面向对象三维图形引擎的设计与实现

提出并实现了一种面向对象的三维图形渲染引擎Gingko,对引擎的体系结构、各模块之间的关系以及关键技术进行了分析说明。该引擎提供可扩展的软件体系结构、高效的场景处理方法、方便易用的应用程序接口,为三维图形应用的快速开发和高效运行提供了支撑。实验证明,该引擎具有运行稳定、渲染速度快的特点,对于大规模室外场景的渲染速度能保持在20fps以上。

基于微机的面向对象三维图形引擎

随着微机三维图形加速硬件性能的不断提高，微机上虚拟现实及三维图形动画应用正在飞速发展，为了提高这方面程序开发的效率与质量，设计了一个面向时象的三维图形引擎Object-3D，它支持动态裁剪，分细节模型(LOD)，Billboard以及模型的结构化组织，在应用系统开发的实践中证明它可以提高应用的开发效率并保障其性能.

基于像素流的多游戏引擎实时云渲染系统设计与实现

为了解决本地渲染对高性能硬件的依赖问题和高昂成本问题,文章设计并实现了一个面向多游戏引擎的实时云渲染系统。系统采用模块化架构,集成了单端口多实例、Token授权和进程管理等关键技术,特别适用于虚幻引擎(Unreal Engine,UE)和专业游戏开发引擎(Unity3D,U3D)等主流引擎。通过细节级别(Levels of Detail,LOD)和纹理压缩等优化技术,系统提升了渲染质量和网络传输效率。在多样化网络和硬件环境下的全面测试显示,系统能够提供稳定高效的渲染服务,实现高帧率和低延迟的交互,显著提升用户体验。跨平台特性允许用户通过多种设备访问高质量三维内容。研究结果验证了实时云渲染系统的可行性和有效性,为游戏及其他领域提供了有力的技术支持。

物理引擎与图形渲染引擎绑定的研究与实现

近年来,物理引擎在计算机仿真模拟和游戏应用等领域扮演着越来越重要的角色。一款专业的图形渲染引擎与物理引擎相融合,能够更好地体现出虚拟现实场景的逼真性。在对国外专业的面向对象图形渲染引擎和牛顿物理引擎的基本内容和设计原理进行研究的基础上,分析了如何有效地将物理引擎与图形渲染引擎相互绑定,并给出了绑定系统的类库结构及实现方法。最后在实现的绑定平台下构建出了两个体现物体物理特性的虚拟场景。

利用OSG三维图形渲染引擎实现的骨骼动画

动态实体模型是虚拟场景的重要组成部分,骨骼动画是表达虚拟场景中动态实体行为的主要技术。提出了一种虚拟场景中三维模型骨骼动画渲染的策略,即采用第三方软件建立三维动画模型,基于Cal3D动画控制机制,使用OSG三维图形渲染引擎对虚拟场景中运动的三维模型进行模拟。在Vis Forest软件的基础上,集成了骨骼动画渲染方法,解决了动物在虚拟地表上"踏空"的问题,扩展了动态实体在虚拟环境中的行为模拟。以梅花鹿和大象为例,逼真地模拟了动物在虚拟环境中的奔跑和行走的过程,模拟过程中动作衔接比较自然。

基于游戏引擎的图形用户界面集群渲染系统设计与实现

图形用户界面是图形显示系统重要的信息呈现和交互方式。现有分布式图形显示系统对图形用户界面集群渲染技术讨论不足。深入分析Unity引擎图形用户界面系统,围绕面向LCD拼接屏的图形用户界面多屏显示技术以及基于游戏对象的界面控件同步机制等关键技术点展开讨论,设计并实现了基于游戏引擎的图形用户界面集群渲染系统。实验结果表明,系统支持二维和三维图形用户界面开发,具有较强的实用性;系统对游戏引擎影响较小,具有良好的系统性能。

咪咕虚拟演播室基于Unreal渲染引擎升级

随着软件版本的迅速迭代,Unreal的应用已不仅仅局限在游戏领域,其丰富的蓝图系统、真实的建模场景、粒子系统、强大的图形处理能力,已在各行各业都有着优异的表现。伴随着元宇宙概念的兴起,在广电行业、互联网行业也备受追捧。咪咕公司演播室在布局超高清+IP化的同时,也在加速虚拟技术核心能力的提升。此次咪咕虚拟演播室改造也使用了最新一代基于Unreal的架构平台,其在虚拟演播室,AR虚拟植入、XR、MR中的应用均能提供照片级的画面质感,大大提升节目播出的效果。本文是在现有演播室的制播能力之上进行建设优化,将图形渲染资源合理分配,结合IP化、智能化的系统策略,从系统架构、设计思路、关键技术等方面进行了思索与探讨。

基于嵌入式的3D游戏图形渲染引擎的设计

介绍了游戏图形渲染引擎的常用方法,其次采用BREW和OpenGL ES技术,重点分析了图形渲染引擎的流程设计及关键技术实现,这样的图形渲染引擎真正地实现了高效性、灵活性和与硬件设备的无关性。

3D游戏图形渲染引擎的设计与实现

图形渲染是3D图形引擎的重要组成部分,是评价3D引擎的一个重要标志。首先,简要地介绍3D游戏引擎;接着,分析3D游戏图形引擎设计;最后,论述3D游戏图形引擎实现过程。

