三维图形引擎国内外研究现状(侵权可删除)国内外研究现状三维图形引擎发展国内研究现状
来源：第三个维度
作者： ngdl，稳健的飞机
单位：中山大学软件学院
虚拟现实(Virtual Reality，又称VR、虚拟现实)是基于可计算信息的多通道沉浸式交互环境，以计算机技术为中心，与其他相关的科学技术(如交互技术) 在触觉等方面生成与真实环境高度近似的数字化环境，用户可以通过其他设备与该环境交互的虚拟现实研究已有20多年，至今仍是计算机图形学的三大热门话题之一。 以“3I”的特性(Immersion沉浸式、交互式、Imagination想象力)，应用于公共安全、工业设计、医疗支持、军事模拟、航空航天、交通规划和文化教育等各个方向
国内外研究现状SRI研究中心建立了“视觉感知计划”，研究当前VR技术的进一步发展。 1991年以后，SRI进行了利用VR技术的军用飞机和车辆操纵方面的训练研究。 此外，SRI中心还采用远程操作技术进行外科手术仿真的研究。
北卡罗来纳大学(UNC )的计算机系是VR研究的第一所著名大学。 他们主要研究分析建模、航空驾驶、轴承座手术模拟、建筑模拟等技术。 由Brooks教授领导的团队成功开发出了第一个用于建筑设计的魔兽世界虚拟建筑漫游系统，用户可以在虚拟的UNC计算机类大楼中行走。 伊利诺伊州立大学在车辆设计方面开发了支持远程合作的分布式VR系统。 不同国家、不同地区的工程师们可以通过计算机网络实时合作设计。 研究人员在系统中采用虚拟样机，可以缩短设计图像和新产品的面市时间，在新产品生产前进行报价和测试，大大提高了产品质量。
美国航空航天局(Nasa )的Ames实验室完善了硬盘，将VPL数据手套工程化，称为高可用性产品。 美国航空航天局的研究重点是空间站操纵的实时模拟，大部分研究都是在美国航空航天局约翰逊空间中心进行的。 他们大量运用了面向客舱的飞行模拟技术。 美国航天局进行的一项著名工作是模拟哈勃太空望远镜。
UC Berkeley漫游工作室在建筑漫游方面的工作具有代表性。 他们模拟Berkeley大学计算机类大楼Soda Hall，及时发现和修正了建筑设计中存在的缺陷。 Soda Hall模型由1418807个多边形组成，占用21.5M的硬盘空间，使用406种材质和58种不同的纹理。 研究小组开发了高效的漫游引擎，实现了Soda Hall在SGI Power Series 320平台上的实时漫游。
麻省理工学院(MIT )是走在最新技术前沿的科学研究机构。 MIT原本是研究人工智能、机器人和计算机图形学、动画的先驱。 这些技术都是虚拟现实技术的基础。 MIT于1985年成立了媒体实验室，进行虚拟环境的正规研究。 在媒体实验室，为了进行各种图形模拟技术的实验，建立了一个叫BOLIO的测试环境。 利用该环境，MIT建立了虚拟环境下的对象运动跟踪动态系统。
三维图形引擎发展最快的图形引擎Space Rogue诞生于1990年，由Origin System公司开发。 这个引擎的出现给今后的引擎带来了惯例，用游戏名称命名引擎，一直沿用到现在。 很遗憾，受到当时物理运算能力的限制，发动机的运算速度也完全受到限制。 因此，这个引擎在386配置下运行的引擎在486台机器上运行看起来非常费力。 这个引擎不太成功，但给游戏开发带来了春天，之后图形引擎就像雨后春笋般不可收拾了。
1992年，由NovaLogic公司开发的Voxel发动机问世。 基于该引擎开发的作品有很多世界闻名的东西，包括命令和征服、红色警戒2、三角洲等。 它向3D领域的尝试迈出了重要的一步，结合体积和像素的概念，使2D块具有高度，图形更加光滑。
1993年，ID软件公司开发了ID技术引擎。 与此同时登场的是世界上第一款三维第一人称射击游戏——DOOM。 尽管其知识是虚拟3D的引擎，但在当时主流VGA显卡的环境纹理映射渲染技术的支持下，玩家可以在386机上领略DOOM的风采[7]。 同年，更有名的游戏《毁灭公爵》因开发引擎Build而名声大噪。
