真实的照片级画面质量一直都是实时渲染所追求的终极目标。近几年,国外次时代游戏已经可以达到非常逼真的画面效果,而国内游戏的画面效果却一直表现平平,难以满足玩家日益增长的高画质游戏需求。虽然国外已经有很多优质的游戏引擎,但这些引擎大都用于家庭主机上的游戏开发,在国内流行的网络游戏上表现得水土不服,这才导致各大游戏公司都在研发自己的游戏引擎。而作为游戏引擎中的核心部分,实时渲染决定着一款游戏画面质量的好坏。国内自研游戏引擎在网络服务、逻辑脚本等其他方面表现都不错,唯独高质量的实时渲染,直都是软肋。本论文旨在架构设计一个高质量的实时渲染引擎,能够充分利用现代图形处理器的高级特性,并在此框架上集成目前最先进的实时渲染算法。这些高级的渲染算法能够很大程度上提高游戏的画面质量,是目前国内游戏引擎最需要集成的功能。本文的研究成果主要表现在以下几方面：1)设计了一个跨DirectⅩ 11和OpenGL的渲染引擎,能够充分利用现代GPU的所有特性,并设计了灵活的材质特效脚本。2)完成了纹理空间的次表面散射算法,能够逼真地渲染游戏人物角色的脸部皮肤,提高游戏画面质量。3)设计了一套水面和流体渲染系统,能够渲染游戏中水面、瀑布、喷泉等特殊场景。4)提出了一套Tile Based的渲染框架,能够高效处理大量动态光源的渲染。5)集成了目前最先进的动态光影算法,包括阴影贴图、环境遮蔽和快速全局光照。