GameByro引擎介绍

GameByro引擎介绍

引言：

GameByro是一款成熟的商业引擎，已经被许多成功的商业项目所使用，不仅包括文明4、上古卷轴4，辐射3等跨平台知名单机游戏，还有EA的大型3DMMORPG战锤online。GameByro 完全基于面对对象设计，结构清晰，便于使用和扩展。灵活的可编程渲染架构使它比较容易支持最新的图形技术。另一方面，由于强调通用性，GameByro并没有对上层应用做太多的支持，其工具和插件大多仅具有一些通用功能，所以它更像是一个游戏开发套件而不是一个完整的FrameWork。

引擎特性概览：

∙跨平台（PC,XBOX360,PS3）

∙场景图表现为层次化的结构

∙同目前主要的建模工具集成（插件支持）

∙高效的可视性裁剪

∙在所有的平台上支持高级3D硬件加速

∙高级纹理和着色效果

∙动态碰撞检测

∙细节分级表现（LOD）

∙灵活的渲染，排序和裁剪算法

对象系统：

GameByro的对象系统的使用遍及整个引擎，其主要实现如对象管理，引用计数，对象生存期等功能。可以通过对几个基类的继承来使用对象系。

其主要特性主要有：

1.智能指针（引用计数）

2.运行时类识别（RTTI）

3.场景对象复制

4.序列化（对象文档化）

5.对象命名

6.对象扩展数据的管理

7.定时器（主要用于动画）

8.多线程操作

驱动层：

GameByro对图形接口进行了封装，将图形API从引擎的渲染系统中剥离出来，在PC系统上，GameByro同时支持DX9和DX10两种接口。

DX9渲染器特性：

GameByro不允许多个DX9Renderer对象同时存在，且不能与DX10Renderer共存。

但在同一帧内，GameByro的DX9Renderer可以同时渲染多个窗口。

●GameByro的DX9渲染器支持对资源的多线程访问，同时也支持对资源的预载，但

是多线程的操作仍然受到严格的限制。

●DX9Renderer 的固定管线蒙皮操作最少支持4块骨骼（矩阵），同时基于shader

的蒙皮操作支持30块骨骼。

●DX9Renderer通过对后台缓冲的多重采样支持全屏抗锯齿，范围在2倍到4倍之间。

●大多数硬件在DX9下对几何体的一个单一的piece所能接受的光照数量都有一定的

限制（指渲染的一个批），如果超过这个限制，GameByro会根据距离或者是影响因

子放弃一些光照。正因如此，在应用程序中，当8个以上的逐顶点光照作用于同一

对象时，就会有一些被抛弃。

●DX9Renderer提供了视口的左右反向功能，用于实现后视镜、立方体贴图表面绘制

等功能。

●DX9Renderer支持顶点雾，可以通过相关接口设置雾的最大值。

●DX9Renderer完全支持DX的纹理格式。应用程序可以将自己的Direct3D textures

提供给GameByro，引擎会自动将其封装到自己的材质对象中并允许添加属性和特

效。通过提供自己的DX的纹理格式，GameByro能够正确的使用自并非天然支持的

纹理格式。

●纹理相关特性和限制：DX9Renderer需要显卡支持在同一pass中至少使用两个纹

理，否则渲染器则不会创建成功。此外受限于硬件的功能还有：

1.Cube Mapping（立方体纹理）

2.Specular Bump Mapping（凹凸镜面贴图）

3.Diffuse Bump Mapping（凹凸反射贴图）

4.Non-Power-of-Two Texture Size（编长非二整数幂的纹理）：使用这种纹理

有如下限制：纹理寻址模式必须设置为clamp，Mipmapping不能使用。

5.Texture Downsizing（纹理精度缩减）

6.Texture Compression（压缩纹理），DX9Renderer支持载入经过压缩的纹理格

式，并提供了纹理即时压缩的功能。如果硬件支持压缩纹理，DX9Renderer

可以将经过压缩的纹理数据直接交给硬件处理，否则DX9Renderer会自动将

数据解压后再交给硬件。

7.Texture Apply Modes Supported：DX9Renderer不支持APPLY_DECAL纹理应

用模式。

8.Texture Format Requests（纹理格式要求）：精确的纹理像素映射依赖于目

标硬件和显示器像素位宽。

9.Palettized Texture Formats（调色板纹理格式的支持）。

10.Sphere Mapping（球面映射）：GameByro中所有的渲染器都支持世界空间中的

球面映射。

11.DX9Renderer支持加载包括DDS、TGA、BMP格式的文件。Cube textures和

volume textures都能被正确的加载，但是只能通过三维坐标寻址。

12.GameByro的编辑器支持导出DX原格式的纹理，并在加载的时候不进行格式转

换。将DX格式的纹理直接交给DX处理。

引擎渲染系统分析

GameByro的渲染是由帧渲染系统(Frame Rendering System) 控制的，帧渲染系统封装了每一个批次的绘制过程，这样可以方便的控制整个渲染流程。

阴影系统：

GameByro的阴影系统是使用帧渲染系统的典范，通过对已有的类以继承的方式进行功能扩展，实现了灵活的阴影渲染功能。GameByro自身支持三种光源的阴影图生成，分别为点光源（全方向光）、平行光、聚光灯。

阴影系统统一由一个管理器负责控制。阴影的算法被封装成了一个个类对象中。系统中同时存在着几种阴影技术，即可以选择使用，也可以同时使用几种阴影技术作用于同一几何体。阴影系统会自动裁剪掉那些没有阴影接受体的光源，同时在计算每个光源所产生的阴影时，会裁剪掉那些不受此光源影响的几何体，达到性能优化的目的。用户很容易对阴影系统进行扩展，实现自己的阴影算法。

GameByro的阴影主要是基于shadowMap技术，点光源使用了立方体阴影图，软阴影则使用了方差阴影图技术（VSM）。

GameByro的阴影系统集成到了场景编辑器中，可以在编辑器中直接为光源指定阴影效果，所见即所得，提高了开发效率。

（如图所示，在编辑器中同时使用点光源阴影和方向光产生的软阴影）

地形系统：

GameByro的terrain是简单易用的，并且方便为其扩展，用以满足项目的其他功能需求。

地形系统由以下几部分组成：