[发明专利]一种应用于游戏的3D引擎系统

权利要求书

1.一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述引擎系统包括游戏应用上层，中间引擎系统层，操作系统底层；

所述中间引擎系统层包括引擎系统核心模块、资源加载模块、资源管理模块、核心渲染模块、场景管理模块、多线程模块、事件系统模块、日志系统模块、声音模块、数学模块、渲染单元、地形模块、天空模块、特效模块、相机模块、动画模块、模型模块、shader模块、角色模块、后效模块和灯光模块；

所述游戏应用上层、中间引擎系统层、操作系统底层依次连接；

所述引擎系统通过资源加载模块并配合多线程模块对资源进行加载。

2.根据权利要求1所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述资源管理模块包括资源管理器，资源组管理器，磁盘IO，用于对引擎系统进行统一管理，所述资源管理模块进行资源的查询，插入和删除机制，避免资源的重复加载和资源内存泄露。

3.根据权利要求2所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述引擎系统向资源管理器请求资源，该资源在资源管理器中Cache命中，则直接返回该资源，否则资源管理器向资源组管理器发出请求，并将返回的资源指针Cache到资源管理器内部的一个Map容器中。

4.根据权利要求1所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述日志系统模块用于为引擎系统的其他模块提供服务和帮助，其包括资源加载模块记录各个资源的加载状态；资源管理模块的资源加入，删除操作和内存泄漏进行记录；渲染模块记录渲染设备的状态切换。

5.根据权利要求1所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述数学模块用于为引擎系统提供向量，矩阵，四元数类和各种高效数学算法；数学模块还用于对使用频率高的算法混合使用汇编语言和SSE进行编写。

6.根据权利要求1所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述声音模块采用开源中间件FMOD，可支持wav，mp3，acc大多数格式音乐音效的播放；所述场景管理模块将每一帧需渲染的单元挑选出来提供给渲染模块，由渲染模块完成最终的图像输出。

7.根据权利要求1所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述渲染模块将渲染单元最终渲染到电脑屏幕上变成可视的画面；所述渲染模块提供高度抽象的上层渲染接口，将渲染接口与平台渲染相关API进行分离，便于跨平台支持和扩展。

8.根据权利要求1所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述渲染模块每帧按照各个渲染队列的优先级从各个渲染队列依次取出各个渲染单元进行渲染；渲染模块采取资源预加载，渲染状态切换最小化，按照材质进行分批次渲染，渲染批次最小化一系列渲染技巧。

9.根据权利要求1所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述引擎系统渲染应用方法为

(1)每帧渲染需更新场景图，更新各个相机，设置shader参数，分别渲染静态阴影和动态阴影；

(2)场景管理器根据当前场景主摄像机，视距，主角坐标参数对场景对象进行裁剪；

(3)对帧时间更新完成后的场景对象，提取其包含的渲染对象并给渲染对象设置顶点着色器参数，片段着色器参数，渲染状态，变换矩阵，灯光，材质参数一系列参数；

(4)提交至渲染队列；

(5)将每个渲染队列的数据交由渲染模块进行渲染处理。

10.根据权利要求9所述的一种应用于游戏的3D引擎系统，其特征在于：所述步骤(5)包括

(5.1)渲染模块设置该队列的渲染状态，遍历渲染队列中的各个渲染对象；

(5.2)渲染模块设置渲染对象的渲染状态，顶点数据，索引数据，顶点声明；

(5.3)渲染模块调用DriectX底层API完成对每个渲染队列中的各个渲染对象的渲染。