基于C++的網(wǎng)絡(luò)游戲引擎開(kāi)發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

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1、附件2 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名、職稱： 所屬學(xué)院： 專業(yè)班級(jí)： 設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于C++的網(wǎng)絡(luò)游戲引擎開(kāi)發(fā) 年 月 日 開(kāi)題報(bào)告填寫要求 1．開(kāi)題報(bào)告應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書，在教師的指導(dǎo)下

2、由學(xué)生獨(dú)立撰寫。 2．開(kāi)題報(bào)告內(nèi)容填寫后，應(yīng)及時(shí)打印提交指導(dǎo)教師審閱。 3．“設(shè)計(jì)的目的及意義”至少800漢字（外語(yǔ)至少500字），“基本內(nèi)容和技術(shù)方案”至少400漢字（外語(yǔ)至少200字）。進(jìn)度安排應(yīng)盡可能詳細(xì)。 4．指導(dǎo)教師意見(jiàn)：學(xué)生的調(diào)研是否充分？基本內(nèi)容和技術(shù)方案是否已明確？是否已經(jīng)具備開(kāi)始設(shè)計(jì)（論文）的條件？能否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)？是否同意進(jìn)入設(shè)計(jì)（論文）階段？  撰寫內(nèi)容要求（可加頁(yè)）： 1．目的及意義（含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析） 2．研究（設(shè)計(jì)）的基本內(nèi)容、目標(biāo)、擬采用的技術(shù)方案及措施 3．進(jìn)度安排 4．閱讀的參考文獻(xiàn)不少于15篇（其中近五年外文文獻(xiàn)不少于3篇）

3、 5．指導(dǎo)教師意見(jiàn) 1. 目的及意義（含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析） 1.1背景資料 隨著人們生活水平的提高和互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)游戲也逐漸的走向了更多的玩家，并逐漸發(fā)展成為IT產(chǎn)業(yè)中的支柱行業(yè)。網(wǎng)絡(luò)游戲也己經(jīng)成為人們尤其是作為未來(lái)消費(fèi)主體的青少年的主要娛樂(lè)方式。 網(wǎng)絡(luò)游戲與單機(jī)版游戲相比，明顯具有以下優(yōu)點(diǎn):良好的互動(dòng)性，既可以與在線玩家交流，又可以與游戲程序本身交流，而單機(jī)版游戲只能與程序交流;自由性:信息保存在服務(wù)器上，可用任何一臺(tái)裝有客戶端的聯(lián)網(wǎng)PC游戲，而單機(jī)版信息只保存在單機(jī)上，不可以在其他PC上繼續(xù)游戲;服務(wù)性:服務(wù)更加體貼周到，程序內(nèi)容不斷更新，可持續(xù)性較強(qiáng)，而單機(jī)版只能反

4、復(fù)玩，比較單調(diào)。而隨著寬帶的日益普及，網(wǎng)絡(luò)游戲的優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯。 網(wǎng)絡(luò)游戲是一種基于計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用軟件，是新型的休閑娛樂(lè)方式。游戲軟件產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)新興的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，己經(jīng)成為同影視、音樂(lè)等并駕齊驅(qū)的全球最重要的娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)之一。我國(guó)網(wǎng)絡(luò)游戲產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展起于2000年，雖然只有短短幾年的時(shí)間，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛。網(wǎng)絡(luò)游戲產(chǎn)業(yè)已成為網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)及娛樂(lè)業(yè)的重要支撐，同時(shí)正帶動(dòng)著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析（文獻(xiàn)查閱報(bào)告） 通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，我基本了解了國(guó)內(nèi)外對(duì)于設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于C++的網(wǎng)絡(luò)游戲引擎的研究現(xiàn)狀。目前我國(guó)很多公司都開(kāi)發(fā)了基于C++的網(wǎng)絡(luò)游戲引擎，對(duì)網(wǎng)絡(luò)游戲引擎的研究也很多，下

