Android平台下3D游戏引擎技术的研究及应用综述.pdf

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1、DO I：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1-3 8 2 4 2 0 1 2 0 5 0 0 6 A n d r o i d平台下 3 D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 4 0 0 0 6 5)摘要：A n d r o i d游戏近几年受到疯狂追捧，但手机资源的局限给3 D游戏引擎提 出了更高要求。结合 A n d r o i d平台 下3 D游戏引擎的现状，阐述了游戏引擎结构的演变，对A n d r o i d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

2、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：A n d r o i d；3 D游戏；游戏引擎；碰撞检测；遮挡剔除；可见性裁剪 中图分类号：T N 9 2 9 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 5 3 8 2 4(2 0 1 2)0 5-0 0 2 8-0 6 0 引 言 A n d r o i d游 戏近 几 年 已受 到疯 狂 的追 捧，A n d r o i d手机用户数量也在 急速增加，这使得 A n d r o i d 手机应用和硬件优化供不应求。不久前 A n d r o

3、 i d平 板电脑的问世以及小米手机的疯狂抢购，更是让众 多开发商看到 了商机。A n d r o i d市场应用的大量需 求和硬 件技术 的飞速 发展，使得在手机 上开发 3 D 游戏成为必要 和可能。而一款 3 D游戏 引擎 的架 构 剖和渲染系统直接决定了它今后的市场走势和 整体质量层次，所以对游戏引擎渲染及关键技术的 研究显得很有必要。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 极大的挑战。游戏引擎提供 了游戏开发 的主要 技 术框架，使开发者能够将主要精力放在游戏 的可玩 性和内容上。一款优秀 的游戏 引擎 能够有效地提 高游戏 的开发效

4、率并缩短开发周期。游戏引擎近 几年得到了快速发展，例如，北京 数位红推 出的龙 骨 J、浙江大学的 C A P小型 3 D游戏引擎、电子科技 大学的网络游戏引擎等。但是，目前 国内仍缺乏成 熟的自主研发的商用游戏引擎，现有引擎大部分是 利用开源引擎进行 的个性化定制。国外公 司的游 收稿 日期：2 0 1 2-08-0 1 28 一D I GIT A L COMMUNICA T I ON 2 0 1 2 1 0 戏引擎授权费用高昂，这无疑给 3 D游戏开发带来 了很大的经济压力。因此，必须掌握游戏引擎核心 技术，加大研究力度。然而，开发并维护一个功能强大 的 3 D游戏 引 擎并不是件容易的事

5、。因此，慢慢 出现 以开发及维 护 3 D游戏引擎为主的公司。3 D游戏引擎 的发 展 会 E t 趋成熟，游戏开发 的困难度也将 随着 3 D游戏 引擎的成熟而逐渐 降低，同时将使得游戏开发厂商 将开发重心放在游戏 内容及游戏设计上。因此，未 来游戏厂商将可 以摆脱 3 D绘 图程序设计复 杂、沟 通不易、跨平台等困扰，更容易地设计 出画面华丽、内容充实的游戏。1 3 D游戏 引擎构 架的演变 1 1 传统游戏引擎的结构 传统的引擎基本上是针对单机 的 2 D游戏进行 开发。它是在对部分通用技术细节进行 整理和封 装的基础上，形成一个面 向游戏应用 的应用程序接 口(A P I)函数 J，使

6、游戏开发人员不必再关心底层 技术的实现 细节，大大 降低 了开 发人员 的工 作难 度，减少 了工作量，缩短开发周期。传 统游戏 引擎 一般包含渲染、地 图编辑工具、物 理学、碰撞 检测 等，其常用的渲染接口一般是 D i r e c t X和 O p e n G L，而 游戏场景是游戏渲染最核心 的部 分。场景模块作 为游戏引擎的核心部分，是游戏开发者们调用最多 的一个模块。为了进一步提高游戏开发者 的效率，游戏引擎模块 的高 隐藏性和游戏 引擎 的可拓展性 显得至关重要。常见的游戏引擎结构如图 1 所示。图 1 传统游戏 引擎结构 1 2当前 3 D游戏引擎结构的转变 随着手机硬件 的发展

