三维游戏引擎的出现是游戏开发的重大技术突破,它作为三维游戏的技术核心,充分利用了计算机软硬件的资源,使得原本复杂的三维游戏开发过程变得高效快捷。使用了三维游戏引擎之后,开发人员可以省略很多游戏开发需要注意的复杂细节而仅仅专注于游戏的逻辑实现,这使得成本大大降低。一款好的游戏引擎对于开发技术的发展与游戏行业的进步都是至关重要的,甚至对于其延伸出的应用领域如计算机动画等也会产生巨大影响。现如今国内游戏开发依然多依赖于国外知名引擎,而国内却没有一款强大而有影响力的游戏引擎可以与其相媲美。本人参与到了此次三维游戏引擎开发项目之后,除了对于底层基础功能的编写与测试之外,重点放在了对于引擎的虚拟相机子系统进行研究,并针对于相机子系统所涉及的三种算法进行研究与实现。首先本文对于游戏引擎及其扩展领域引擎动画的发展历程作介绍,并对于开发所参照的经典国外引擎Virtools做了详细介绍。此后对于开发所应用的开发平台Visual Studio 2010和.net框架以及开发所应用的主要API库MFC做了简单介绍。之后本文介绍了本次开发的游戏引擎,并对各个子系统如渲染器、实体管理器、相机管理器等进行功能阐述,此中详细阐述了虚拟相机子系统的功能。最后本文分别对虚拟相机中的三个算法进行对比研究并进行实现。其中对于相机所运行的轨迹曲线形成,通过对比选择出Catmull-Rom算法进行开发;对于轨迹的弧长计算,通过各种数值积分的比较决定用自适应高斯-勒让德积分方法加以实现;对于相机的旋转功能则选择了基于四元数的slerp算法。最终,本文也对三种算法进行了效果测试。