5、面介紹兩個(gè)相關(guān)的系統(tǒng)： (1) 在東北大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)2006 屆畢業(yè)生設(shè)計(jì)了一個(gè)《2D網(wǎng)絡(luò)游戲引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》[3]。該引擎采用通過(guò)對(duì)Winsock技術(shù)、通信協(xié)議、通信方式以及MFC中的CSocket通信模型的研究，在Winsock API的基礎(chǔ)上，對(duì)這些API進(jìn)行重新封裝和功能擴(kuò)展，提出了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)底層通信模型。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信方式和網(wǎng)絡(luò)游戲中消息處理方法的研究，利用網(wǎng)絡(luò)底層通信模型，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)服務(wù)器端消息處理系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)客戶端版本文件建立方法、文件接受與傳輸技術(shù)的研究，并借鑒MD5信息摘要算法設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)功能獨(dú)立的客戶端文件自動(dòng)更新系統(tǒng)。 (2) 在浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)

6、2005 屆畢業(yè)生設(shè)計(jì)了一個(gè)《3D游戲引擎研究與實(shí)現(xiàn)》[4]。游戲引擎是一個(gè)處理游戲底層技術(shù)的平臺(tái)， 3D引擎是游戲引擎中的子引擎，負(fù)責(zé)3D圖形繪制功能，本文在分析現(xiàn)有3D商業(yè)引擎的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)功能完備的新一代3D引擎系統(tǒng)。 3D引擎功能主要是負(fù)責(zé)3D圖形相關(guān)的功能。首先是光影效果，即場(chǎng)景中的光源對(duì)處于其中的人和物的影響方式。游戲的光影效果完全是由引擎控制的，折射、反射等基本的光學(xué)原理以及動(dòng)態(tài)光源、彩色光源等高級(jí)效果都是通過(guò)引擎的不同編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。 其次是模型動(dòng)畫，目前游戲所采用的動(dòng)畫系統(tǒng)可以分為兩種：一是骨骼動(dòng)畫系統(tǒng)，一是模型動(dòng)畫系統(tǒng)，前者用內(nèi)置的骨骼帶動(dòng)物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，比較常見(jiàn)

7、，后者則是在模型的基礎(chǔ)上直接進(jìn)行變形。引擎把這兩種動(dòng)畫系統(tǒng)預(yù)先植入游戲，方便動(dòng)畫師為角色設(shè)計(jì)豐富的動(dòng)作造型。引擎的另一重要功能是提供物理系統(tǒng)，這可以使物體的運(yùn)動(dòng)遵循固定的規(guī)律。 1.3目的及意義 目的(為了解決什么科學(xué)技術(shù)問(wèn)題)：隨著人們對(duì)游戲文化的要求越來(lái)越高，網(wǎng)絡(luò)游戲市場(chǎng)必然會(huì)發(fā)生一系列相應(yīng)的變化，游戲產(chǎn)品將具有更深的文化底蘊(yùn)，游戲模式將具有更高的玩賞性。因此開(kāi)發(fā)帶有民族特色的，蘊(yùn)涵深厚文化底蘊(yùn)的國(guó)產(chǎn)網(wǎng)游就顯得刻不容緩。 而國(guó)產(chǎn)游戲開(kāi)發(fā)中面臨的第一個(gè)瓶頸一技術(shù)的發(fā)展并不是一個(gè)一繳而就的過(guò)程，無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)游戲表層的在客戶端技術(shù)開(kāi)發(fā)等可見(jiàn)領(lǐng)域，還是包括平衡性等在內(nèi)的后臺(tái)不可見(jiàn)因素，這些都需

8、要時(shí)間的積累。 所以開(kāi)發(fā)自己的游戲引擎顯得非常有必要。 意義（社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值）：文化部向國(guó)內(nèi)12家網(wǎng)絡(luò)游戲業(yè)的實(shí)力廠商頒發(fā)了首批《網(wǎng)絡(luò)文化經(jīng)營(yíng)許可證》之后，“網(wǎng)絡(luò)游戲通用引擎研究及示范產(chǎn)品開(kāi)發(fā)”、“智能化人機(jī)交互網(wǎng)絡(luò)示范應(yīng)用”兩個(gè)項(xiàng)目又被正式納入了863計(jì)劃，這也是我國(guó)首次將網(wǎng)絡(luò)游戲技術(shù)納入國(guó)家科技計(jì)劃。863計(jì)劃是中國(guó)游戲產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)契機(jī)，隨著政府監(jiān)管力度的不斷加強(qiáng)，各種法規(guī)、條例的不斷出臺(tái)，表明中國(guó)游戲娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的春天就要到來(lái)了。今后開(kāi)發(fā)自主的網(wǎng)絡(luò)游戲，是推動(dòng)國(guó)內(nèi)游戲娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。 因此在這樣的背景下，對(duì)網(wǎng)絡(luò)游戲相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究具有一定的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義，對(duì)網(wǎng)絡(luò)游戲開(kāi)發(fā)也有參考價(jià)值。