7、，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。1)向专业化、大规模化转变。随着各平台对 O p e n G L E S支持能力的加强，更 多显示 芯 片对 A n d r o i d的支 持，越 来 越 多在 P C，P S P，P S 3，X B O X 3 6 0等各游戏平台 占有领先地位 的 专业游戏公司将向 A n d r o i d等手机平台领域快速渗 透，使得游戏的规划更加 向专业化方 向发展。2)从 2 D向 3 D转变。由于 3 D描绘 的技术更新越来越快，使得游戏 的开发难度 日渐

8、升高，因此将常用 的部分慢慢地抽 离出来以提高重用性是一个 降低 开发成本 的好方 法，这些模块集合起来之后便形成为 3 D游戏引擎 的雏形。3 D游戏引擎的优点就在于提供稳定 的游 戏开发平台，具 有最新 的动画或绘 图功能，以及 与 游戏引擎互相搭 配的游戏制作 工具及跨平 台等强 大功能。因此，利用 3 D游戏引擎来开发游戏 已经 成为一股新的游戏开发趋势。3)从单机向网络化转变。随着各平台对无线通信网络、Wi F i 网络、蓝牙 网络 的良好支持，游戏将创新 出更好 的游戏性和用 户体验。网络游戏、多人游戏、联 机对战等将进一 步强化玩家对游戏 的粘着度，并且容易通过对道具 等的控制产

9、 生营利模式。玩家之 间对 交互能力 的 需求也会促成未来 的游戏 向网络 化发展进程 的加 快。相信不久 的将来，游戏可能成为推动手机硬件 性能提升的主要动力，也会是手机娱乐特性 最好 的 体现之一。综上所述，游戏的性能随着用户 的要求越来越 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 3 D引擎 的转变。其 3 D游戏引擎体系结构如图 2。图 2 3 D游戏 引擎体 系结构 1 3 An d r o i d平台主流引擎对 比和分析 目前 A n d

10、 r o i d平台上比较成熟的 3 D游戏引擎还 很少，大部分是 自主开发的开源游戏 引擎。主要有 A n e，R o k o n，L Ga me，An d E n g i n e，L i b g d x，J p c t，A l i e n 3 d，C a t c a k e 等，而非开源的商业游戏引擎能用在 A n d r o i d平台上的只有 U n i t y T e c h n o l o g i e s 开发的U n i t y 3 D。在这些开源 的引擎当 中，其 中 A n e，R o k o n，L G a m e，A n d E n g i n e，l i b g d x

11、为 2 D游戏 引擎，主要针对 一些 2 D手机游戏的开发，j p c t，A l i e n 3 d，C a t c a k e和 U n i t y 3 D为 3 D游戏引擎，各引擎对比如表 1。表 1 A n d r o i d平台开源游戏引擎对比 一29 续表 1 2 3 D引擎关键技术 对任何一款游戏 引擎而言，它必须具备一整套 游戏开发所需的基本组件和模块，部分引擎针对特 定的个性化游戏，可适 当做 出扩展。其 中，数据量 最大、耗费资源最多、用 时最长的便是游戏场景渲 染。渲染效率的高低直接影响游戏响应时间，渲染 画面的效果直接影响用户体验，所以渲染器是引擎 中最关键 的模块。它

12、包 括游戏 地形渲 染、碰撞检 测、遮挡剔 除与可见性裁剪 等组 件，以及 给游戏锦 上添花的粒 子系统 和人 工智能组件。针对手机 资 源的局限性，需要对渲染 过程做出优化，优化效 率 与整合程度直接决定了游戏的整体质量层次。2 1 L OD地形渲染 在 3 D游戏开发中，会遇到不同规模的室外地形 渲染，这些由大量网格组成的地形渲染是影响游戏速 度的重要因素。目前地形渲染技术 主要有 V o x e l 和 L O D 2种。L O D(1 e v e l o f d e t a i l)即层次细节，是一 种使用多边形 的 3 D渲染技术，它根据一定 的规则 来简化物体 的细节，可以根据需要

