基于Web的3D多用戶游戲引擎架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-11-15 13:33
游戲引擎是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向。近年來,隨著WebGL技術(shù)的不斷發(fā)展和GPU圖形渲染能力的不斷提高,圖形學(xué)相關(guān)的研究和應(yīng)用從PC客戶端逐漸轉(zhuǎn)向了Web端。如何實(shí)現(xiàn)一款Web端游戲引擎,引起了企業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。游戲引擎的架構(gòu)是引擎開發(fā)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的游戲引擎架構(gòu)主要針對PC端與移動原生平臺的單機(jī)游戲開發(fā)。游戲的數(shù)據(jù)和行為封裝在一起,存在耦合度較大、影響功能擴(kuò)展等缺點(diǎn)。因此如何設(shè)計(jì)一款基于Web的網(wǎng)絡(luò)游戲引擎架構(gòu),成為了引擎研發(fā)的首要問題。網(wǎng)絡(luò)多用戶功能是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)游戲的關(guān)鍵,如何讓各個玩家的游戲狀態(tài)保持一致,是網(wǎng)絡(luò)多用戶功能開發(fā)的核心問題。場景管理是引擎最基礎(chǔ)也最重要的功能之一,可以提高渲染效率,為用戶提供流暢的畫面展示。目前針對Web端的游戲引擎大多缺乏對3D場景的有效組織,僅僅提供單一的場景管理方法。但3D游戲場景類型具有多樣性,如何根據(jù)不同場景,提供不同的場景管理方法,也是Web端游戲引擎需要研究的重點(diǎn)問題。針對上述問題,本文首先分析總結(jié)了傳統(tǒng)游戲引擎架構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,本文針對Web端網(wǎng)絡(luò)游戲開發(fā),設(shè)計(jì)了游戲引擎的架構(gòu)。并提出以網(wǎng)絡(luò)多用戶為核心的功能劃分思...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
游戲引擎百度指數(shù)
游戲引擎數(shù)量眾多,在世界范圍內(nèi)有上百種,常見著名的游戲引擎如圖1-2 所示。圖 1-2 游戲引擎分類這些游戲引擎大部分為 PC 端和移動端引擎,Web 端較少,大多由 C++和一些腳本語言編寫。而隨著 HTML5、JavaScript 和 WebGL 的發(fā)展,國內(nèi)外也出現(xiàn)了基于 HTML5和 JavaScript 的游戲引擎與圖形引擎,專為 Web 端服務(wù)。其中比較出名的為具有微軟背景的 Babylon.js 游戲引擎和 Ricardo Cabello 于 2010 年四月發(fā)布的 three.js 圖形引擎。https://html5gameengine.com/網(wǎng)站分析給出了目前國內(nèi)外全部的 HTML5 游戲引擎,排名前十的引擎如圖 1-3 所示。可以看出,這些引擎大多也缺少對網(wǎng)絡(luò)多用戶和 3D 場景管理功能的實(shí)現(xiàn)。
圖 1-3 國內(nèi)外 HTML5 和 JavaScript 游戲引擎排名述,可以預(yù)見,游戲引擎在未來會支持越來越多的功能,包括 VR 像 Unity 和 Unreal 這種超大型游戲引擎,可以支持多平臺、多種類游戲引擎則專門針對某一類型平臺或者某一類游戲。與此同時,游思路也可能會有所改變,面向?qū)ο蠛兔嫦驍?shù)據(jù)都是研發(fā)人員需要掌,隨著深度學(xué)習(xí)算法的出現(xiàn),人工智能讓 NPC(Non-Player Charact表現(xiàn)越來越智能,增加了操作性能和交互體驗(yàn),極大豐富了游戲玩朝著 AI 智能游戲引擎的方向發(fā)展。最后,5G 時代的到來[11]和云計(jì),云游戲的概念也被提出[12],同樣值得游戲與游戲引擎研發(fā)者們的容要針對 Web 端,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款擁有網(wǎng)絡(luò)多用戶和 3D 場景管引擎,稱作 WNetEngine。主要的研究內(nèi)容有:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]游戲引擎研究與分析[J]. 王龍,李韜偉,楊振發(fā). 軟件導(dǎo)刊. 2018(02)
[2]2018,移動游戲如何尋求發(fā)展?[J]. 薛靖東. 中國經(jīng)濟(jì)信息. 2018(03)
[3]2015趨勢 移動游戲?qū)⒊^主機(jī)[J]. 萬全良. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2015(01)
[4]Web3D及Web三維可視化新發(fā)展——以WebGL和O3D為例[J]. 韓義. 科技廣場. 2010(05)
