1、 本科毕业论文 题 目： 3D 游戏设计 姓 名： 学 院：软件学院 专 业：软件工程 年 级： 学 号： 指导教师（校内）： 职称： 年 月 厦门大学本科毕业论文 I 3D 游戏设计 摘要 计算机 游戏 事业是一个每年不断增长的事业，越来越多的玩家参与其中，而相对的，越来越多的大学提供了游戏开发程 序。但 我们 缺少的是设计完 整 的特色游戏所需要的所有步骤 和 工具 的一种资源， 本文就是这样的一种资源。 对一个游戏开发者来说， 游戏引擎无疑是重中之重。 游戏引擎提供了游戏 开发环境中的大多数重要功能，例如 3D场景渲染、网络连接、制图以及脚本编程。 本文介绍了 我们如何使用 游戏引擎 -
2、torque来完成一个 3D游戏 的开发 。 我 本人 使用 torque 游戏引擎 编辑 GUI 来设计游戏画面， 也用 torque 游戏引擎进行地形建模来编辑游戏地图 ,并用脚本编写代码来导入这些，同时参与了游戏框架的设计工作。而我们组其他组员 用 UltraEdit 来编辑代码 ， 用 3Dmax 来建立游戏模型，用 SoundEdit 来编辑音效 。我们的 游戏环境用的是纹理， 使 游戏身临其境的是音效 ,而脚本则把这些串成了一个整体。 关键词 torque GUI 纹理 3D 模型 厦门大学本科毕业论文 II 3D game design Summary Computer proj
3、ect is an unceasing project which increased more and more players join in. So more and more universities offer games. But we lack the resource which supports all the necessary steps and tools of designing the integrity game. And the words would be the resource. To a game developer, a good game engin
4、e is very important. Torque engine provide the codes which support many functions just like network connections and GUI. This paper describes how we use the game engine -torque to complete a 3D game development. I use the game engine torque to the Editor GUI screen for designing game, also used the
5、game engine torque for terrain modeling to edit maps of game, and use scripting code import these. I also join in the framework of the game design. We use UltraEdit to compile code, use 3dmax to build the game model, use SoundEdit to compile music. We need texture to prettify game environment, and u
6、se music to lie personally on the scene, then use script to them. Keywords torque GUI texture 3d model 厦门大学本科毕业论文 III 目录 第一章 绪论 . 1 第二章 游戏引擎概论 . 2 2.1 Torque 功能介绍 . 2 2.2 Torque 引擎包配套的软件 . 8 2.3、 Torque 引擎使用简介 . 9 2.4、为什么使用 torque 引擎及安装过程 . 15 第三章 用 Torque 引擎开发我 们的 3D 游戏 . 17 3.1 3D 游戏 -tank 制作 . 18
7、 3.1.1 整个游戏的分析和分工安排。 . 18 3.1.2 游戏结构分析（文件夹） . 19 3 2 地形建模 . 22 3 3 游戏页面 . 28 3 3 1 游戏页面编辑 . 28 3 3 2 游戏页面加载 . 30 结论 . 34 致谢 语 . 35 参考文献 . 36 厦门大学本科毕业论文 IV Contents Chapter 1 Introduction . 1 Chapter 2 Conspectus of The Torque Engine . 2 2.1 Introduction of Torque Function . 2 2.2 The Assistant Softw
8、are of Torque . 8 2.3 How to Use Torque . 9 2.4 Why to Use Torque Engine and How to Build. 15 Chapter 3 Use Torque to Empolder Our Game. 17 3.1 3D game-tank . 18 3.1.1 Plan of The Game . 18 3.1.2 Analyse of Configuration（ File） . 19 3 2 Landform Modeling. 22 3 3 GUI of The Game . 28 3 3 1 Compile GU
