基于Web的3D多用户游戏引擎架构设计与实现

发布时间：2021-11-15 13:33

　　游戏引擎是计算机图形学领域的热点研究方向。近年来,随着WebGL技术的不断发展和GPU图形渲染能力的不断提高,图形学相关的研究和应用从PC客户端逐渐转向了Web端。如何实现一款Web端游戏引擎,引起了企业界和学术界的广泛关注。游戏引擎的架构是引擎开发的基础。传统的游戏引擎架构主要针对PC端与移动原生平台的单机游戏开发。游戏的数据和行为封装在一起,存在耦合度较大、影响功能扩展等缺点。因此如何设计一款基于Web的网络游戏引擎架构,成为了引擎研发的首要问题。网络多用户功能是实现网络游戏的关键,如何让各个玩家的游戏状态保持一致,是网络多用户功能开发的核心问题。场景管理是引擎最基础也最重要的功能之一,可以提高渲染效率,为用户提供流畅的画面展示。目前针对Web端的游戏引擎大多缺乏对3D场景的有效组织,仅仅提供单一的场景管理方法。但3D游戏场景类型具有多样性,如何根据不同场景,提供不同的场景管理方法,也是Web端游戏引擎需要研究的重点问题。针对上述问题,本文首先分析总结了传统游戏引擎架构设计的优缺点。在此基础上,本文针对Web端网络游戏开发,设计了游戏引擎的架构。并提出以网络多用户为核心的功能划分思... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

游戏引擎百度指数

游戏引擎数量众多，在世界范围内有上百种，常见著名的游戏引擎如图1-2 所示。图 1-2 游戏引擎分类这些游戏引擎大部分为 PC 端和移动端引擎，Web 端较少，大多由 C++和一些脚本语言编写。而随着 HTML5、JavaScript 和 WebGL 的发展，国内外也出现了基于 HTML5和 JavaScript 的游戏引擎与图形引擎，专为 Web 端服务。其中比较出名的为具有微软背景的 Babylon.js 游戏引擎和 Ricardo Cabello 于 2010 年四月发布的 three.js 图形引擎。https://html5gameengine.com/网站分析给出了目前国内外全部的 HTML5 游戏引擎，排名前十的引擎如图 1-3 所示。可以看出，这些引擎大多也缺少对网络多用户和 3D 场景管理功能的实现。

图 1-3 国内外 HTML5 和 JavaScript 游戏引擎排名述，可以预见，游戏引擎在未来会支持越来越多的功能，包括 VR 像 Unity 和 Unreal 这种超大型游戏引擎，可以支持多平台、多种类游戏引擎则专门针对某一类型平台或者某一类游戏。与此同时，游思路也可能会有所改变，面向对象和面向数据都是研发人员需要掌，随着深度学习算法的出现，人工智能让 NPC（Non-Player Charact表现越来越智能，增加了操作性能和交互体验，极大丰富了游戏玩朝着 AI 智能游戏引擎的方向发展。最后，5G 时代的到来[11]和云计，云游戏的概念也被提出[12]，同样值得游戏与游戏引擎研发者们的容要针对 Web 端，设计并实现了一款拥有网络多用户和 3D 场景管引擎，称作 WNetEngine。主要的研究内容有：

【参考文献】：
期刊论文
[1]游戏引擎研究与分析[J]. 王龙,李韬伟,杨振发.  软件导刊. 2018(02)
[2]2018,移动游戏如何寻求发展?[J]. 薛靖东.  中国经济信息. 2018(03)
[3]2015趋势 移动游戏将超过主机[J]. 万全良.  计算机与网络. 2015(01)
[4]Web3D及Web三维可视化新发展——以WebGL和O3D为例[J]. 韩义.  科技广场. 2010(05)
[5]网络游戏引擎中同步技术研究综述[J]. 邱航,何明耘,陈雷霆.  计算机应用研究. 2007(01)

博士论文
[1]大规模辐射场景三维实时仿真关键技术研究[D]. 杨子辉.中国科学技术大学 2016

硕士论文
[1]基于P2P架构的多人在线游戏的安全性研究[D]. 李大鹏.吉林大学 2017
[2]MMOG游戏引擎同步策略的研究与实现[D]. 钟瑛.湖南大学 2011
[3]三维游戏引擎的设计与实现[D]. 陈凯.浙江大学 2007



本文编号：3496878