一种跨平台多元集成开发系统技术方案

本发明专利技术公开了一种跨平台多元集成开发系统，系统包括：程序集模块、渲染模块、物理资源修改模块，其中，渲染模块根据具体需求可以为场景编辑器、材质生成器、地形编辑器、角色编辑器、交互菜单编辑器、动画树窗格、过场动画编辑器、音效编辑器、骨架碎片生成器、流媒体编辑器以及粒子效果模块的一种或者多种组合。该系统能够大幅提升3D场景及数字效果的拟真度，降低生成真实地形的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种跨平台多元集成开发系统
本专利技术具体涉及一种跨平台多元集成开发环境，可用于游戏、虚拟现实、国防、旅游、影视、家居、服装、安防、科研、测绘、农业等应用领域。
技术介绍
曾经有一段时期，三维开发商关心的只是如何尽量多地开发出新的作品并把它们推销给客户。尽管那时的三维画面大多简单粗糙，但每款产品的平均开发周期也要达到8至10个月。造成这一现象的原因不仅是因为技术水平受限，更关键的是：每款三维作品都要从零开始，这造成了大量的重复劳动。渐渐地，一些有经验的开发者给出了一种新的方案——“利用曾经相似的资源作为新项目的基本框架”，他们认为这样可以节省开发时间和研发费用，之后，便有了各种国际著名的三维作品，如：游戏、动画电影。但部分著名的三维软件设计出的产品都存在着一些缺陷，比如：低配用户无法享受高等画质、高配用户运行游戏占用资源过大、大型场景无爆炸效果或非常虚假、游戏画面拟真度失真等严重影响用户体验的问题。近几年，国外游戏进军中国的现象屡见不鲜，而真正能够与之竞争的国产原创游戏却非常匮乏，究其原因，就是中国缺少能够开发高品质游戏的三维编程软件(该类软件在本研究报告中又称：集成开发环境，IntegratedDevelopmentEnvironment，后文简称：IDE)。此外，即便是像知名的国际游戏，依然还存在着资源占用巨大，硬件需求过高等一系列问题。因此，作为国人，我们应该迅速打造一个可以制作出“低消耗、高质量”作品的三维编程软件，以此媲美并超越国际大作。目前的三维编程IDE难点主要体现在这几个方面：高仿真渲染、物理学模拟、降低资源消耗等。对于现有的三维产品而言，如何提升光照效果、降低系统及硬件资源负载、高效生成地形等问题都是全球一直深入研究的课题。本专利技术是基于已经成型的“《冰峰利剑》跨平台多元三维编程软件”以及凭借其开发的《领空雄鹰》军事模拟飞行软件而整理的内容。我们提出了“高仿真数字化模拟技术”，大幅提升了3D场景及物理效果的拟真度，并制作了《领空雄鹰》军事模拟飞行软件，现已应用于国防事业中(后文将详述)。之后，我们又提出了“异步着色器实时渲染技术”，目前已经取得突破性进展，资源消耗巨幅降低，从而解决了目前大多数游戏“低配画质差”、“高配消耗大”等问题。我们还提出了“地形速成仿真技术”，目前已取得实验性进展，大幅降低了真实地形制作的难度，提升了效率，不但节约时间，还提升了精度。之后，我们不但完成了《冰峰利剑》跨平台IDE的研发，用其制作了游戏，还解决了现有国际三维相关软件存在的一些问题，我们的作品未来或将对中国乃至世界的三维行业产生一定影响。2016年，我们的项目还被评为“北京市优秀创业团队项目”。虽然《冰峰利剑》研发的初衷是为了填补国内游戏行业的空白，打造属于中国人第一个成型且独立的跨平台IDE，进而开发出高质量的游戏，但随着时间的推移，我们发现，《冰峰利剑》的定位并非局限于游戏领域，它完全可以跨领域、多元化。
技术实现思路