13、来选择不同细节 程度的表现。例如，离观察者近时选择较高的细节 程度，距离更远时则选择较低 的细节程 度，以此控 制场景的渲染，更加方便地使用显卡的硬件加速功 能并提高渲染速度。当对大规模 的地形进行绘制时，把整个地形作 为一整块来处理是不合适 的，需要分块处理，根据 每块到视点的距离来给每块赋予不同的细节等级，一3 0 一D l GlT A L COMMU NI C A T I ON 2 0 1 2 1 0 离视点近的细节等级高，远 的细节等级低。其算法 基本思路是把地形一分为二，然后对 于每一个三角 形，从它的顶点到对面边 的中点分割 三角形为 2个 新的正等边 三角形，分割是递归 进行的，

14、直 到达 到 希望的细节等级，其分割过程如图 3。图 3三 角 形分 副 渲染三角 网格 时，由于视点 不断 的变化，需要 对三角形进行 分割 合并操 作，也就是删 除或者添 加一些顶点，目的是让远近不 同距离的地形产生不 同的细节等级，减少三角 面的渲染数量。然而，这 样不连续 的分割便产 生 了 T形 裂缝 问题。所 以，L O D渲染算法应避免在裂缝 的基础上分割 合并三 角形。2 2 碰撞检测 游戏场景中通常包含有静态物体和动态物体，物 体的移动难免会产生碰撞，所以 3 D游戏中碰撞检测 显得至关重要。目前成功商业 3 D游戏普遍采用的碰 撞检测方法是包装盒方式，此方式是当今各种物理引

15、 擎和碰撞检测流行的做法，是采用一个描述用的正方 体或者球型体包裹住 3 D物体对象整体(或者是主要 部分)，之后根据“描述用”包装盒的距离、位置等信 息来计算是否发生碰撞，主要类型如下。1)与坐标 轴对 齐的包 围盒(a x i si g n e d b o u n d i n g b o x，A A B B)：是一个正立方体结构，它的3条轴 向量分别平行于世界坐标 的坐标轴，所 以仅用 2个 点的坐标就能完整地描述一个 A AB B包围盒。它的 构建很简单，只需要遍 历所有顶点，分别取 出最大 和最小的 值、Y值、值(共 6个值)，求得最大和最 小的 2个顶点，连接这 2个顶点的线段 的中

16、点，便是 包围盒的中心。2)有向包围盒(o r i e n t e d b o u n d i n g box，O B B)：本 质 匕 是个最贴近物体的长方体，它用来描述几何节 点的包 围盒信息，2 个 O B B包围盒之间的相交检i 贝 0 是 整个碰撞检测系统的最后一个环节，它将具体确认相 应的2个几何节点是否相交。O B B包围盒通过 3个 向量和这 3个方向上分别的长度进行构建，它的计算 关键是寻找最佳方向，并确定在该方 向上包 围对象的 包围盒的最小尺寸，其空间结构如图4。图 4 OB B 空 间 结构 图 3)包 围球(b o u n d i n g s p h e r e，B

17、S)：是包含该对 象 的最小球体，计算给定对象 A的包 围球，先需分 别计算基本几何元素集合中所有元素的顶点的 坐 标、Y坐标、坐标均值，以此确定包围球 的球 心，再 由球心与 3个最大值坐标所确定的点间的距离计算 半径，从而完成包 围球 的构建。层次包 围盒方法是 目前应用最广泛 的碰撞 检 测方法。各种碰撞检测算法各有优势，应针对不同 的应用场合选择 不同的方法，尽 可能做到简单、紧 密、实时。这些方法对静态环境下 2个包 围盒之间 的碰撞检测 比较有效，但对于动态环境下多个虚拟 对象问的碰撞检测问题，显得有些吃力。2 3 遮挡检测及可见性裁剪 如今，硬件技术得 到了提升，智 能手机 的处

18、理 能力有 了很 大的改观。但是，如果把一个 3 D游戏 场景里所包含的所有 网格数据送入缓存进行 渲染，很 明显 这对手机 来说几 乎是不 可能完 成 的任务。所 以，必须剔除一些不可见 的网格或者 三角面，提 高渲染速 度，即涉及 到进 行遮 挡检测 与 可见性判 断。目前常见 的裁 剪方法 有背 面裁剪、视 锥体裁 剪、遮挡裁剪、细节裁剪、人 口裁剪等。它们的基 本思想都是将没有用 的三角面裁剪掉，其 中视锥体 裁剪和遮挡裁剪在很多场合都是统一起来的。遮挡裁剪一般在视锥体裁剪算法之后执行。大 部分视锥体裁剪算法采用视锥与节点的相交测试来 确定相应节点的可见性，因为相交测试的开销比遮挡 查

