【硕士论文】2D游戏图形引擎系统的研究与实现.pdf

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1、摘要摘要游戏引擎是一个处理游戏底层技术的平台，使用游戏引擎，游戏开发人员可以不用花过多精力去处理系统架构、图形处理等一些底层的技术，可以直接使用引擎提供的API来进行游戏开发。2D游戏图形引擎系统是游戏引擎中的图形渲染内核，在游戏引擎中占有核心地位。本文通过对2D游戏中画面成像、行为动画、屏幕渲染管理、特效处理等方面的研究，设计并实现了一个2D游戏图形引擎系统，该引擎系统主要包括四个模块：界面控件模块、图形渲染模块、硬件显示支持模块和特效处理模块。界面控件模块实现了一组通用的界面类库，可以灵活方便生成具有游戏观感的控件界面

2、，便于用户的调用。图形渲染模块是整个2D游戏图形引擎系统的核心，它被划分为基本图形图像绘制子模块、动画贴图子模块和屏幕渲染管理子模块三个部分。这三个子模块之间为继承关系，承担着游戏中图形图像、动画资源的绘制和管理。硬件显示支持系统模块中，利用Java2D平台提供的图形硬件加速处理能力，将双缓冲技术与硬件加速图像绘制技术相结合，实现了动态图像平滑稳定的连续绘制，提高了动画加载速度。．在特效处理模块中分析了Alpha混合特效与粒子系统的应用机理，给出了Alpha混合特效与粒子系统在2D游戏应用中的实现方式。本文研究的课题初步探

3、讨了2D游戏图形引擎系统的基本技术架构，针对一些关键问题给出了解决方案并予以实现，对于国内基于2D的游戏系统开发具有一定的借鉴和参考价值。关键词：2D游戏；图形引擎：渲染；游戏动画第1章绪论_I=II曼曼量曼曼皇曼曼皇曼曼曼曼皇曼皇曼_--=o曼一第1章绪论近年来，我国游戏产业迅速发展，据第一届中国游戏产业年会发布的((2004年度中国游戏产业年报》显示，2004年中国游戏市场规模为24．7亿元人民币，比2003年增长47．9％。预计2009年中国游戏出版市场销售收入将达到109．6亿元，2004年到2009年的年复合增长

4、率为34．7％。中国游戏市场规模和增长速度为全国瞩目，已成为中国出版业和信息产业新的增长点。同时，我国游戏行业的厂商数量，产品质量都呈上升趋势，目前网络游戏厂商就已接近300家。中国游戏产业的发展也带动了通信、IT制造，制造业等行业的发展⋯。但由于技术上的滞后，目前我国游戏市场基本上以代理国外游戏为主，核心技术的80％被国外占领。2004年，“网络游戏通用引擎研究及示范产品开发”及“智能化人机交互网络示范应用"两个项目被正式纳入国家863计划，这是我国首次将游戏技术研发这类文化产业纳入国家科技计划。专家希望通过863计划的

5、支持，为国内游戏厂商搭建一个核心技术平台，保护中国游戏软件的自主知识产权。对游戏核心技术的研究已成为近年来非常活跃的课题。1．1论文研究背景和意义游戏作为全新的朝阳产业，已成为全球IT业新的增长点，正处在高速发展之中。中国将成为全球最大的网络游戏市场，有近5000亿元的发掘潜力。事实证明，通过价值链的传递，游戏产业给相关行业带来了1：10的经济价值。同时游戏产业也属于战略性娱乐文化产业，它不仅成为人民体验娱乐生活的一种重要方式，同时也成为了拉动消费、刺激经济增长的有力手段。现在，网络游戏已上升到产业高度，吸引着越来越多的关

6、注目光。虽然中国作为世界上最大的游戏市场，每年的游戏产业已经达到几百亿的规模。但是国产游戏却占有极少的市场份额，很大部分是从国外引进的。与发达国家相比，国内游戏发展整体差距还很大。主要表现在游戏开发的技术方面。由于技术滞后，网络游戏核心技术的80％被国外占领。以2005年为例，国内网络游戏的10．2亿元收入中的90％都来自被代理的国外游戏【2J。jjd斗地主http://www.toxim.net/jjd斗地主http://www.toxim.net/东北电力大学硕十学位论文当然这和中国的游戏产业的发展历史是有关系的。在我

7、国网络游戏是个新兴的产业，起步时间很晚。目前国内市场上游戏虽然有几百款，但是绝大部分都是代理国外的。我国的游戏没有自己的品牌引擎，所开发的游戏大多是引进的日韩、欧美等国的游戏引擎。我国的游戏产业正由国外代理阶段向原创阶段过渡【31。在这其中对游戏核心技术的开发无疑是中国游戏产业发展的关键。要在蓬勃发展的世界游戏市场上拥有一席之地不受制于人，毫无疑问作为游戏开发重要组成部分的游戏引擎关键技术的研究已经迫在眉睫。这将对于国内游戏的发展产生极其重要的实用价值和深远的现实意义。所谓引擎，是借用了机器工业的同名术语，表明其在整个系统

8、中的核心地位【41。引擎最大的特点就是具有“驱动性”，即引擎仅仅在功能上支持某个方面的应用，单具体的实现细节则依赖于应用本身。其次，引擎具有“完整性"的特点，即引擎是能完整实现某个方面功能的函数集。第三，引擎还具有“独立性"的特点，即引擎可以不依赖于具体的应用而独立存在。鉴于引擎拥有的这些特点，游戏引擎