本专利技术主要的开发工具为MicrosoftVisualStudio2017企业版，采用C++/C#v15.0标准构建软件开发平台，在此基础上我们依靠Microsoft、Intel、AMD、NVIDIA、Autodesk等第三方提供的SDK工具集成三维开发环境基础，并利用OpenGL、PhysX等现有成熟的3D图像生成、处理、加工等技术，实现了最终《冰峰利剑》的构建和效果的模拟。目前，《冰峰利剑》已经可以实现了全方位、多领域、跨平台的场景模拟。本专利技术提供了一种跨平台多元集成开发环境技术方案，系统包括：程序集模块、渲染模块、物理资源修改模块、交互模块；其中，所述程序集模块用于创建或修改已有程序集API；所述渲染模块包括图像渲染模块、动画渲染模块及音效渲染模块；所述物理资源修改模块用来为骨骼网格体(BonesMesh)创建PR物体，将原有的物理资源重新进行数字分析，并优化原有逻辑数据，生成与软件效果匹配的物理资源，实现从零开始制作完整的Ragdoll自然的物力资源的动作，并依靠这个功能完成动作脚本的初始化；所述交互模块，其包括角色编辑器和交互菜单编辑器，所述角色编辑器用于完成人物或非人物的动画编辑，所述交互菜单编辑器用于完成用户UI界面的编辑，快速创建交互的UI元素；所述图像渲染模块包括场景编辑器、材质生成器、地形编辑器、粒子效果编辑器中的一种或多种的组合，所述场景编辑器用于实现场景的创建及修改，所述材质生成器用于将各种模型生成3D贴图，所述地形编辑器用于生成地貌及植被的绘制，所述粒子效果编辑器用于生成所有的粒子效果。所述动画渲染模块包括动画树编辑器、过场动画编辑器、骨架碎片生成器中的一种或两种组合，所述动画树编辑器用于生成各种动画对象，所述过场动画编辑器用于自动生成一段流畅的动画轨迹，所述骨架碎片生成器用于将静态的骨骼物体生成各种不规则的碎片。所述音效渲染模块包括音效编辑器，所述音效编辑器将导入的不同音乐格式的声音数据转化为由独有的声音编码，即声音通知，实现不同声音同步或异步的触发，达到最佳的声音拟真效果。所述系统还包括流媒体编辑器，其用于检查或设置流媒体是否自动播放、循环播放、播放速率、播放尺寸以及起始播放时间点。所述粒子效果编辑器可以实现的粒子效果包括火焰、雨水、丁达尔效应、布朗运动。与现有技术相比，本专利技术提供了一种跨平台多元集成开发环境技术方案，能够大幅节省研发时间、降低开发费用，通过计算机渲染技术及地形仿真技术等逼真实现例如大型场景的爆炸等特效，提高了画面的真实度，极大提高了用户体验。附图说明图1为本专利技术第一实施例的结构示意图；图2为本专利技术渲染模块的结构示意图；图3为本专利技术交互模块的结构示意图；图4为本专利技术图像渲染模块的结构示意图；图5为本专利技术动画渲染模块的结构示意图；图6为本专利技术另一实施例的结构示意图；图7为本专利技术系统中所涉及的技术结构体。具体实施方式本专利技术主要的开发工具为MicrosoftVisualStudio2017企业版，采用C++/C#v15.0标准构建软件开发平台，在此基础上我们依靠Microsoft、Intel、AMD、NVIDIA、Autodesk等第三方提供的SDK工具集成三维开发环境基础，并利用OpenGL、PhysX等现有成熟的3D图像生成、处理、加工等技术，实现了最终《冰峰利剑》的构建和效果的模拟。目前，《冰峰利剑》已经可以实现了全方位、多领域、跨平台的场景模拟。本专利技术提供了一种跨平台多元集成开发环境技术方案，系统包括：程序集模块、渲染模块、物理资源修改模块、交互模块；如图1所示，本专利技术其中一实施例中的跨平台多元IDE系统包括：程序集模块、渲染模块、物理资源修改模块、交互模块；其中，所述程序集模块用于创建或修改已有程序集API；如图2所示，所述渲染模块包括图像渲染模块、动画渲染模块及音效渲染模块所述渲染模块包括图像渲染模块、动画渲染模块及音效渲染模块；所述物理资源修改模块，用来为骨骼网格体(BonesMesh)创建PR物体，将原有的物理资源重新进行数字分析，并优化原有逻辑数据，生成与软件效果匹配的物理资源，实现从零开始制作完整的Ragdoll自然的物力资源的动作，并依靠这个功能完成动作脚