19、询要小很多。遮挡查询大包围体的节点，效率会很 低，相反相交测试这样的节点效率会很高。因此，可 以采用八叉树进行空间划分与排序 j，这样节点深 度层次越深，包含 的物体数量越少，被 遮挡 的可能 性就越大。如图 5所示，视锥体 内部 的节点被遮挡 的可能性很 大，可 以在遍 历下层节 点 时进行 遮挡 查 询 在进行遮挡判断时，根据地形的可见 区场景的 复杂程度，可采用分层 的方法，即包含物体 的个 数 多少和浏览 的类 型决定 是否进行遮挡判 断。若 地 形上物体少，分布稀疏，相互问的遮挡不多，进行遮 挡判断并不能明显减少绘制 的多边形 面片数，且耗 费了时间。另外，对地形进 行全局高空浏览

20、时，如 果物体之间存在遮挡关 系的情况相对较少，此时利 用遮挡裁剪也不能有效减少绘制的面片个数，通常 利用 L O D模型来提高绘制速度。图 5场景 中物体被遮挡示意 图 2 4 粒子系统 在 3 D游戏中，为了增强用户真实感和体验度，需要提高游戏中特效的逼真度，粒子系统很好地展 现了这一功能，它将大量 的粒子单元集合在一起，通过对其属性特征参数 的控制来表现物体 的物理 特性。所谓粒子是有着形状、大小、颜 色、透 明度、位置及速度等属性 的几何 单元。一个粒子具体 的 属性，取决于其具体的运用。目前粒子 系统 主要应用于模拟 自然环境 中火 焰(图 6)、雨雪(图 7)、云雾、水流 、爆炸、

21、发光 轨迹(图 8)等。此外，它不仅仅是应用于游戏效果 的设计，也更多地应用于各学科 中动态单元行为对 整体系统的影响，能很好地体现不规则模糊物体的 动态性和随机性。图 6 火焰粒子特效 一31 图 7 雨雪粒子特效 图 8 发光轨迹粒子特效 随着计算硬件设备 的 日益发展，特别是显卡性 能的突飞猛进，以前多用于描述非整体的物体描述 的粒子系统现在也开始用于对整体物体的表面建 模。当前，粒子系统用于可形变物体容积的可视化 模拟，也是 比较热 门的研究。在 这方 面的研究 中，主要引入了粒子间的相互作用力，以保证模拟物体 的整体性。例如，在粒子 系统对 肌 肉的建模领域，Mo r a d e A

22、 mr a n i 和 B e h z a d S h a r i a t 提出应用粒子系统 模拟人体器官的动态行为，如人体脑部、肺部等。这些结果有利于医学方面对于手术的模拟实施。在粒子系统运用 于手机方面主要还是涉及游 戏渲染技术。由于手机 的硬件条件受到限制，在手 机上运用粒子系统要对粒子系统本身进行优化，即 在不严重影响视觉效果的前提下可 以适 当对程序 进行简化。利用 当前手机 的各种传感器设 备，加上 粒子效果模拟现实 自然环境 的逼真特点和灵活性，在便携式设备上设计实用性、真实性、方便 性、功能 性的应用成为可能。2 5 人 工智 能 人工智能(a r t i fi c i a l

23、 i n t e l l i g e n c e)用 于控 制游戏 中各种活动对象的行为方式，使 它们的逻辑表现符 合常理。人工智能 的应用要恰到好处，使游戏 的难 度适中，可玩性高。游戏 中常见 的人工智能技术包 一3 2 一DIGIT AL COMMU NI C A T I ON 2 0 1 2 1 0 括有 限状态机、脚本语 言、模糊逻辑、决策树、神 经网络、遗传算法、群体行为 的模拟 等。不 同类型 游戏对应用人工智能技术 的复杂程度有不 同的要 求，例如即时策略类游戏需要实 时解决数千个对象 的动态路径发现问题；第 一人称射击游戏需要进一 步提高 N P C(n o n p l a