1995年，世界上第一个真正的三维引擎Xngine终于问世，带来了著名的上古卷轴系列，创造了真实的游戏世界。 一年后ID Software开发的Quake引擎，采用了Z-buffer、三维光源、抗锯齿等多种技术，标志着雷神之锤占据游戏主流，三维图形引擎开始成熟。
然后是越来越多的商用三维图表，包括RenderWare、Quake II/ID Tech2、Cyan Plasma、GoldSRC、Unreal、Lithtech、Outcast和Quake III/ID Tech
3，GeoMod，Torque，Serious，Max-FX。几乎每一个引擎的名字都代表了新技术的发展，都代表着一个著名游戏系列的出现，都意味着一次图形学技术的进步，都使得图形引擎产业更加繁荣。到现在为止，一个又一个的优秀引擎将游戏图形技术推向了更热心的可乐，以 CryEngine 2 和 Unreal 3 为代表的优秀引擎更是在当前硬件条件支持下，将各种游戏图形发展到一个登峰造极的高度。游戏开发者完全可以利用引擎所给出的 API 快读的开发出极高质量的游戏，而不需要再编写大量冗余的代码，真正达到了所见即所玩的程度。
国内研究现状北京航空航天大学计算机系是国内最早研究 VR 技术，最有权威的单位之一。他们进行了一些基础知识的研究，并开发了自己的虚拟现实运用系统平台，设计了虚拟环境漫游引擎，实现了诸如虚拟校园、飞行员模拟训练、房地产项目虚拟花园、虚拟珠峰漫游等项目。
清华大学计算机系对虚拟现实和临场感方面进行了研究，在球面屏幕现实和图像随动、克服立体图闪烁的措施和深度感实验等方面都具有不少独特的方法。
浙江大学 CAD&CG 国家重点实验室开发出了一套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统。该系统采用了层面叠加的绘制技术和预消隐技术，实现了立体视觉，同时还提供了方便的交互工具，使整个系统的实时性和画面真实感都达到了较高的水平。另外，他们还改进了快速漫游算法和递进网格的快速生成算法，开发了虚拟紫禁城等虚拟环境漫游项目[4]。
四川大学计算机学院开发了一条基于 OpenGL 的三维图形引擎 Object-3D，该系统在微机上使用Visual C++5.0 语言实现，其主要特征是：采用面向对象机制；与建模工具如 3D Max，MutiGen 相结合；对用户屏蔽一些底层图形操作；支持常用三维图形显示技术；支持动态裁剪技术等。
中国地质大学分析了基于微机的三维应用程序的结构特点，提出了一个基于 OpenGL 和 Direct 3D 两种 3D API 的三维图形引擎结构框架。该框架已经成功应用到他们自己开发的系统“三维城市景观浏览器Map3DViewer”中，并收到了较好的效果[5]。
2003 年，国家 863 计划正式将游戏引擎的研发纳入国家高科技发展计划，并将研发的任务交给了金山公司。金山公司的负责人也表示，他们已经开发出一个比较完善的引擎并应用与游戏开发中，最具代表性的游戏就是《剑网 3》。该引擎应用“植被渲染、地形渲染、Nomal Map、Speed Tree、柔体程序算法”等先进技术，从而保证游戏的画面的真实感。
2007 年涂鸦软件发布的 Origo Engine (起点引擎)是国内第一款商用三维图形引擎，作为国内商用三维图形引擎的起点，其绘制质量和效率都有不错表现，初步具备与国外引擎竞争的实例。
2012 年，畅游自主研发的 Darkfire Engine (黑火引擎)发布，该引擎是专为次世代游戏开发而生的三维游戏引擎，其集成了主流的光影特效算法，在表现力上更上了一个台阶。
此后，由于各三维引擎的发展，出现了一大批游戏和影视特效公司，如网易、搜狐、巨人集团以及水晶石数字科技有限公司等等。并且很多大学也相继建立了图形学国家重点实验室，开始研究虚拟现实和三维图形引擎的理论知识，开发了自主的图形引擎并实现了一批又一批的应用系统。
中山大学信息技术教育部重点实验室自主研发了一款基于 XNA/Sliverlight 的三维图形引擎，该引擎能够很好地仿真出自然场景中的物体，包括天空、水、雨、树木等，并具有良好的柔和阴影贴图功能。目前基于该引擎，该实验室与各相关部门合作开发了大量的虚拟展示平台，效果良好。