快速高质量地质灾害地图渲染引擎的设计与实现

为了提高在地质灾害中WebGIS应用系统渲染地质灾害地图的效率和质量,本文设计并实现了基于GDI+和AGG混合图形库模式的地质灾害地图渲染引擎。首先,研究了多个计算机图形库特性并分析了一般地图渲染流程,设计了具有分层体系架构的地质灾害地图渲染引擎;其次,根据设计及软件工程理论,采用面向对象与组件技术实现了该地图渲染引擎;最后,通过对该地图渲染引擎各要素渲染质量和性能的对比分析,以及在实际项目中大规模的应用,证明了该地图渲染引擎能很好地满足用户对地质灾害地图美观和效率的需求,对其他应用领域具有借鉴意义。

多线程实时三维渲染引擎文件系统的设计与实现

随着多核平台的普及与并行理论的发展,以并行技术提升程序性能将成为软件研发的一个重要趋势。在实时三维渲染引擎中,通过使用多线程并发与面向对象技术相结合及软件工程技术,实现了一个基于接口设计的可扩展、跨平台的多线程三维渲染引擎文件系统。通过多核平台的测试,证明了多线程文件系统的有效性。

三维渲染引擎编辑器的研究

描述基于开源三维渲染引擎OGRE开发的编辑器的设计原理和实现过程。此编辑器能够实现对地形,三维模型,粒子等场景元素的编辑,使用此编辑器开发三维应用程序可以大大加快开发效率,降低开发成本。

图形引擎与物理引擎结合的研究与实现

由于具有物理特性的三维虚拟场景更具有真实感,用户更易于沉浸到场景中,因此物理引擎在虚拟仿真中的作用日益重要。首先采用了OGRE图形引擎和PhysX物理引擎,设计了图形引擎与物理引擎结合后的主体框架,对框架的核心部分进行了分析。然后在物理引擎中创建模型和用OGRE模型转换为PhysX模型,以及利用关节实现复杂模型。结果实现了两个具有物理特性的虚拟场景,为建立真实的虚拟仿真环境打下基础,并将促进物理引擎的应用。

面向气象数据可视化的多功能绘图引擎研究与实现

针对气象数据可视化应用中对渲染速度和出图质量的要求,基于抽象工厂模式设计并实现了一款集多种图形渲染技术于一体的渲染引擎。通过实时切换图形渲染技术,该引擎在保持图形显示属性不变的前提下,既能够提供由硬件加速技术所享有的高性能,又能够输出高质量的矢量图形。使用该引擎的气象信息分析处理系统能够实现天气图的交互制作,海量气象数据的实时显示,用于科研论文和业务演示的矢量格式图像文件生成。因此,该绘图引擎能够较好地满足天气预报业务和气象科研两个方面的可视化需求。

面向智能时代的动画设计课程研究与实践

面向智能时代的动画产业对3D动画的制作方式提出了新的需求,因此本研究适时对高校动画专业的课程进行创新,将图形引擎引入3D动画的制作中,设计“图形引擎动画课程”,以图形引擎的实时渲染技术为核心,“游戏化”的思维模式为叙事视角,探索跨学科融合的动画教学新模式。

分布式多交互虚拟场景渲染的协同控制

针对分布式多交互虚拟现实系统场景渲染的协同控制问题,构建了基于分布式开放灵活的多交互虚拟现实系统结构,将协同交互技术集成到虚拟现实系统设计中,设计包含控制平台、网络服务平台和渲染平台的系统架构,提出了一种基于OGRE的分布式多交互实时协同渲染方法。完成了单个控制节点对应多个渲染节点时,多个渲染节点渲染场景的实时同步,以及多个控制节点在同一场景中的协同、交互。此研究成果应用于河北大学虚拟漫游交互控制平台,具有广阔应用的前景。

基于OGRE的智能游戏引擎的设计与实现

基于OGRE(Object-oriented Graphics Rendering Engine)设计并实现了一个智能游戏引擎OIGE(OGRE-based Intelligent Game Engine),OIGE具有较完善的功能,包含游戏开发各个环节所需的关键模块,如人工智能系统、网络系统、物理系统、声音系统、输入系统等,OIGE采用面向对象机制来设计和实现,以保证系统结构清晰且具有良好的可扩展性。详细分析OGRE渲染系统和介绍AI智能系统的设计和实现,此外,基于OIGE引擎开发了一个简单的小游戏,对系统功能进行了初步验证。

Flash3D引擎的发展现状剖析及若干关键技术研究

目前已涌现出了许多性能和功能各异的Flash3D引擎技术,其在动漫游戏的应用非常引人注目。但尚未有对这些Flash3D引擎发展现状做深入而系统的剖析,围绕Flash3D的学术研究几乎是一片空白。对当前主流Flash3D引擎的发展现状进行了综述性的研究,横向分析比较了各主流引擎的功能与性能。同时,围绕着Flash3D引擎提出了若干关键技术。然后,介绍了我们课题组自主研发的Flash3D轻量级引擎的设计及其若干关键技术的初步成果。最后,展望了Flash3D引擎技术的未来发展趋势。

三维建筑模型中的钢筋动态模型生成与渲染

针对以往生成钢筋模型方法中存在模型可调控性差、数据量大等问题,对基础钢筋模型进行了数学分析,建立了圆柱形、圆弧形基础钢筋模型。以此为基础,采用可扩展标记语言(extensible markup language,XML)定义了一个基础钢筋模型存储格式和一个复杂钢筋模型存储格式,采用面向对象图形渲染引擎(object-oriented graphics rendering engine,OGRE)实现了对模型数据的读取和渲染。仿真结果表明,该方法生成的各种钢筋模型数据量小、可调控性强、在连接处光滑逼真、仿真效果良好,为各种建筑仿真软件中钢筋的生成提供了一种更快、更有效的方法。