24、y e r c h a r a c t e r，非玩家控制角色)在战术配合、感知意识 能力 等方面 的智能水平，并 引入更丰富的故事情节。相对于游戏引擎的其他部分，人工智能的研究 力度还有待进一步加强。在 3 D游戏 中实现人工智 能，路径搜索算 法 也 是 比较重要 的，它直接影响 着游戏的响应 速度。随着更多更 复杂的机器学习 技术被应用到游戏 中，在不久的将来很可能会 出现 专门的 A I 引擎，与游戏 的其他部分有机 地结合起 来，提供更为精彩 的游戏 世界。同时，将 各种优秀 的人工智能算法封装进游戏 引擎 中，为游戏开发者 提供便利的开发条件，已经成为了游戏引擎研发 的 重要发展方

25、向。3 存在 的问题及解决方 法 渲染器是游戏引擎最核心的部分，渲染速度直接 决定了游戏的执行效率。面对大量的网格数据，渲染 过程中采用了多种加速算法，把不可见 的三角面进行 剔除，只渲染离视点指定距离的模型。这在一定程度 上加快了渲染速度，但同时也出现了问题。主要问题 及解决方法总结如下。1)T形裂缝问题。在利用 L O D算法渲染地形的过程中，为了减少 送人图形 绘制管道 的三角 形数 目，删 除 了某 些顶 点，但 由于相邻块分辨率 的不一致，不连续 的分割 导致了裂缝 问题(图 9)。消除裂缝有 2种方法，即 强制分割 和顶点“裙摆法”H 。然而，顶点“裙摆 法”相对过于复杂，需要判

26、断相邻块分辨率是 否一 致，在三角形 网格数量过多 的情况 下，此方法效 率 不高。强制分割指递归遍历整个网格，直 到发现钻石 样的节点或网格边。具体实现过程如图 1 0所示。首先判断节点和它的邻节点是否成共斜边关系，如 果不是则分割此节点，然后继续 分割其下邻 节点，分割之前判断其与邻节点 的关系，如此 重复操作直 到找到与下邻节点共斜边时结束。图 9 裂缝 的产生 分割之前 强 制分 割之后 图 1 0强 制 分 割 消 除 裂 缝 2)传统八叉树不存在面向对象概念。在遮挡剔除与可见性裁剪过程 中，利用八叉树 对空间进行划分，从而快速方便地判 断哪些三角片 不可见并将其剔 除。然而，传统八

27、叉树剖分算法生 成的树 中不存在面向对象这一概念，场景 中所有的 三角面被视为一个整体，无法快速确定场景 中移动 物体的动态特征以及所包含的几何、物理信息等信 息，因此不能满足动态场景设计和交互操作的要求。针对这一问题，可以通过将面 向对象与基于空 间多层次分解的八叉 树相结合而形成一种 面向对 象八叉树 。其节点 中包含的不再是三角面，而是 带有 A A B B层次包 围盒的模型对象。这种改进 的八 叉树在不丢失场景 中对象的几何、物理信息的同 时，通过对场景 中的动态物体进行八 叉树划分，可 方便地实现场景更新，既保 留了八叉 树的优点，也 较好地实现了场景的组织和管理。4 结束语 本文结

28、合 A n d r o i d游戏 的发展及需 求现状，对 A n d r o i d平 台下 3 D游戏引擎进行 了归纳对 比。同 时，对游戏引擎下 多项关键技术进行 了研究，发现 了存在 的问题。例如，在遮 挡检 测与 可见性 裁剪 中，应利用八叉树对 空间进行划分与排序，再结合 包围盒进行碰撞 检测。由于 A n d r o i d 3 D游戏引擎 正处于初步发展阶段，需要提出更多 的渲染加速算 法，加快硬件的发展速度，所 以在未来 的工作 中，我 们应 随时关注 A n d r o i d游戏引擎发展的同时，加大 对引擎关键技术的研究力 度，从 而拓展引擎的各功 能模块。参考文献：1

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30、H I N J H，L E E S J D e s i g n a n d i m p l e m e n t a t i o n o f a d a p t i v e r e n d e r i n g e n g i n e f o r l a r g e s c a l e 3 D T e r r a i n d a t a c P r o c e e d i n g s of t h e 2 0 1 0 I E E E I n t e r n a t i o n al C o n f e r-e n c e o n S e n s o r Ne t w o r k s，U b i q

