DirextX庫渲染下的游戲引擎

秦興杰++詹玲超++董佳駒++王坡

摘要：針對DirectX庫包含很多渲染函數(shù)，為此在已經設計好的游戲引擎下，利用該庫將此游戲引擎應用程序的編程接口封裝到各個渲染組件里，就實現(xiàn)了一個基于Microsoft DirectX庫下的新的游戲引擎。該引擎的特點是借鑒了Unity引擎組件+對象框架的模式，其最大特點是可以使用腳本模塊來擴展組件功能。當然DirectX庫里面還包含實現(xiàn)多用途的API函數(shù)，這些接口函數(shù)可以用在游戲引擎組件和對象的實現(xiàn)上。

關鍵詞：DirectX庫；游戲引擎；渲染；組件

中圖分類號：TP393.09 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0200-01

Abstract：The DirectX library contains a lot of rendering functions， therefore in the design has good game engine， the game engine will use the database application programming interface package to each rendering component， implements a Microsoft DirectX Library under the new game engine based on. The engine is characterized by drawing on the Unity engine components + object framework model， the biggest feature is that you can use the script module to extend the function of the component. Of course， DirectX library also includes the realization of multi-purpose API function， these interface functions can be used in the game engine components and the realization of the object.

Key Words：DirectX library； game engine； rendering；component

游戲引擎是指一些已經編寫好的可編輯電腦游戲系統(tǒng)或者一些交互式實時圖像應用程序的核心組件，是游戲設計者編寫游戲所必須的工具。當然，游戲引擎也分好多，其可包括渲軟引擎，物理引擎，碰撞效果引擎等。但是，無論是2D游戲還是3D游戲，或者其它的策略游戲等，都有這一段起控制作用的工具。經過不斷的技術革新，如今的游戲引擎已經發(fā)展成為一套由多個子系統(tǒng)夠成的一個復雜的系統(tǒng)。從建模、動畫到光影等其它一切組件系統(tǒng)幾乎涵蓋了開發(fā)過程中所有的重要的環(huán)節(jié)。

1 Microsoft DirectX庫

DirectX是由微軟公司創(chuàng)建的多媒體編程接口。由C++編輯語言實現(xiàn)，遵循COM。被廣泛應用在電子游戲開發(fā)上。Microsoft DirectX是這樣一組技術：它們旨在使基于Windows的計算機成為運行和顯示具有豐富多媒體元素的應用程序的理想平臺。應用程序可以通過使用DirectX API來訪問這些功能。但是DirectX并不是一個單純的圖形API，它是由微軟公司開發(fā)的用途廣泛的API，提供了一整套的多媒體接口方案[1]。

2 框架和接口

考慮到需要擴展更多的組件，于是就借鑒了Unity引擎組件+對象的框架模式。在該模式下使用一個對象表示在三維空間中的位置，同時確定它與其它對象之間的關系。但是這個對象并沒有具體的功能。要實現(xiàn)某一具體的功能就要在其中添加與之相對應的組件。另外，為了保證游戲引擎內容數(shù)據(jù)及接口的隱藏性和本身的可擴展性，就需要添加與之相對應的接口。接口的使用可以避免每個對象類實現(xiàn)相同的功能，重要的是組件類只有在對象類中被調用才能實現(xiàn)對應的功能。這樣就能提高游戲引擎的效率。在開發(fā)過程中代碼變的清晰整潔[2]。

3 組件和對象

引擎組件是實際功能的承載者，是最為重要的一個部分?？梢苑譃殇秩窘M件，物理組件和動畫組件等。渲染組件擔當著變換、網格和材質的角色。變換指的是方位和位置的移動，網格指的對物體模型中冗余的數(shù)據(jù)的處理，材質是物體自身反應出來的特性。物理組件起著解決力的效果，動畫組件就是幀的累加，呈現(xiàn)一個動的狀態(tài)。當然除了這些組件外還有引擎對象，包括攝像機系統(tǒng)、地形系統(tǒng)和光照系統(tǒng)[3]。攝像機系統(tǒng)主要是用來取景變換，地形系統(tǒng)主要是用來模擬現(xiàn)實世界的地形，達到逼近現(xiàn)實的目的。光照系統(tǒng)毋庸置疑模擬現(xiàn)實世界中的自然光，能夠出現(xiàn)逼真的光照效果。

4 引擎實現(xiàn)

游戲引擎只是游戲的一個“零部件”，是一個游戲的載體。游戲的渲染和實現(xiàn)都是基于這個載體之上的。真正創(chuàng)建出一個3D游戲世界，還需要使用Windows編程編寫Windows應用程序，讓三維世界有一個可以被呈現(xiàn)的載體。通過該游戲引擎所創(chuàng)建的三維世界，還是需要編寫簡單的代碼產生程序窗口，并通過該游戲引擎來創(chuàng)建一個簡單的三維世界。

參考文獻

[1]Jason Gregory.游戲引擎架構[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.

[2]Frank D.Luna.DIRECTX 9.0 3D游戲開發(fā)編程基礎[M].（第二）北京：清華大學出版社，2012.

[3]Jim Adams.DirectX高級動畫制作[M].重慶：重慶大學出版社，2013.