基于智能移动设备的3D数字媒体技术及游戏软件设计有较高的技术复杂度和广阔的产业发展前景，其中3D赛车游戏因涉及到完整的图形渲染技术、物理仿真技术和游戏人工智能技术，是该领域的典型问题之一。本文针对移动互连设备的3D数字娱乐关键技术进行研究，并以3D赛车游戏为例进行了技术实践。　　 本文通过对比开源游戏引擎和商业游戏引擎之间的差异，指出了开源游戏引擎所欠缺的部分，通过增补完善调试信息管理、场景信息管理、渲染优化等关键技术实现了完整的3D游戏引擎体系结构。本文基于该游戏引擎介绍了基于八叉树的空间划分方法和视锥裁剪算法。通过实验数据表明，场景渲染效率得到一定的提升。本文设计并实现了基于射线跟踪的车辆物理模型，并以此模型为基础实现了车辆悬挂系统，转向控制逻辑和驱动/制动控制机制，通过发动机的扭矩曲线、变速箱的档位映射图等方面实现了赛车的高构想性物理仿真，并根据实验结果验证了设计的正确性和有效性。本文设计并实现了3D赛车游戏中的人工智能模块，建立了针对赛道的自动化管理机制和比赛车辆的智能运动控制机制，使其体现出自主性、对抗性的特点，提升了3D游戏的可玩性。　　 本文研究成果已成功应用于基于iOS平台的3D赛车游戏中，验证了本文技术工作的有效性，同时实现了相应的产业价值。