31、 u i t o u s，an d T r u s t w o r t h y Co mp u t i ng，2 01 0，4 4 244 7 5 S H I X B，L I U F，D U L A n a l g o ri t h m ofl e v e l o f d e t a i l t e rr a i n cP r o c e e d i n g s o f N i n t h A C I S I n t e rna t i o n a l C o nfe r e n c e o n S o f t w a r e En g i n e e rin g，2 0 0 8：9 1 2-

32、9 1 6 6 周俊玮，万宇，万旺根，等一种基 于八叉树的 O B B 包围盒碰撞检测方法 J 计算机应用与软件，2 0 0 9，2 6(4)：7 5-7 7 7 孙红梅，刘慎权一种适合室外复杂地景可见性裁剪 的快速算法 J 计算机应用，2 0 0 0，2 0：1-3 8 梁爱民，梁晓辉，于卓一种基于松散八叉树的复杂 场景可见性裁剪算法 J 计算机辅助设计与图形学 学报，2 0 0 7，1 9(1 2)：1 5 9 3 1 5 9 8 9 王静试析粒子系统的三维火焰 J 电脑编程技巧 与维护，2 0 1 1，3 5：9 6-9 7 1 0 C H E N J，Y U A N Y，Y A N G

33、 J WS h a d e r b a s e d v i s u a l s i mu l a t i o n o f o c e a n w a v e C P r o c e e d i n g s o f 2 n d I n t e r na t i o na l Co nfe r e nc e o n Co mp ut e r a nd Aut o ma t i o n En g i ne e r i n g，2 01 0：6 35-63 8 1 1 MO R A D E A，B E H Z A D S D e f o r m a b l e o r g a n s m o d e

34、l i n g w i t h m u h i l a y e r p a r t i c l e s y s t e m c P r o c e e d i n g s o f t h e 2 00 0 I EEE I n t e rn a t i o na l Co nfe r e n c e o n I nfo r ma t i o n Vi s u a l i z a t i o n L o n d o n，UK2 0 0 0：3 5 1 3 5 6 1 2 庄越挺，昊飞人工智能游戏编程真言 M 北京：清华大学出版社。2 0 0 0 1 3 何国辉，陈家琪游戏开发中智能路径搜索算法的研

35、 究 J 计算机工程与设计，2 0 0 6，2 7(1 3)：5 6-59 1 4 吴晶，徐晓刚，王建国，等大规模地形的快速漫游算 法 J 计算机仿真，2 0 0 9，2 6(2)：2 5 2 2 5 5 (下转第 3 8页)一3 3 基金项 目：教育部人文社科规划基金(1 l Y J A 6 3 0 o 1 6)；重庆市，信 C N C L-2 0 1 0-0 5)。息产业部“计 算机 网络 与 通信技 术重 点 实验 室”项 目(C Y-Fu z z y c o mpr e h e ns i v e e v a l u a t i o n m o d e l b a s e d o n V

36、a g u e s e t s c o r e f un c t i o n DENG W e i bi n ，XU Ch a n g l i n (1 K e y L a b o f E l e c t r o n i c C o m m e r c e a n d Mo d e m L o g i s t i c s，C h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f P o s t s a n d T e l e c o m m u n i c a t i o n s，C h o n g q i n g，4 0 0 0 6 5，P R C h i n a；

37、2 S c h o o l o f I n f o r m a t i o n S c i e n c eT e c h n o l o g y，S o u t h w e s t J i a o t o n g U n i v e r s i t y，C h e n g d u，6 1 0 0 3 1，P R C h i n a)Ab s t r a c t：Us i n g t h e p ri n c i p l e s o f f u z z y c o mp r e h e n s i v e e v a l u a t i o n a n d t h e b a s i c t h

38、 e o r y o f v a g u e s e t，f u z z y c o mp r e h e n s i v e e v a l u a t i o n mo d e l ba s e d o n v a g u e s e t s i s p r o v i d e dAs t h e e v a l u a t i o n r e s u l t s o f t he t a r g e t s a r e a v a g ue s e t，t he v a gu e s e t s c o r e f un c t i o n i s us e d f o r r a nk

