● 摘要
随着整个社会走进了移动互联网时代，人们对于移动端设备的娱乐需求也大为增加，无论是Android平台，还是IOS平台，游戏类的应用程序都非常的火爆，3D类游戏也逐渐走向主流，具有广泛的发展空间和进一步提升的潜力。
鉴于目前移动端的3D游戏引擎的开发处于起步阶段，选择的空间非常有限，较为成熟的商业引擎Unity3D等又不开源，且存在跨平台的适配和效率问题。本文针对基于android操作系统的移动端设备进行了3D游戏引擎平台框架的研究和性能优化，通过结合使用对移动端设备做了优化的图形库OpenGL ES 2.0，着色语言GLSL（GL Shading Language）和android的框架机制来实现。游戏引擎的模块设计、实现和优化是论文讨论重点。论文对用户需求和系统需求进行了细致的分析，归纳出游戏引擎应具有的功能。然后运用系统整体架构和功能划分的策略，制定了高内聚和低耦合的的设计方案，并以物件的构造和渲染为核心实现了包括基础图形绘制、光照、纹理、混合和雾、粒子、天空、碰撞检测等3D游戏引擎模块。
实现过程中考虑到性能和显示效果的提升，重点优化了下面三个技术模块：1）场景控制中发挥核心作用的视景体,通过对视角、边界、剪裁、局部绘制的控制和内部优化，减少不必要的绘制操作，降低需要绘制的图元数量；2）场景显示效果中非常重要的光照和纹理处理，通过在顶点着色器中加入法向量将光照计算移入片元着色器和通过mipmap技术消除透视投影的不均匀纹理画面，提升了显示效果；3）对能够提升虚拟环境真实性的碰撞检测，通过结合层次体包围盒算法中sphere的简易性和OBB（Oriented Bounding Box）的良好包裹性，及时排除不会发生碰撞的物体，提高了检测效率和结果的真实性。
论文的最后讨论了系统的测试环节，包括了测试方案确定、平台搭建、功能和非功能模块测试、BUG说明，其中以测试用例和BUG分析为重点。通过对游戏引擎的集成测试和分析，验证了系统的实现，达到了预期的效果。