随着科技的进步,我们足不出户便可游历世界各地的愿望已经实现,其关键在于虚拟展示应用的研发,但由于虚拟现实(VR)关键技术的限制,传统虚拟展示应用暴露出许多棘手问题,例如,画面粗糙、系统结构复杂、交互性差等问题。这些棘手问题迫切需要解决,否则,将严重影响虚拟展示技术的发展与推广。所以引入3D图形渲染引擎来开发虚拟现实应用是一次有意义的尝试。本文以电梯轿厢装潢应用项目为基础主要研究基于DirectX9.0的3D图形渲染引擎的关键技术及其应用。本文采用引入3D图形渲染引擎来开发电梯轿厢装潢应用的思路。首先讲述3D图形渲染引擎实现的数学理论和3D图形渲染固定流水线技术。其次从总体和详细两个层面上设计3D图形渲染引擎,3D图形渲染引擎主要功能包括引擎控制器、数学基础模块、资源管理模块、输入设备管理模块、图形处理模块和场景管理模块。其中引擎控制器是应用层使用3D图形渲染引擎的接口,通过它应用层可以初始化、关闭引擎及获取其他模块的管理器接口。数学基础模块是支持3D图形渲染引擎的数学工具,主要是辅助完成3D图形渲染固定流水线中的各种坐标变换。资源管理模块主要维护引擎中的各种资源及优化它们的存储方式并负责提供给资源相应的处理接口。输入设备管理模块负责输入设备的初始化及捕获用户的输入信息。图形处理模块负责枚举图形设备相关信息、管理顶点几何数据、渲染图形、支持摄像机等。场景管理模块采用松散八叉树算法对三维场景进行空间划分,并采用高层结点进行相交测试,低层结点进行遮挡测试的“双层”可见性剔除算法,有效避免视椎体外物体的无用渲染。最后电梯轿厢装潢应用引入3D图形渲染引擎,验证了 3D图形渲染引擎各功能模块的实用性。电梯轿厢装潢应用主要展现了轿厢型号的选换、人机交互、相机360°旋转等功能,这些功能是基于3D图形渲染引擎实现的。