带有物理引擎的赛车游戏研究与探索

    摘要

现代PC游戏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戏的保障。本课题介绍了物理引擎的基本概念，分析物理引擎的工作原理，最后完成了一个带有物理引擎的游戏设计与实现。

通过对物理引擎的研究和探索，讨论了一些碰撞检测算法和汽车动力学知识，并成功地利用了OGRE、Newton、OgreNewt、FMOD、CEGUI等库实现一个赛车游戏，在实时性和高精度性做出了很好的平衡，效果良好。

关键词： 物理引擎，赛车游戏，碰撞检测算法

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1  背景 1

1.2  研究内容 1

第2章  带有物理引擎的赛车游戏框架 3

2.1  总体技术框架 3

2.2  物理引擎技术 3

2.2.1  物理引擎的概念 3

2.2.2  物理引擎的现状 4

2.2.3  物理引擎的特性 5

2.2.4  物理引擎发展方向 5

2.3  图形渲染引擎技术 6

2.3.1  图形渲染引擎的概念 6

2.3.2  着色器与着色语言 7

2.4  设备输入技术 7

2.5  UI系统 7

2.6  声音系统 8

2.7  本章小结 8

第3章  赛车游戏总体设计 9

3.1  物理引擎 9

3.1.1  动力学与刚体的运动 9

3.1.2  汽车动力 10

3.1.3  碰撞检测 11

3.1.4  现有的物理引擎 13

3.2  赛车总体设计架构 13

3.2.1  赛车游戏运行机制结构 13

3.2.2  UI系统 14

3.2.3  竞技场编辑系统 15

3.2.4  录像回放功能系统和设置系统 15

3.3  本章小结 15

第4章  赛车游戏详细设计 16

4.1  基于OGRE的窗口框架设计 16

4.1.1  Root对象 17

4.1.2  渲染系统 17

4.1.3  场景管理和资源管理 18

4.1.4  创建窗口 18

4.1.5  创建帧监听器 19

4.2  OgreNewt使用 19

4.3  车模型设计 21

4.3.1  车身 21

4.3.2  车轮 21

4.3.3  车模型实现 21

4.4  UI控件设计 23

4.4.1  基本的对话框设计 23

4.4.2  其余对话框设计 24

4.4.3  UI控件实现 24

4.5  声音系统设计 25

4.5.1  声音 25

4.5.2  声音管理 26

4.5.3  声音系统实现 26

4.6  录像和回放设计 28

4.7  道具管理 30

4.7.1  道具 30

4.7.2  道具管理与实现 31

4.8  不同类型物体碰撞行为回调 32

4.9  剩余类设计 33

4.10  本章小结 34

第5章  游戏测试与分析 35

5.1  测试环境 35

5.1.1  硬件配置 35

5.1.2  软件配置 35

5.2  测试项目 35

5.2.1  测试车子驾驶 35

5.2.2  碰撞测试 37

5.3  测试分析 38

5.4  本章小结 38

第6章  结论 39

6.1  总结 39

6.2  对未来的展望 39

致谢 40

参考文献 41

附录：  一些相关设计详细资料 42

A.1  汽车模型例子 42

A.2  录像文件例子 44