3D游戏设计 ——音频处理-毕业论文.doc

1、1 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目： 3D 游戏设计 音频处理 姓 名： 学 院：软件学院 系： 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师（校内）： 职称： 年 月 2 摘要 近年来， 计算机 技术在 不断 发展 ， 也有 越来越多的 人加入到对计算机技术的开发中。 而 游戏是计算机技术的一个亮点，因而 越来越多的大学 为学生 提供游戏开发程序。但 设计 一个游戏的 具体方法 和 所需的 工具 ，却少有介绍 。 而本文就是这少有的资料中的一篇。 本文 介绍了用游戏引擎开发一个 3D 游戏的过程及其辅助工具的使用， 而游戏引擎无疑是重中之重。本文介绍 的 游戏引擎 torq

2、ue 将很好 地 帮我们学习开发 3D 游戏。引擎提供的功能 可以 让 艰难工作 变得相对简单，如 图形渲染、网络连接 、 3D 模型的建立、 3D 音效的导入等 等。 之后 我们 再通过 脚本将所有的功能组合到一起。 声音 是一个 3D 游戏 的重要组成部分 ，巧妙的使用恰当的声音效果对一个优秀的 3D 游戏来说是非常重要的。 为此， 本文介绍 了 音频处理软件 SoundEdit的使用 ， 和 通过其功能合成 3D 游戏中的各种音效 的方法。 并 介绍了将声音文件 导入游 戏引擎，完成一个 3D 游戏中声音处理的过程。 关键词 ： torque 游戏引擎 图形用户界面 纹理 3D 模型 3

3、D 音效 3 Abstract Computer technique is developing incessantly this year, more and more people join in the exploitation of computer technique. And game-design is a pop computer technique, so more and more universities offer games programs for students. But few article introduced how to design a game a

4、nd the tools it needed. And this paper told us something about it. This paper narrated the process of exploiting a 3D-game by game engine and how to used its assistant tools, and the stress is the game engine. The game engine Torque introduced in this paper will help us to design a 3D-game. Hard wor

5、k may become easy by using the functions of this engine, for example, romancing figure, network connection, building 3D-model, guiding in 3D-audio, etc. Than we weaves all of the functions by used script. Sound is a important part of a 3D-game, used a right sound effect artful is very important for

6、a excellent 3D-game. Therefore, this paper told us how to use a audio edited softwareSoundEdit. With its help, compose various audio profiles, and lead in game engine, complete the process of audio manage in a 3D game. Keywords: torque GUI texture 3D model 3D audio profile 4 目录 第一章 游戏引擎概述 .8 1.1 tor

7、que 功能介绍 .8 1.1.1 基本的控制流 .8 1.1.2 平台层 .9 1.1.3 控制台 .9 1.1.4 输入模型 .9 1.1.5 仿真 .9 1.1.6 资源管理器 .10 1.1.7 图形 .10 1.1.8 3D 渲染 .11 1.1.9 地形 .12 1.1.10 内景 .12 1.1.11 形状和动画 .12 1.1.12 网络连接 .13 1.2 Torque引擎包配套的软件 .14 1.3 为什么使用 torque 引擎及安装过程 15 第二章 用 Torque 引擎开发我们的 3D 游戏 16 2.1 游戏结 构分析（文件夹） .16 2.2 对整个游戏的分析和

8、分工安排 19 第三章 游戏音频的制作及导入 19 3.1 基本概念 19 3.1.1 基本概念 .19 3.1.2 声音的三要素 .20 3.2 数字化声音 20 3.2.1 模拟信号与数字信号 .20 3.2.2 采样 .21 3.3 声音文件的存储 22 3.4 音频处理软件 SoundEdit .23 5 3.4.1 简介 .23 3.4.2 调入与保存文件 .24 3.4.3 编辑区域 .24 3.4.4 简单音频编辑 .25 3.4.5 声道编辑 .26 3.4.6 淡入淡出 .26 3.4.7 频率均衡控制 .27 3.4.8 混响时间 .27 3.4.9 特殊音效 .27 3.

9、4.10 时间调整 .28 3.4.11 音量控制 .28 3.4.12 音频合成 .29 3.5 游戏音频的导入 30 第四章 结论 32 致谢 .33 参考文献 .34 6 Contents Chapter 1 Conspectus of the torque engine . .8 1.1 the instroduction of torque function .8 1.1.1 basal control flow . .8 1.1.2 flat roof floor. . .9 1.1.3 console. .9 1.1.4 import model. .9 1.1.5 resemb

10、le verily. .9 1.1.6 explorer . .10 1.1.7 graph. .10 1.1.8 3D romance .11 1.1.9 landform. .12 1.1.10 indoor scene. .12 1.1.11 form and painting. .12 1.1.12 network connections .13 1.2 the assistant software of torque. 14 1.3 why to use torque engine and how to build. 15 Chapter 2 Use torque to empold

11、er our 3D-game. 16 2.1 the analyse of configuration .16 2.2 the plan of the game and mans. 19 Chapter 3 Make and guide games audio. . .19 3.1 basic conception 19 3.1.1 basic conception. .19 3.1.2 the three factors of the voice . .20 3.2 digital voice 20 3.2.1 analog signals and digital signals. .20

12、3.2.2 sampling . .21 3.3 storage audio file . . 22 3.4 audio-managed softwar SoundEdit. . .23 7 3.4.1 introduction .23 3.4.2 fold and save file. .24 3.4.3 area edited. .24 3.4.4 simpleness audio-edit. .25 3.4.5 track edit .26 3.4.6 fade-in and fade-out. .26 3.4.7 frequency proportion commands .27 3.

