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南大先腾3D引擎技术特点

南大先腾3D引擎技术特点

2015-10-31 09:13:04

摘要:南大先腾3DGE技术特点简单介绍

  本引擎采用利用显卡GPU最新的顶点(Vertex Program)、片断(Fragment Program)编程功能,实现海量的凹凸贴图(Bump Mapping)和凹凸映射,根据照射物体表面的光源的位置和不同的法向量贴图(Normal Map)及各种反射贴图(Reflect Map)生成相应的漫反射(Diffuse)、镜面反射(Specular)及高光效果(Highlight),在物体表面表现出真实光照的明暗变化,营造更为复杂精细的物体表面,使场景人物更加鲜活而有立体感。

        本引擎除了使用了以往游戏中常用使用的阴影贴图(Shadow Mapping)来处理一部分静态光照外,更大量运用动态体积阴影(Shadow Volume)技术,使场景中的物体能够随着光源和本身的运动在周边物体上实时的透射阴影,配合由实时光源运算生成的凹凸贴图,将场景中的一切融入了一个统一的光照系统(Unique Illumination System),使各物体自然的置身于同一个环境中,从而实现传统引擎所无法达到的真实观感。

        1     天空盒

        2     环境镜面反射

        3     DOT3凹凸映射贴图
        4     顶点混合
        5     动态纹理
        6     后加工特效
        7     镜面效果
        8     动态体积阴影
 
除了变换纹理坐标和色彩外,引擎还支持更高层次上对皮肤的特效处理。结合最新的显示硬件编程技术(顶点编程vertex program和片断编程fragment program),引擎可以在几何框架表面表现出经过加工的特效皮肤,如热扭曲表面、水面、玻璃表面等等,我们称之为后加工特效(Post process effect)。
 
在强大的脚本描述功能的基础上,我们引入了对多层蒙皮的定义。多层蒙皮用以表现较为复杂的图像效果,在三维渲染中应用的越来越多,比如渲染一块玻璃的效果,可能需要以下3层帖图混合叠加才能表现:玻璃后面景物经折射扭曲所得的图像、玻璃前方景物的反射图像和玻璃表面的污渍、裂纹等。只需在该玻璃的几何框架对应的材质属性定义中分别描述3层皮肤的属性信息,引擎就会按照定义的方式和层次去渲染这个表面。光照系统也是建立于这个基础上,本引擎所采用的统一光照模型使用了海量的凹凸映射贴图,实现这个只需要在几何框架的属性定义中指定3层贴图:色彩纹理贴图、法向量贴图以及镜面反射和高光贴图,引擎就能运算得出正确的光照效果。
 
以上所述的这些复杂的功能效果只需数句脚本描述就可以展现在基于本引擎开发的任何一款程序中。
1. 统一的光照模型
       2. 精心设计的粒子系统(比如火焰、烟雾、爆炸等效果) 
       3. 与游戏进程密切相关的物理引擎。
       4. 完全可视化的三维游戏开发平台。