有perl，lua，ruby。游戏中一般使用的脚本语言是lua，因为lua体积小、开源、执行速度快，语法也比较简单。例如魔兽争霸用的脚本就是lua，网游

7、中的任务也一般是lua。　　2.5人工智能9　　人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。人工智能是一门前沿交叉学科，属于自然科学和社会学科的交叉。网游中用到的并不多，一般就应用在怪物发现玩家在附近就主动攻击等场景中，在格斗类游戏中，就是对玩家出招，进行相应的反击操作。　　2.6网络引擎　　网络引擎主要职责是负责数据传输，保证数据的稳定性。ace是一个比较有名的开源网络通讯库，而且跨平台。　　2.7场景管理　　场景管理是对数据进行有序的组织和管理。现在的游戏动不动就10G以上，如果没有一个有效的数据管理就不行了，如何在适当时候加载相应资源，一些资源不需要

8、了，就从内