9、 2.研究（設(shè)計(jì)）的基本內(nèi)容、目標(biāo)、擬采用的技術(shù)方案及措施 2.1 目標(biāo)（開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)概況描述） 開(kāi)發(fā)自己的游戲引擎。 2.2基本內(nèi)容(系統(tǒng)要完成的功能，例如功能結(jié)構(gòu)圖，和詳細(xì)的功能描述) 玩家登陸游戲首先連接負(fù)載均衡，獲得負(fù)載比較輕松的服務(wù)器的地址，然后玩家主動(dòng)連接服務(wù)器，服務(wù)器包含游戲引擎和邏輯處理，服務(wù)器的數(shù)據(jù)來(lái)源都是從memcache獲得。 游戲的底層規(guī)劃圖如圖1所示。 圖1游戲的底層規(guī)劃圖 2.3 技術(shù)方案及措施 服務(wù)器的引擎現(xiàn)在是由單進(jìn)程下多線程接合EPOLL實(shí)現(xiàn)，服務(wù)端包括一個(gè)引擎中心和用戶中心，引擎中心主要是先把用戶中心獲得的玩家指令壓進(jìn)隊(duì)列，利用多線程，處理

10、玩家發(fā)送過(guò)來(lái)的指令，以及返回指令處理結(jié)果給客戶端，用戶中心主要是用來(lái)監(jiān)聽(tīng)SOCKET，接受玩家數(shù)據(jù)的，用戶界面等于游戲客戶端，是采用AS3+FLEX。 l EPOLL Epoll是Linux內(nèi)核為處理大批量句柄而作了改進(jìn)的poll。要使用epoll只需要這三個(gè)系統(tǒng)調(diào)用：epoll_create(2)， epoll_ctl(2)， epoll_wait(2)。它是在2.5.44內(nèi)核中被引進(jìn)的(epoll(4) is a new API introduced in Linux kernel 2.5.44)，在2.6內(nèi)核中得到廣泛應(yīng)用，例如LightHttpd。 l Memcache mem

11、cached的API使用三十二位元的循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC-32）計(jì)算鍵值后，將資料分散在不同的機(jī)器上。當(dāng)表格滿了以后，接下來(lái)新增的資料會(huì)以LRU機(jī)制替換掉。由于memcached通常只是當(dāng)作快取系統(tǒng)使用，所以使用memcached的應(yīng)用程式在寫回較慢的系統(tǒng)時(shí)（像是后端的數(shù)據(jù)庫(kù)）需要額外的程式碼更新memcached內(nèi)的資料。 l 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言：C++ C++是一種靜態(tài)數(shù)據(jù)類型檢查的，支持多重編程范式的通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它支持過(guò)程化程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)抽象、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、制作圖標(biāo)等等泛型程序設(shè)計(jì)等多種程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。 l 后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)：MYSQL MySQL有它的不足之處，如規(guī)模小、功能有限（M

12、ySQL Cluster的功能和效率都相對(duì)比較差）等。但對(duì)于一般的個(gè)人使用者和中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，MySQL提供的功能已經(jīng)綽綽有余，而且由于MySQL是開(kāi)放源碼軟件，因此可以大大降低總體擁有成本。 目前Internet上流行的網(wǎng)站構(gòu)架方式是LAMP（Linux+Apache+MySQL+PHP），即使用Linux作為操作系統(tǒng)，Apache作為Web服務(wù)器，MySQL作為數(shù)據(jù)庫(kù)，PHP作為服務(wù)器端腳本解釋器。由于這四個(gè)軟件都是自由或開(kāi)放源碼軟件（FLOSS)，因此使用這種方式不用花一分錢就可以建立起一個(gè)穩(wěn)定、免費(fèi)的網(wǎng)站系統(tǒng)。 3.進(jìn)度安排 經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析和研究，現(xiàn)把畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度做如下大概的安

