基于OpenGL的3D游戏场景编辑器的设计与实现

摘要

如今，游戏产业发展十分迅速。随着时间推移，硬件技术和软件技术都在不断地进步，无论是在PC端，还是在移动端，3D游戏都变得越来越主流。3D游戏因其采用了立体空间坐标的概念，不仅拥有精美绝伦的游戏画面，而且还会给玩家带来更加真实的游戏体验，因此对玩家具有极强的吸引力。
　　3D游戏制作的一个关键就是游戏场景的设计。一个3D游戏往往由许多的游戏场景构成，通过游戏场景编辑器可以比较方便的设计出各种不同的游戏场景，也正是由于3D游戏场景编辑器的出现，才使得许多大型3D游戏的开发效率得到大大提高。
　　本设计以3D游戏场景编辑器为研究背景，采用面向对象的程序设计方法，使用MFC，XML DOM树结构以及OpenGL底层图形库，实现3D游戏场景编辑器的设计。该游戏场景编辑器具有良好的人机交互界面，并且能实时浏览所设计的三维游戏场景。该设计不仅有地形编辑，实体编辑，气象模拟的功能，而且具备了对整个场景的实体、地形、天空等的管理功能，主要包括用户界面模块，地形编辑模块，实体编辑模块，气象模拟模块，和场景管理模块等。用户界面模块为场景编辑器设计了简洁易用的人机交互界面，方便用户操作;地形编辑模块实现对场景中地形的编辑功能，包括对地形地貌的编辑，地形纹理的编辑等;实体的编辑主要完成对场景中实体的编辑功能，包括对实体的添加、删除、拾取、放大、缩小、移动等操作;气象模拟模块主要模拟各种自然天气，比如雨、雪等自然天气;场景的管理则主要对场景编辑器中地形，实体，天空等游戏元素的管理，并对这些游戏元素进行更新和渲染。
　　通过对3D游戏场景编辑器的功能测试可以证明本文的设计方法是有效和可靠的。3D游戏场景编辑器可以正常地对地形、实体进行编辑;能够模拟雨、雪天气;能够实现对整个场景的管理功能，导入导出3D场景。在加载了多个模型和粒子系统后，帧数有所不同，但是帧数没有下降到24帧以下，满足了场景编辑的连续性和实时性要求。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究工作

1．4 论文组织结构

第2章 系统需求分析

2．1 概述

2．2 系统功能需求分析

2．2．1 用户界面模块

2．2．2 地形编辑模块

2．2．3 实体编辑模块

2．2．4 气象模拟模块

2．2．5 场景管理模块

2．2．6 其他子模块

2．3 硬件需求

2．4 软件需求

第3章 系统总体设计

3．1 游戏场景编辑器的总体架构

3．2 游戏场景编辑器的功能模块划分与设计

3．3 用户界面模块的设计

3．4 地形编辑模块的设计

3．4．1 地形的生成

3．4．2 局部地形高度编辑

3．4．3 局部特殊地形编辑

3．4．4 局部地形纹理编辑

3．4．5 特殊地形编辑

3．4．6 地形纹理编辑

3．5 气象模拟模块的设计

3．6 实体编辑模块的设计

3．6．1 实体的添加和删除

3．6．2 实体的拾取

3．6．3 实体的三维变换

3．6．4 实体的碰撞检测

3．7 场景管理模块的设计

3．8 游戏场景编辑器的其他子模块功能

第4章 3D游戏场景编辑器的实现

4．1 概述

4．2 用户界面模块的实现

4．2．1 场景视图区

4．2．2 地形编辑区

4．2．3外场景编辑区

4．2．4 气象模拟区

4．2．5 实体编辑区

4．3 地形编辑模块的实现

4．3．1 场景地形生成

4．3．2 局部地形高度编辑

4．3．3 局部地形纹理编辑

4．3．4 局部特殊地形编辑

4．3．5 特殊地形编辑

4．3．6 地形纹理的编辑

4．4 实体编辑模块的实现

4．4．1 实体的添加和删除

4．4．2 实体的碰撞检测

4．4．3 实体的拾取

4．4．4 实体的三维变换

4．5 气象模拟模块的实现

4．6 场景管理模块的实现

4．6．1 实体的管理

4．6．2 地形的管理

4．6．3 天空的管理

4．6．4 场景的导入导出

4．7 游戏场景编辑器其他模块的实现

4．7．1 摄像机模块

4．7．2 文字模块

第5章 3D游戏场景编辑器的使用方法及功能测试

5．1 使用方法

5．1．1 场景视图区

5．1．2 地形编辑

5．1．3 气象模拟

5．1．4 实体编辑

5．1．5 外场景编辑

5．2 功能测试

总结与展望

致谢

参考文献