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82福建电脑脑福建2011年第4期

基于DirectX的羽毛球三维仿真引擎的设计与实现

陈彦，陈启安
（厦门大学计算机科学系福建厦门361005）

【摘要】：本文基于Windows平台下的DirectX技术，将三维仿真应用于羽毛球运动项目。通过对羽
毛球运动项目的观察与分析，概括了羽毛球运动项目的基本要素，并抽象成计算机模拟所需要的元素。设
计并实现了羽毛球仿真引擎BadmintonEmluatorEngine，并基于该引擎实现了羽毛球运动的仿真模型。
【关键词】：DirectX羽毛球仿真引擎

0、引言1.3*.x文件
在中国，羽毛球运动是普及率最高的健身运动之以x为文件扩展名的文件是微软定义的文件格
一。深入研究羽毛球运动，对于提高我国的羽毛球运动式，用来存放3D模型，并且可以有动画键。使用3DS
水平、激发群众对羽毛球运动的喜爱，有着重要意义。MAX三维建模软件可以制作羽毛球场地、羽毛球、运
随着3D技术的不断发展与成熟，3D模拟在医学、建筑动员等3D模型，并导出为.x格式文件，供DirectX程
设计、城市规划、航空航天、计算机仿真技术等领域应序使用。本文使用3DSMAX8.0，按照羽毛球场地、羽
用已经取得了相当可观的进展。将3D技术用于羽毛毛球的实际尺寸，以及运动员的平均身高等数据，以
球飞行轨迹的模拟，是计算机仿真技术的在体育运动300像素/米的比例，构建羽毛球场地、羽毛球以及运动
上的一个创新应用。本文基于Direct3D技术，实现了羽员的三维模型。
毛球仿真所需要的引擎，并基于该引擎实现了羽毛球2、羽毛球仿真引擎的设计与实现
运动的仿真模型，为羽毛球运动的科学研究、3D羽毛引擎是将现实中的物质抽象为多边形或者各种曲
球游戏的开发等，提供重要的依据。线等表现形式，在计算机中进行相关计算并输出最终
1、羽毛球运动分析图像的算法实现的集合。通常来说，引擎作为一种底层
羽毛球运动是一项隔着球网，使用长柄网状球拍工具支持着高层的图形软件开发。可以将引擎看成是
击打平口端扎有一圈羽毛的半球状软木的室内运动。对API的封装，对一些图形通用算法的封装，对一些底
羽毛球运动的计算机模拟所需要素可概括为：羽毛球层工具的封装。
场地、羽毛球、羽毛球运动员。这三个要素都可以用本文基于Windows平台下的DirectX，实现了羽毛
DirectX所支持的*.x文件来描述。球运动仿真所需要的3D引擎，其主要功能包括：设备
1.1场地管理、场景管理、时钟管理、文件解析、事件响应、节点、
羽毛球场成长方形，各条线宽均为4厘米，场地上动画等。
空12米以内和四周4米以内不应有障碍物。球场中央2.1设备管理
网高1.524米，双打边线处网高1.55米。设备管理提供了仿真引擎与Windows平台以及
羽毛球场地标准羽毛球场为一长方形场地，长度DirectX相联系的功能。设备管理类BEEDevice是一个
为13.40米，双打场地宽为6.10米，单打场地宽为5.18单例，通过调用该类的静态方法得到BEEDevice的一
米。球场上各条线宽均为4厘米，丈量时要从线的外沿个实例，可以调用以下方法：
算起。球场界限最好用白色、黄色或其它易于识别的颜a.createDevice()：提供宽度、高度、全屏、窗体名称等
色画出。按国际比赛规定，整个球场上空空间最低为参数，创建Windows窗体；
9米，在这个高度以内，不得有任何横梁或其它障碍b.createD3Ddevice()：初始化Direct3D设备；
物，球场四周2米以内不得有任何障碍物。任何并列的c.setEventHandler()：基于回调函数的方法，自定义
两个球场之间，最少应有2米的距离。球场四周的墙壁消息处理器；
最好为深色，不能有风。d.run：主消息循环；
1.2羽毛球e.beginScene()：清屏，清除后备缓冲区、z缓冲区、模
球重4.74克~5.5克，由16根羽毛插在半球型软木版缓冲区等；
托上，球高68-78毫米，直径58-68毫米，分为1-10f.endScene()：按照设备拥有的后台缓冲区的顺序，
号。在显示器上呈现下一个缓冲区的内容。
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2.2场景管理a.draw()：绘图函数，纯虚函数，由各个子类重载实
场景管理器BEESceneManager同样是单例模式，现，并由场景管理器BEESceneManager调用；
提供了包括场景节点管理、摄像机设置、灯光设置、透b.setPosition()：设置节点的空间坐标，初始坐标为
视投影设置、雾化效果等。场景管理器保存了一个场景（0,0,0）；
节点的队列，并且在每一帧清屏之后，调用drawAll()方c.move()：平移函数，将节点平移（x,y,z）距离；
法来绘制场景节点。d.