13、排： (1)1-2周：理解畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，收集、查閱相關(guān)資料。 (2)3-5周：根據(jù)軟件工程學(xué)的方法，進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì),提交系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。并完成英文資料的翻譯。 (3)6-13周：熟悉開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，完成程序編碼并上機(jī)調(diào)試通過(guò)。 (4)14-15周：撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯的有關(guān)文檔及資料。 4．閱讀的參考文獻(xiàn)（不少于15篇，其中近五年外文文獻(xiàn)不少于3篇） 格式要求： ①文獻(xiàn)是期刊時(shí)，書寫格式： [序號(hào)] 作者.題目[J]. 刊名，年，卷號(hào)（期號(hào)）起止頁(yè)碼. 或年（期號(hào)）：起止頁(yè)碼. ②文獻(xiàn)是專（譯）著時(shí)，書寫格式： [序號(hào)] 作者. 書名[M]

14、. 譯者. 出版地：出版者，出版年：起止頁(yè)碼. 文獻(xiàn)是論文集時(shí)，書寫格式： [序號(hào)] 作者. 論文集名稱[C] .出版地：出版者，出版年： 起止頁(yè)碼 ③文獻(xiàn)是會(huì)議錄時(shí)，書寫格式： [序號(hào)] 編者. 會(huì)議名稱，會(huì)議地點(diǎn)，會(huì)議年份[C]. 出版地：出版者，出版年. ④文獻(xiàn)是學(xué)位論文時(shí)，書寫格式： [序號(hào)] 姓名. 題目［D］. 授予單位所在地：授予單位，授予年. ⑤文獻(xiàn)是專利時(shí)，書寫格式： [序號(hào)] 申請(qǐng)人. 專利名. 國(guó)名，專利文獻(xiàn)種類專利號(hào)[P].日期. ⑥文獻(xiàn)是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，書寫格式： [序號(hào)] 發(fā)布單位. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào). 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)名稱[S]. 出版地：出版者，

15、出版年. ⑦文獻(xiàn)是電子文獻(xiàn)時(shí)，書寫格式： 作者. 題目： 其他題目信息[DB、CP、EB / MT、DK、CD、OL]. 出版地： 出版者，出版年（更新或修改日期）[引用日期]. 獲取和訪問(wèn)路徑. ⑧文獻(xiàn)是專著中析出的文獻(xiàn)時(shí)，書寫格式： 析出文獻(xiàn)主要作者,析出文獻(xiàn)題目[M]. 析出文獻(xiàn)其他作者//專著主要作者. 專著題目：其他題目信息. 出版地. 出版者, 出版年：析出文獻(xiàn)的頁(yè)碼[引用日期]. 獲取和訪問(wèn)路徑. ⑨文獻(xiàn)是出版物析出的文獻(xiàn)時(shí)，書寫格式： [序號(hào)] 作者.文獻(xiàn)題目[J]. 連續(xù)出版物題目，年，卷（期）：頁(yè)碼[引用日期].獲取和訪問(wèn)路徑. 示例： [1

16、] Slobodan Ribaric, Tomislav Hrkac. A model of fuzzy spatio-temporal knowledge representation and reasoning based on high-level petri nets [J].Information systems.2012, 37:238-256. [2] 王俊驊，張方方，張?zhí)m芳.基于OpenCV和Halcon的交通沖突視頻自動(dòng)檢測(cè)及數(shù)據(jù)處理[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,38(2):238-244. [3] 石正方.2D網(wǎng)絡(luò)游戲引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].沈陽(yáng)：東北大學(xué),2006 [4] 江峰. 3D游戲引擎研究與實(shí)現(xiàn)[D].浙江：浙江大學(xué),2005 ........... .................. .................... 5．指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日  12