本的初始化；如图3所示：所述交互模块，其包括角色编辑器和交互菜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨平台多元集成开发系统，其特征在于：所述系统包括：程序集模块、渲染模块、物理资源修改模块、交互模块；其中，所述程序集模块用于创建或修改已有程序集API；所述渲染模块包括图像渲染模块、动画渲染模块及音效渲染模块；所述物理资源修改模块用来为骨骼网格体(BM)创建PR物体，将原有的物理资源重新进行数字分析，并优化原有逻辑数据，生成与软件效果匹配的物理资源，实现从零开始制作完整的Ragdoll自然的物力资源的动作，并依靠这个功能完成动作脚本的初始化；所述交互模块，其包括角色编辑器和交互菜单编辑器，所述角色编辑器用于完成人物或非人物的动画编辑，所述交互菜单编辑器用于完成用户UI界面的编辑，快速创建交互的UI元素。

【技术特征摘要】
1.一种跨平台多元集成开发系统，其特征在于：所述系统包括：程序集模块、渲染模块、物理资源修改模块、交互模块；其中，所述程序集模块用于创建或修改已有程序集API；所述渲染模块包括图像渲染模块、动画渲染模块及音效渲染模块；所述物理资源修改模块用来为骨骼网格体(BM)创建PR物体，将原有的物理资源重新进行数字分析，并优化原有逻辑数据，生成与软件效果匹配的物理资源，实现从零开始制作完整的Ragdoll自然的物力资源的动作，并依靠这个功能完成动作脚本的初始化；所述交互模块，其包括角色编辑器和交互菜单编辑器，所述角色编辑器用于完成人物或非人物的动画编辑，所述交互菜单编辑器用于完成用户UI界面的编辑，快速创建交互的UI元素。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述图像渲染模块包括场景编辑器、材质生成器、地形编辑器、粒子效果编辑器中的一种或多种的组合，所述场景编辑器用于实现场景的创建及修改，所述材质生成器用于将各种模型生成3D贴图，所述地形编辑器用于生成地貌及植被的绘制，所述粒子效果编辑器用于生成所有的粒子效果。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述动画渲染模块包括动画树编辑器、过场动画编辑器、骨架碎片生成器中的一种或两种组合，所述动画树编辑器用于生成各种动画对象，所述过场动画编辑器用于自动生成一段流畅的动画轨迹，所述骨架碎片生成器用于将静态的骨骼物体生成各种不规则的碎片。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述音效渲染模块包括音效编辑器，所述音效编辑器将导入的不同音乐格式的声音数据转化为由独有的声音编码，即声音通知，实现不同声音同步或异步的触发，达到最佳的声音拟真效果。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于：所述系统还包括流媒体编辑器，其用于检查或设置流媒体是否自动播放、循环播放、播放速率、播放尺寸以及起始播放时间点。6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的系统，所述系统采用了数字化模拟方法，首先用工具进行运行平台分析，判断终端运行环境，如果为PC端，则经过SDL进行传入的数据解析，如果为计算类，则通过OpenGL进行运算，通过PhysX函数库完成数学与物理图像定律之间的转化，将空气动力学、运动学、气象学、武器发射及爆炸方程现象进行全方位的模拟，进而转化为计算机可以识别的语法公式。7.根据权利要求6所述的系统，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘开元，
申请(专利权)人：刘开元，
类型：发明
国别省市：北京,11