帶有物理引擎的賽車游戲研究與探索

論文字數:16300,頁數:50

摘要

現代PC游戲一般需要物理引擎的支持，合理的安排和控制物理引擎是完美游戲的保障。本課題介紹了物理引擎的基本概念，分析物理引擎的工作原理，最后完成了一個帶有物理引擎的游戲設計與實現。
通過對物理引擎的研究和探索，討論了一些碰撞檢測算法和汽車動力學知識，并成功地利用了OGRE、Newton、OgreNewt、FMOD、CEGUI等庫實現一個賽車游戲，在實時性和高精度性做出了很好的平衡，效果良好。

 關鍵詞： 物理引擎，賽車游戲，碰撞檢測算法
ABSTRACT

Generally, modern PC games require the support of physics engine, a reasonable arrangement and control of the game physics engine is a protection of the perfect game. This paper introduces the basic concepts of physics engine, analyzes the working principle of physics engine, and finally completed a game with the physics engine design and implementation. 
Physics engine of research and exploration, this paper discusses a number of collision detection algorithms and vehicle dynamics knowledge, and is successful to use the OGRE, Newton, OgreNewt, FMOD, CEGUI to complete a racing game which keeps a very good balance in real time and high precision, and has a good effect.

 Keywords: physics engine, a racing game, collision detection algorithm,

目錄

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
 1.1  背景 1
 1.2  研究內容 1
第2章  帶有物理引擎的賽車游戲框架 3
 2.1  總體技術框架 3
 2.2  物理引擎技術 3
2.2.1  物理引擎的概念 3
2.2.2  物理引擎的現狀 4
2.2.3  物理引擎的特性 5
2.2.4  物理引擎發展方向 5
 2.3  圖形渲染引擎技術 6
2.3.1  圖形渲染引擎的概念 6
2.3.2  著色器與著色語言 7
 2.4  設備輸入技術 7
 2.5  UI系統 7
 2.6  聲音系統 8
 2.7  本章小結 8
第3章  賽車游戲總體設計 9
 3.1  物理引擎 9
3.1.1  動力學與剛體的運動 9
3.1.2  汽車動力 10
3.1.3  碰撞檢測 11
3.1.4  現有的物理引擎 13
 3.2  賽車總體設計架構 13
3.2.1  賽車游戲運行機制結構 13
3.2.2  UI系統 14
3.2.3  競技場編輯系統 15
3.2.4  錄像回放功能系統和設置系統 15
 3.3  本章小結 15
第4章  賽車游戲詳細設計 16
 4.1  基于OGRE的窗口框架設計 16
4.1.1  Root對象 17
4.1.2  渲染系統 17
4.1.3  場景管理和資源管理 18
4.1.4  創建窗口 18
4.1.5  創建幀監聽器 19
 4.2  OgreNewt使用 19
 4.3  車模型設計 21
4.3.1  車身 21
4.3.2  車輪 21
4.3.3  車模型實現 21
 4.4  UI控件設計 23
4.4.1  基本的對話框設計 23
4.4.2  其余對話框設計 24
4.4.3  UI控件實現 24
 4.5  聲音系統設計 25
4.5.1  聲音 25
4.5.2  聲音管理 26
4.5.3  聲音系統實現 26
 4.6  錄像和回放設計 28
 4.7  道具管理 30
4.7.1  道具 30
4.7.2  道具管理與實現 31
 4.8  不同類型物體碰撞行為回調 32
 4.9  剩余類設計 33
 4.10  本章小結 34
第5章  游戲測試與分析 35
 5.1  測試環境 35
5.1.1  硬件配置 35
5.1.2  軟件配置 35
 5.2  測試項目 35
5.2.1  測試車子駕駛 35
5.2.2  碰撞測試 37
 5.3  測試分析 38
 5.4  本章小結 38
第6章  結論 39
 6.1  總結 39
 6.2  對未來的展望 39
致謝 40
參考文獻 41
附錄：  一些相關設計詳細資料 42
 A.1  汽車模型例子 42
 A.2  錄像文件例子 44