本文的研究内容是一个三维游戏引擎系统。本文首先介绍了用于支持三维建模与动画的计算机图形学基本知识,以及专门的三维编程软件包OpenGL。然后描述了整个游戏引擎的框架,并详细阐述了实现三维场景的技术和场景中的碰撞检测与碰撞反应的技术。引擎相当于游戏的框架,框架打好后,关卡设计师、建模师、动画师只要往里填充内容就可以了。但是,在3D游戏的开发过程中,引擎的制作往往会占用非常多的时间和经费。因此,如果做好了一款好的游戏引擎,那么好的游戏就很容易实现了。在整个游戏引擎设计中,主要采用了八叉树的数据结构。这种数据结构有助于三维场景的快速实现和有效管理以及为渲染进行室外场景而进行地形划分,并且对于三维场景中的碰撞检测和碰撞响应有着很好的融合性,这样整个游戏引擎的设计具有统一性,便于管理。主要研究内容如下:第一,在分析目前国内外三维游戏的研究状况和水平之后,提出采用面向对象的设计方法,并结合运用OpenGL函数库建立强大的三维图形库。第二,基于计算机图形学的理论基础,详细介绍了与三维游戏引擎相关的虚拟现实技术、OpenGL技术、八叉树数据结构原理及其系统设计过程。第三,介绍游戏引擎的软硬件设计平台、技术路线及总体结构并且详细介绍在引擎设计中八叉树数据结构的应用。第四,详细介绍了游戏引擎的设计过程,分几大模块进行详细介绍。通过使用八叉树数据结构不仅可以改进和提高系统的运行性能,同时也有助于实现引擎系统中的碰撞检测与碰撞响应,从而使整个游戏引擎的设计更具有统一性,管理起来更加方便。最后,对整个游戏引擎的设计进行评价,指出了其存在的优点与缺点,并就以后的改进工作题出了几点展望。