[5]網(wǎng)絡(luò)游戲引擎中同步技術(shù)研究綜述[J]. 邱航,何明耘,陳雷霆. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2007(01)
博士論文
[1]大規(guī)模輻射場景三維實(shí)時仿真關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊子輝.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于P2P架構(gòu)的多人在線游戲的安全性研究[D]. 李大鵬.吉林大學(xué) 2017
[2]MMOG游戲引擎同步策略的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 鐘瑛.湖南大學(xué) 2011
[3]三維游戲引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳凱.浙江大學(xué) 2007
本文編號:3496878
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
游戲引擎百度指數(shù)
游戲引擎數(shù)量眾多,在世界范圍內(nèi)有上百種,常見著名的游戲引擎如圖1-2 所示。圖 1-2 游戲引擎分類這些游戲引擎大部分為 PC 端和移動端引擎,Web 端較少,大多由 C++和一些腳本語言編寫。而隨著 HTML5、JavaScript 和 WebGL 的發(fā)展,國內(nèi)外也出現(xiàn)了基于 HTML5和 JavaScript 的游戲引擎與圖形引擎,專為 Web 端服務(wù)。其中比較出名的為具有微軟背景的 Babylon.js 游戲引擎和 Ricardo Cabello 于 2010 年四月發(fā)布的 three.js 圖形引擎。https://html5gameengine.com/網(wǎng)站分析給出了目前國內(nèi)外全部的 HTML5 游戲引擎,排名前十的引擎如圖 1-3 所示。可以看出,這些引擎大多也缺少對網(wǎng)絡(luò)多用戶和 3D 場景管理功能的實(shí)現(xiàn)。
圖 1-3 國內(nèi)外 HTML5 和 JavaScript 游戲引擎排名述,可以預(yù)見,游戲引擎在未來會支持越來越多的功能,包括 VR 像 Unity 和 Unreal 這種超大型游戲引擎,可以支持多平臺、多種類游戲引擎則專門針對某一類型平臺或者某一類游戲。與此同時,游思路也可能會有所改變,面向?qū)ο蠛兔嫦驍?shù)據(jù)都是研發(fā)人員需要掌,隨著深度學(xué)習(xí)算法的出現(xiàn),人工智能讓 NPC(Non-Player Charact表現(xiàn)越來越智能,增加了操作性能和交互體驗(yàn),極大豐富了游戲玩朝著 AI 智能游戲引擎的方向發(fā)展。最后,5G 時代的到來[11]和云計(jì),云游戲的概念也被提出[12],同樣值得游戲與游戲引擎研發(fā)者們的容要針對 Web 端,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款擁有網(wǎng)絡(luò)多用戶和 3D 場景管引擎,稱作 WNetEngine。主要的研究內(nèi)容有:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]游戲引擎研究與分析[J]. 王龍,李韜偉,楊振發(fā). 軟件導(dǎo)刊. 2018(02)
[2]2018,移動游戲如何尋求發(fā)展?[J]. 薛靖東. 中國經(jīng)濟(jì)信息. 2018(03)
[3]2015趨勢 移動游戲?qū)⒊^主機(jī)[J]. 萬全良. 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2015(01)
[4]Web3D及Web三維可視化新發(fā)展——以WebGL和O3D為例[J]. 韓義. 科技廣場. 2010(05)
[5]網(wǎng)絡(luò)游戲引擎中同步技術(shù)研究綜述[J]. 邱航,何明耘,陳雷霆. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2007(01)
博士論文
[1]大規(guī)模輻射場景三維實(shí)時仿真關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊子輝.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于P2P架構(gòu)的多人在線游戲的安全性研究[D]. 李大鵬.吉林大學(xué) 2017
[2]MMOG游戲引擎同步策略的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 鐘瑛.湖南大學(xué) 2011
[3]三維游戲引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳凱.浙江大學(xué) 2007
本文編號:3496878
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