13、4.8 reverberate time .27 3.4.9 especially sound . .27 3.4.10 regulate time. .28 3.4.11 volume-control. .28 3.4.12 audio-compose. .29 3.5 guide in the audio of the game 30 Chapter 4 Summary. 32 Acknowledgement. .33 References . .34 8 第一章 游戏引擎概述 1.1 Torque 功能介绍 我们知道，做一个大型一点的游戏实际上和做个小操作系统差不多，每做一款游戏就从 底

14、层开始重新编写代码是非常不切实际的。因此，开发者在做第一个游戏时会把很多已经做好的东西封装成类，然后留出接口，以供下一个游戏调用。这个类库其实就可以叫做游戏引擎。严格的说它是用于控制游戏功能的主程序，控制着游戏的运行，如人工智能、游戏世界的物理定律，还实现人机交互，如接受玩家控制信息的输入、选择合适的声音以合适的音量播放等。也许这样说还过于简单和抽象，本文中我们介绍了 torque 游戏引擎，那么，这个游戏引擎究竟能做什么呢？ 1.1.1 基本的控制流 Torque Game Engine 初始化库和游戏中的函 数，然后在游戏的主循环体中循环直到游戏结束。主循环通常会调用平台库中的函数来产生平

15、台事件，这些事件将驱动游戏的发展。 Torque 负责处理如下几种基本的事件处理： 1)显示鼠标在 GUI上的移动事件 ； 2)处理其他与输入有关的事件 ； 3)依据设定的时间模拟比例计算经过的时间 ； 4)管理服务器对象的处理时间 ； 5)检测服务器网络数据包的传输 ； 6)增长模拟事件的时间 ； 7)处理客户端对象的时间 ； 8)检测客户机网络数据包的传 ； 9)渲染当前帧 ； 10)检测网络连接是否超时 。 9 1.1.2 平台层 平台层向该引擎提 供了一个跨平台体系结构接口。平台层负责处理文件、网络操作、图片初始化、用户输入以及各种事件。 1.1.3 控制台 控制台库为以 Torque

16、 Engine 为基础的游戏提供一些基本功能。控制台上同时具有编译器和解释器。所有的 GUI、游戏对象、游戏中的逻辑以及接口都是通过控制台进行处理的。控制台语言被称作 Torque Script，与 C+语言类似，但具有一些利于游戏开发的特性。可以使用命令从控制台窗口载入控制台脚本，也可以从文件中自动载入。 1.1.4 输入模型 输入事件经由平台层解释然后递交到游戏。默认情况下 ，游戏按照一张全局动作映射表检查输入事件，这张表取代所有其他的动作处理程序。如果在表中找不到指定事件的动作，则事件将被传递给 GUI系统。如果 GUI没有处理输入事件，它将被传递到当前活动 (但非全局 )的动作映射堆栈

17、中。 各个平台的相关代码会把 Win32， Xwindows 或 Mac 系统上发生的事件翻译成统一的 Torque 输入事件。这些事件被发送到主应用程序事件队列中。 动作映射表把平台层的输入事件翻译成控制台命令任何平台输入事件都能够被绑定到一种通用的处理方法上 -所以理论上，游戏并不需要知道事件是来自键盘、鼠标、 操纵杆还是其他输入设备。这使得游戏玩家可以按照自己的喜好设置操作方式。 1.1.5 仿真 来自平台库的事件流驱动着游戏的发展，这些事件包括： InputEvent，MouseMoveEvent， PacketReceive-Event， TimeEvent， QuitEvent，C

18、onsoleEvent， ConnectedReceive-Event， ConnectedAcceptEvent 和ConnectedNotifyEvent。通过记录平台库的事件流，游戏的仿真会话 (simulation 10 session)部分就 能够根据调试的需要重复游戏的某个片断。 对象的仿真基本上是由游戏的引擎部分完成的。有时间限制的对象可以根据它是服务器对象还是客户端对象添加到以下两个处理列表中的某一个上：全局服务器队列或全局客户机队列。 服务器端的对象只在某些特定的时间进行仿真，但对于客户端对象，为了在帧速率很高的时候能够产生平滑的视觉效果，必须在每一个时间事件后重新仿真。 有

19、一个专用的 simulator 类，它管理着所有需要仿真的对象和事件。这些对象分为不同层级的 simulator 类，可以通过名称或对象 ID 引用它们。 1.1.6 资源管理器 Torque Engine 会使用到为数众多的资源。地形文件、位图、形状、材质清单、字体以及内景都是游戏资源的例子。 Torque 有一个资源管理器，这个管理器用于管理各种游戏资源并提供一个加载和保存资源的通用接口。 Torque 的资源管理器支持每次只加载一种资源的一个实例。 1.1.7 图形 Torque 本身没有图形生成功能；取而代之的是，它使用 OpenGL 的图形 API。Torque 有一个实用工具库，这

20、个库用于扩展 OpenGL 以支持更高层次的图元和资源。 Torque 有一个实用函数集，该函数集能够更好地支持复杂 的图元和资源，而且对较容易管理的纹理和 2D 图形添加了一些简单的功能。 Torque 有一个纹理管理器，该管理器负责游戏中纹理的加载和卸载。在一个给定的时间内只能加载某个纹理的一个实例；在加载完成后纹理由 OpenGL处理。当游戏切换图形模式或视频设备时，纹理管理器会透明地重新加载或是卸载游戏的纹理。 Torque 支持多种位图文件类型： PNG、 JPEG、 GIF、 BMP，以及用户自定义的 BM8 格式，这是一种用于最小化纹理内存开销的颜色为 8 位的纹理格式。 GUI库管理 Torque 游戏的用户界面。它是专门为游戏界面开发 而设计的。