39、 i ng t h e va g ue v a l ue o n r e v i e w s e t s i n o r d e r t o s e l e c t t he o pt i ma l e v a l u a t i o nTh e o r e t i c a l a na l y s i s an d e x p e rime nt al r e s u l t s s ho w t ha t t he e v a l ua t i o n pr o c e s s i s mo r e c o n s i s t e n t wi t h p e o p l e S t h

40、i n k i n g a n d t he e v a l u a t i o n r e s u l t s a r e m o r e o b j e c t i v e Ke y wo r ds：Va g u e s e t；f u z z y c o mpr e he ns i v e e v a l u a t i o n；s c o r e f u n c t i o n (责任编辑：张诚)(上接第 3 3页)1 5 韩永红，刘文清，叶斌利用 G P U进行实时大规模 3 D地形渲染的方法研究 J 计算机工程与应 用，2 0 1 1，4 7(5)：5 7 6 0 1 6 傅 由甲

41、动态八叉树在复杂场景设计 中的应用 J 系统仿 真学报，2 0 0 6，1 8(2)：4 0 8-5 1 0 作者简介：李红波(1 9 7 0 )，男，甘肃兰州人，高级工程师，重庆邮电 大学工程研 究院副院长，主要研 究方向为数 字媒体、机 器视 觉、虚拟现 实；吴雨芯(1 9 8 7 一)，男，四川 泸州人，硕士研 究生，研 究方向为数 字媒体技 术；赵宽(1 9 8 7 一)，重庆人，硕 士研 究生，研究方向为数字媒体技术；李宏浩(1 9 8 2 一)，男，贵州贵 阳人，硕士研究生，研 究方向为数 字媒体技术。Su r v e y o f r e s e a r c h a n d a p

42、p l i c a t i o n o f 3 D g a m e e n g i n e t e c h no l o g y o n a n d r o i d pl a t f o r m L I Ho n g b o，W U Yu x i n，ZHAO Ku a n，L I Ho n g h a o (I n s t i t u t e o f N e t w o r k I n t e l l i g e n c e，C h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f P o s t s a n d T e l e c o mm u n i c a t

43、 i o n s，C h o n g q i n g 4 0 0 0 6 5，P R C h i n a)Ab s t r ac t：I n r e c e nt y e a r s，a n dr o i d g a me h a s be e n c ha s e d c r a z i l y，bu t t h e l i mi t a t i o n s o f mo b i l e p ho ne r e s o ur c e s p u t f o r wa r d a h i g h e r r e q u e s t t o 3 D g a me e n g i n e C o

44、mb i n e d wi t h t h e c u r r e n t s t a t u s o f 3 D g a me e n g i n e o n a n d r o i d p l a t f o r m，t h e e v o l u t i o n o f g a me e n g i n e s t r uc t u r e i s e x p l a i n e d，a n d t h e ma i n s t r e a m e n g i ne o f a nd r o i d pl a tfo r m i s c o mp a r e d a n d a naly

45、 z e dAnd t he n，t h e k e y t e c h n o l o g i e s o f g am e e n g i n e a r e i n t r o d u c e d a n d a n a l y z e d，i n c l u d i n g g a me t e rra i n r e n d e ri n g，c o l l i s i o n d e t e c t i o n，s h e h e r e l i mi n a t i n g a n d v i s i b i l i t y c u t t i n g w h i c h i n

46、 v o l v e s c e n e r e n d e r i n g，a s we l l a s p a r t i c l e s y s t e m a n d a r t i fi c i a l i n t e l l i g e n c e t e c h n o l o g y wh i c h a d d b ri l l i a n c e t o t h e g a me F i n all y，t h e p r o b l e ms o f r e n d e ri n g e n g i n e a n d t h e i r s o l v i n g me t h o d s a r e s a m ma r i z e d a n d g i v e n Ke y wo r d s：An d r o i d；3 D g a me；g a me e n g i n e；c o l l i s i o n d e t e c t i o n；s h e l t e r e l i mi n a t e；v i s i b i l i t y c u l l i n g 一3 8 一DIGIT AL COMMU NI C A T I ON 2 0 1 2 1 0 (责任编辑：张诚)