DOI：10．3969／j．issn．1001-3824．2012．05．006Android平台下3D游戏引擎技术的研究及应用综述李红波，吴雨芯，赵宽，李宏浩(重庆邮电大学网络智能研究所，重庆400065)摘要：Android游戏近几年受到疯狂追捧，但手机资源的局限给3D游戏引擎提出了更高要求。结合Android平台下3D游戏引擎的现状，阐述了游戏引擎结构的演变，对Android平台主流引擎进行了对比和分析，并对引擎中涉及场景渲染的包括游戏地形渲染、碰撞检测、遮挡剔除及可见性裁剪在内的多项关键技术进行了简介和分析，同时介绍了给游戏锦上添花的粒子系统和人工智能技术，总结了引擎渲染存在的问题并给出解决方法。关键词：Android；3D游戏；游戏引擎；碰撞检测；遮挡剔除；可见性裁剪中图分类号：TN929文献标识码：A文章编号：1005—3824(2012)05-0028-06戏引擎授权费用高昂，这无疑给3D游戏开发带来0引言了很大的经济压力。因此，必须掌握游戏引擎核心Android游戏近几年已受到疯狂的追捧，An—技术，加大研究力度。droid手机用户数量也在急速增加，这使得Android然而，开发并维护一个功能强大的3D游戏引手机应用和硬件优化供不应求。不久前Android平擎并不是件容易的事。因此，慢慢出现以开发及维板电脑的问世以及小米手机的疯狂抢购，更是让众护3D游戏引擎为主的公司。3D游戏引擎的发展多开发商看到了商机。Android市场应用的大量需会Et趋成熟，游戏开发的困难度也将随着3D游戏求和硬件技术的飞速发展，使得在手机上开发3D引擎的成熟而逐渐降低，同时将使得游戏开发厂商游戏成为必要和可能。而一款3D游戏引擎的架将开发重心放在游戏内容及游戏设计上。因此，未构剖和渲染系统直接决定了它今后的市场走势和来游戏厂商将可以摆脱3D绘图程序设计复杂、沟整体质量层次，所以对游戏引擎渲染及关键技术的通不易、跨平台等困扰，更容易地设计出画面华丽、研究显得很有必要。内容充实的游戏。由于玩家要求的提高，游戏采用的技术越来越复杂，手机资源有限这一局限给游戏产业界带来了13D游戏引擎构架的演变极大的挑战。游戏引擎提供了游戏开发的主要技1．1传统游戏引擎的结构术框架，使开发者能够将主要精力放在游戏的可玩传统的引擎基本上是针对单机的2D游戏进行性和内容上。一款优秀的游戏引擎能够有效地提开发。它是在对部分通用技术细节进行整理和封高游戏的开发效率并缩短开发周期。游戏引擎近装的基础上，形成一个面向游戏应用的应用程序接几年得到了快速发展，例如，北京数位红推出的龙口(API)函数J，使游戏开发人员不必再关心底层骨J、浙江大学的CAP小型3D游戏引擎、电子科技技术的实现细节，大大降低了开发人员的工作难大学的网络游戏引擎等。但是，目前国内仍缺乏成度，减少了工作量，缩短开发周期。传统游戏引擎熟的自主研发的商用游戏引擎，现有引擎大部分是一般包含渲染、地图编辑工具、物理学、碰撞检测利用开源引擎进行的个性化定制。国外公司的游等，其常用的渲染接口一般是DirectX和OpenGL，而收稿日期：2012-08-01游戏场景是游戏渲染最核心的部分。场景模块作—28一DIGITALCOMMUNICATION／2012．10为游戏引擎的核心部分，是游戏开发者们调用最多性能提升的主要动力，也会是手机娱乐特性最好的的一个模块。为了进一步提高游戏开发者的效率，体现之一。游戏引擎模块的高隐藏性和游戏引擎的可拓展性综上所述，游戏的性能随着用户的要求越来越显得至关重要。常见的游戏引擎结构如图1所示。高，唯一支撑游戏运行的核心就是引擎。目前针对不同的游戏开发需求，需要对引擎做不同的扩展，新增的粒子系统、人工智能让游戏的特效画面更加华丽。可以毫不夸张地说，正是游戏的发展促进了3D引擎的转变。其3D游戏引擎体系结构如图2。图1传统游戏引擎结构1．2当前3D游戏引擎结构的转变随着手机硬件的发展，智能手机的处理能力得到很大的提高。针对不同的开发需求，游戏引擎也发生了很大的改变，以达到更高的游戏效果体验。主要发展趋势如下。图23D游戏引擎体系结构1)向专业化、大规模化转变。1．3Android平台主流引擎对比和分析随着各平台对OpenGLES支持能力的加强，更目前Android平台上比较成熟的3D游戏引擎还多显示芯片对Android的支持，越来越多在PC，很少，大部分是自主开发的开源游戏引擎。主要有PSP，PS3，XBOX360等各游戏平台占有领先地位的Ane，Rokon，LGame，AndEngine，Libgdx，Jpct，专业游戏公司将向Andr