1、3D引擎在虛擬現(xiàn)實(shí)、地理信息系統(tǒng)和3D游戲等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。同歐美和韓日相比，中國(guó)在3D引擎方面的研究比較落后。因此，對(duì)3D引擎的研究具有非常重要的意義。 圖形系統(tǒng)是3D引擎的核心模塊，主要負(fù)責(zé)3D圖形的渲染，它決定著整個(gè)3D引擎的性能。因此，圖形系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究是3D引擎研究中的重點(diǎn)。本論文以CORA3D引擎為基礎(chǔ)，介紹了圖形系統(tǒng)的架構(gòu)及其相關(guān)模塊的設(shè)計(jì)，并針對(duì)圖形系統(tǒng)中的部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究，主要包括：大

2、規(guī)模地形的實(shí)時(shí)渲染、超大規(guī)模室外場(chǎng)景的實(shí)時(shí)漫游和可變形物體的實(shí)時(shí)仿真。 大規(guī)模地形的實(shí)時(shí)渲染是圖形系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊。本文基于ROAM算法，提出了一種基于視點(diǎn)的大規(guī)模地形實(shí)時(shí)渲染算法。該算法將大規(guī)模地形進(jìn)行分塊，然后用三角形二叉樹(shù)表示地形網(wǎng)格，并通過(guò)強(qiáng)制分割和強(qiáng)制合并對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，能充分利用幀與幀之間的連貫性，同時(shí)自動(dòng)避免裂縫。實(shí)驗(yàn)表明該算法有效地提高了ROAM算法的性能，能用于大規(guī)模地形的實(shí)時(shí)渲染。 超大規(guī)模室外場(chǎng)景

3、包含海量數(shù)據(jù)，無(wú)法一次性載入內(nèi)存進(jìn)行渲染。為解決這個(gè)問(wèn)題，本文提出了一種基于動(dòng)態(tài)調(diào)度的超大規(guī)模室外場(chǎng)景實(shí)時(shí)渲染算法。該算法事先對(duì)整個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行分塊，在實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)，根據(jù)視點(diǎn)的位置動(dòng)態(tài)載入所需的子場(chǎng)景，并通過(guò)LOD技術(shù)和視錐體剔除對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行簡(jiǎn)化，以進(jìn)一步提高效率。該方法使得場(chǎng)景的大小不再受限于內(nèi)存的大小，能實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的快速實(shí)時(shí)渲染，使圖形系統(tǒng)更加強(qiáng)大。 可變形物體的仿真是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的研究難點(diǎn)。本文基于粒子系統(tǒng)和形狀匹配，研究并實(shí)現(xiàn)