9、I . 28 3 3 2 GUI Loading. 30 Conclusion . 34 Acknowledgement . 35 References . 36 厦门大学本科毕业论文 1 第一章 绪论 计算机游戏是一个每年 90 亿美元的行业。该行业的玩家人数不断增长，在这些增长的玩家人数中，其中一些人并不只是希望玩游戏，而是相信自己可以比游戏伙伴玩得更好。您的问题可能是缺少需要将您的梦想变为现实的相关训练、经验和工具的正确结合。本书就是帮助您实现这一点。 每年，越来越多的大学提供游戏开发程序，并且每隔几个月，一个新的 在线独立游戏开发人员站点就会出现在 Web 上。对于已经付过钱的那些人，
10、他们并不缺少训练。对于希望创建自己的引擎和游戏其他指定部分的那些人，他们也不会缺少相关的书籍。 缺少的关键元素是一种资源：带着一个富有灵感和有抱负的游戏开发人员，和他一起查看设计完整的特色游戏所需的所有步骤和工具。本书就是这种资源。除了游戏音乐合成外 (这本身就可能是一个完整的书籍系列 )，您还将学习如何创建游戏的每个部分，其方法是使用良好定义的程序工具箱、相关的知识、技术和思想。所有的开发工具，包括引擎， 都在http:/ 上。 本文将介绍如何使用 torque 游戏引擎及游戏程序编辑，并描述下游戏架构等，使你对整个 3d 游戏有初步的认识。 厦门大学本科毕业论文 2 第二章 游戏引擎概论
11、2.1 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） 基本的控制流 Torque Game E
12、ngine 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： a、显示鼠标在 GUI 上的移动事件 b、处理其他与输入有关的事件 c、依据设定的时间模拟比例计算经过 的时间 d、管理服务器对象的处理时间 e、检测服务器网络数据包的传输 f、增长模拟事件的时间 厦门大学本科毕业论文 3 g、处理客户端对象的时间 h、检测客户机网络数据包的传 i、渲染当前帧 j、检测网络连接是否超时 （ 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
13、文件、网络操作、图片初始化、用户输入以及各种事件。 （ 3） . 控制台 控制台库为以 Torque 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。 （ 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
14、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。 （ 5） . 仿真 厦门大学本科毕业论文 4 来自平台库的事件流驱动着游戏的发展，这些事件包括： InputE
15、vent，MouseMoveEvent， PacketReceive-Event， TimeEvent， QuitEvent， ConsoleEvent，ConnectedReceive-Event， ConnectedAcceptEvent 和 ConnectedNotifyEvent。 通过记录平台库的事件流，游戏的仿真会话 (simulation 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
16、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。 （ 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。 （ 7） .
17、 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。 厦门大学本科毕业论文 5 Torque 支持
18、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。 Canvas 对象是当前 GUI 层级的根对象。它负责发送鼠标和键盘事件，管理更新区域和光标，并在绘制下一帧的时候调用恰当的渲染方法。 Canvas 会跟踪内容控制，这种控制从下到上分层地控制内容的渲染，主要用于控制在屏幕上显示任意数量的浮动窗口或对话框。 Profile 类负责维护一组控件之间的 实例数据。字体、颜色、位图和声音数据等信息都保存在 Profile
19、类的实例中，所以并不需要对每一个控件都复制一个 Profile 类的实例。 Control 类是系统中所有 GUI 控件的根类。一个控件可以容纳任意数量的子控件。每个控件都以父控件的边框为坐标系在父控件内部占用一块矩形区域。 Control 类负责处理控件的输入、渲染，同时负责接受鼠标焦点和按坐标自动调节控件的大小。 （ 8） . 3D 渲染 Torque 库有一个模块化的、可扩展的 3D 渲染系统。游戏子类首先定义成像方位和视觉范围，然后调用 OpenGL 的画图命令画出 3D 场景。类负责确定视口，以及模型的观察角度和投影矩阵。函数将返回当前受控对象 (玩家当前正在控制的模拟对象 )的成像
20、角度，然后引擎将调用客户端场景图形对象渲染游戏环境。 在客户端，场景图形库负责监控整个游戏场景，并根据当前的成像角度决定应该渲染哪些对象；而在服务器端，它负责根据玩家在游戏中的视觉角度决定应该把哪些物体发送到客户端。整个场景被分为多个区域，每个区域由多个实心部分和入口组成。场景以外是一个单独的区域；内部对象可以有多个内部区域。引擎负责找出一个给定 3D 点在哪个区域以及拥有该区域的对象。然后引擎就能 够决定哪个或哪些区域包含一个对象实例。在渲染的时候，整个场景将从包含摄像机的区域开始，按照在它之前的区域中设置的视觉入口剪辑每个区域中的对象。引擎还负责确定网络对象的处理范围，决定一个给定对象是否需要由客户端处理。 场景中的每个能够渲染的对象都是从一个基类派生出来的。在刷新场景的时候，所有可见的对象都需要准备一幅或多幅用于渲染的图像，这些图像随后将被插入到当前场景中。图
