1 引言
近年來，網(wǎng)絡(luò)游戲的發(fā)展日新月異，這離不開游戲引擎，而游戲引擎中最重要的莫過于渲染引擎，因為它直接影響游戲的畫面質(zhì)量和視覺效果。渲染引擎編輯器是針對某款渲染引擎而開發(fā)的工具，通過渲染引擎編輯器，開發(fā)人員無需了解渲染引擎的內(nèi)部構(gòu)架、工作原理，無需編碼便可創(chuàng)作出效果良好的場景供三維應(yīng)用程序使用，大大提高了開發(fā)效率，節(jié)省了開發(fā)成本。
2 OGRE簡介
開源圖形渲染引擎OGRE(Open－source Graphics Rendering Engine)是一款開源的、面向?qū)ο蟮娜S圖形渲染引擎，由一個小型核心團隊編寫和維護，并依靠其不斷成長的社區(qū)提供支持。由于是一款開源引擎，所以得到各種團體組織的改造和擴充，從而能夠適應(yīng)不同的應(yīng)用領(lǐng)域并擁有更強大的功能。
OGRE的特點有：平臺無關(guān)性，它支持Windows和Linux以及Mac OSX平臺；可擴展的例子框架，使程序運行更快更簡單；接受靈活的網(wǎng)格數(shù)據(jù)格式。可以從許多三維建模工具中導(dǎo)出模型，包括Milkshape3D，3D Studio Max，Maya，Blender和Wings3D；強大的材質(zhì)聲明語言允許在代碼外維護材質(zhì)資源，支持多材質(zhì)技術(shù)，允許根據(jù)顯卡能力的不同設(shè)計不同的材質(zhì)，OGRE會自動選擇當(dāng)前顯卡支持的使渲染效果最好的技術(shù)；高度靈活的場景管理機制，由使用者決定采用何種場景類型，并允許使用者通過插人開發(fā)的子類來獲取對場景的完全控制，場景圖結(jié)構(gòu)化，允許實體對象附加在場景節(jié)點上并隨節(jié)點移動。
3 主要模塊介紹
(1)CAELUM它是OGRE的第三方插件，其目標(biāo)是生成似照片般效果的大氣場景，其中包括天空顏色，云和各種氣象效果(雨，雪等)，能繪制太陽、月亮(月相)、星空，并能根據(jù)當(dāng)前時間和攝像機角度實時更新這些對象在場景中的位置和狀態(tài)。
(2)ETL可編輯地形管理器它是OGRE的第三方插件庫，它能夠基于高位圖來管理和展示地形，可以作為地形場景管理工具使用，但其更大的優(yōu)點是能夠編輯地形，通過它可以實時的改變或設(shè)置地形的高度。該捕件庫的設(shè)計非常精巧，各個組成部分相互獨立，所以使用者可隨機選擇需要的部分，而不會因為某些部分的缺失而影響整體。
(3)PagedGeometry分頁幾何體引擎它是OGRE的第三方插件，用來優(yōu)化渲染覆蓋無限區(qū)域的巨大數(shù)量的微小實體。該引擎非常適合用來渲染戶外場景。如擁有成千上萬顆樹的茂密森林。分頁幾何體引擎與平面實體引擎相比具有很多優(yōu)勢，其中最重要的是速度，如果細(xì)節(jié)層次使用得當(dāng)，由分頁幾何體管理的戶外場景比平面實體渲染速度要快100倍。另一個優(yōu)勢是分頁技術(shù)的使用，即只有當(dāng)實體需要立即被顯示在場景中時，才會將該頁的實體載人內(nèi)存，這樣就可以幾乎無限放大虛擬場景。
(4)Hydrax它也是OGRE的第三方插件，提供一個易用的庫用來渲染漂亮的水紋場景。Hydrax提供的所有渲染效果都是可配置的，包括深水效果、平滑過渡效果、泡沫效果及水下光線效果等，這些效果還可以根據(jù)需要實時變化。
4 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。此編輯器是基于插件的針對O-GRE的所見即所得編輯器，通過它能夠快速構(gòu)建一個場景模型，也可以把這些場景作為內(nèi)容載入OGRE應(yīng)用程序。
4．1 插件技術(shù)原理
插件的本質(zhì)在于不修改程序主體(平臺)而對軟件功能進行擴展與加強。當(dāng)插件的接口公開后，任何公司或個人都可以制作自己的插件來解決一些操作上的不便或增加新的功能，實現(xiàn)真正意義上的“即插即用”軟件開發(fā)。“平臺+插件軟件”結(jié)構(gòu)是將一個待開發(fā)的目標(biāo)軟件分為兩部分，一部分為程序的主體或主框架，可定義為平臺，另一部分為功能擴展或補充模塊，即定義為插件。
4．2 插件的實現(xiàn)方法
該編輯器的插件實現(xiàn)方法是在框架代碼中創(chuàng)建接口，這些接口使框架與動態(tài)庫解耦。插件提供接口的實現(xiàn)。把插件與動態(tài)鏈接庫區(qū)分開是因為它們的加載方式不同：程序不會直接鏈接插件，而是在某些目錄下查找，如果發(fā)現(xiàn)便按照配置文件中定義的方式進行加載。
插件實現(xiàn)過程涉及很多類。下面僅介紹5個類CBaseEditor，CBaseEditorFactory，OgreEditorRoot，CTerrainEdi-tor，CETLEditorFactory，并列出部分代碼闡述捕件實現(xiàn)過程，見圖2。
CBaseEditor是定義的接口，由其派生的CTerrainEditor是接口的實現(xiàn)，即插件。當(dāng)點擊主界面的ETL按鈕時，O- greEditorRoot能夠監(jiān)聽到點擊該按鈕事件的發(fā)生，隨后調(diào)用dllStartPlugin函數(shù)。dllStartPlugin函數(shù)負(fù)責(zé)調(diào)用創(chuàng)建 CTer-rainEditor對象的工廠，由工廠(CETLEditorFactory)編輯器對象(CTerrainEditor)實例。
CTerrainEditor對象創(chuàng)建完成后，dllStartPlugin會向OgreEditorRoot注冊該編輯器對象實例。 OgreEditorRoot由Singleton繼承而來，為保證程序中只存在一個實例，OgreEditorRoot負(fù)責(zé)插件的載入和卸載，并提供 RegisterObjectName函數(shù)，供編輯器插件注冊使用。
5 結(jié)束語
開發(fā)三維游戲或其他三維應(yīng)用程序是非常耗費人力的工作，利用此編輯器可快速構(gòu)建三維場景供三維應(yīng)用程序所用，提高開發(fā)效率，降低開發(fā)成本。基于平臺加插件的設(shè)計方式能夠在不修改編輯器平臺的情況下，方便擴展編輯器功能。