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三维图形技术是近些年来发展较快的技术之一,它在游戏娱乐,虚拟现实和计算机辅助设计与制造等领域有了越来越广泛的应用。作为三维图形技术的核心技术产品,三维图形引擎的市场一直被国外所占领,国内需要在这方面投入更大精力,因此对它的研究具有较大的意义。 三维图形引擎中最基础的是图形渲染功能,图形渲染工作是绘制多边形的网格并辅以一些纹理信息。我们使用顶点缓冲区、索引缓冲区和像素缓冲区来表示一个可渲染的物体,同时加入了模型解析和纹理解析的功能,用户可以使用高层的接口直接表示一个三维物体并进行渲染。 三维图形引擎采用了层次式的场景树模型来表示整个场景,场景分为场景节点和场景内容,场景节点通过树形结构形成场景树,场景内容附着在场景节点上来构成整个场景。引擎中使用轴对称包围盒和松散八叉树进行场景空间管理,提高拣选效率,并加速场景相关的其他算法如光线检测等。 三维动画能够丰富场景内容,使场景由静态变成动态,该引擎中加入了场景节点动画的支持。场景节点动画通过对场景节点进行移动、旋转和缩放来进行,其关键技术在于关键帧动画的插值。