具体描述
内容简介
本书主要介绍如何利用3D固定流水线编写游戏引擎，以及在已编写引擎的基础上开发游戏，全书共分10章，主要内容包括游戏引擎简介、数学知识、材质和光照、固定流水线、游戏引擎架构、3D引擎底层封装、3D引擎封装、游戏设计实现、地图编辑器、3D可编程流水线。本书重点介绍3D固定流水线编程中涉及的矩阵和向量之间的换算，最后一章介绍了GPU编程，也就是常说的3D可编程流水线。
作者简介
硕士研究生，从事互联网和IT行业十年以上，擅长3D游戏引擎开发，GPU编程，游戏架构等技术。曾就职于网龙公司，久游公司，趣游等公司并担任过重要职务，参与或主导过多款商业3D网络游戏上线运营。曾发表《三维漫游系统关键技术研究》，《虚拟交互漫游系统关键技术研究与实现 》，《移动端海洋实时仿真技术研究与实现》等多篇论文，目前个人拥有两项软件著作权。
目录
第1章 游戏引擎简介 （1）
1．1 引擎的原理 （1）
1．2 开发3D引擎具备的条件 （4）
总结 （6）
第2章 数学知识 （8）
2．1 向量 （8）
2．1．1 向量加法及运用 （9）
2．1．2 向量减法及运用 （10）
2．1．3 向量点积及应用 （10）
2．1．4 向量的叉乘及应用 （12）
2．1．5 向量的长度及应用 （13）
2．1．6 向量的归一化及应用 （14）
2．2 矩阵运算 （14）
2．2．1 矩阵加法和减法 （14）
2．2．2 矩阵乘法及运用 （15）
2．3 3D坐标系 （19）
2．4 齐次坐标 （19）
2．5 四元数 （20）
总结 （20）
第3章 材质和光照 （22）
3．1 材质 （22）
3．2 光照 （23）
总结 （26）
第4章 固定流水线 （27）
4．1 局部坐标到世界坐标的变换 （27）
4．2 世界坐标到相机坐标的变换 （29）
4．3 物体剔除 （31）
4．4 相机坐标到透视坐标的变换 （32）
4．5 透视坐标到视口坐标的变换 （33）
4．6 光栅化 （33）
总结 （34）
第5章 游戏引擎架构 （35）
5．1 模块功能细分 （36）
5．2 GDI含义 （36）
5．3 整个引擎渲染思路 （37）
总结 （38）
第6章 3D引擎底层封装 （39）
6．1 自定义结构体 （39）
6．2 矩阵定义 （45）
6．3 通用类定义 （54）
6．4 向量运算 （59）
6．5 灯光 （72）
6．6 视景体 （77）
6．7 矩阵转换 （83）
6．8 图形渲染系统 （89）
6．9 材质 （100）
6．10 坐标系之间的转换 （109）
总结 （158）
第7章 3D引擎封装 （159）
7．1 相机的实现 （160）
7．2 监听事件 （166）
7．3 模型分析 （168）
7．4 模型加载 （169）
7．5 模型操作 （180）
7．6 场景管理 （191）
7．7 绘图接口 （206）
7．8 游戏窗口 （207）
总结 （217）
第8章 游戏设计实现 （218）
8．1 游戏架构 （218）
8．2 坦克设计 （219）
8．3 AI坦克 （230）
8．4 子弹设计 （235）
8．5 玩家控制 （240）
8．6 游戏类封装 （246）
8．7 游戏管理 （253）
8．8 主循环 （276）
总结 （278）
第9章 地图编辑器 （280）
9．1 编辑器实现 （281）
9．2 模型插件实现 （282）
总结 （284）
第10章 3D可编程流水线 （285）
10．1 GPU编程语言 （287）
10．2 灯光的Shader渲染 （287）
10．3 CelShading渲染 （291）
10．4 环境映射 （298）
10．5 Phong着色 （302）
10．6 Bloom渲染 （305）
10．7 PSSM阴影 （314）
总结 （323）
前言/序言
当今，由于国家对文化产业的扶持力度加大，极大地促进了游戏这一行业的繁荣发展，越来越多的IT从业人员加入游戏开发或VR/AR虚拟现实和增强现实开发中。由于游戏行业是一种技术浓缩型的行业，作为一名从业者，要想在游戏行业尤其是3D游戏行业内生存、发展，没有过硬的技术是不行的。可是，多年的从业经历让我见到过许许多多的年轻人，他们在公司里只能写一些简单的逻辑，导致理论和技术长时间得不到提高，长期被边缘化，随时都有被辞退的风险。究其原因，是因为他们对于游戏基础理论知识缺乏运用到实战的经验，在公司的游戏开发中无法提供价值。在和他们接触的过程中，我发现一个很普遍的现象：这些能力欠佳的年轻人也有着强烈的欲望去学习专业知识，只是市场上的3D引擎书籍讲述得偏理论化，而且理论和技术点比较琐碎、脱节，与他们的游戏研发项目没有必然的联系，有时熬夜看完一本书，脑子里闪现的只是一些零散的知识点，在平时的工作实践中根本用不上，久而久之，也就失去了学习兴趣，得过且过了。作为他们的前辈，我也有相似的经历，耽误了很多时间，我一直想着怎么能让后来者少走弯路，理论联系实践。笔者经过多年的经验积累，终于奉上了这本呕心沥血之作。本书的目的就是要打破常规，将理论知识贯穿到游戏引擎的架构设计和游戏开发中，经典的案例就像万能公式一样，可以使读者边学习边运用到当前的游戏项目中去，实用性超强！初学者认真学完本书后，会更深入地理解引擎架构原理及数学知识在游戏中的运用，对自己能力的提升是非常好的助推器。
本书致力于用最通俗的语言讲述初学者最需要的知识，采用图文并茂的方式讲解各知识点在游戏实战中的运用，让读者更容易理解和掌握。本书涉及游戏开发中的知识点并没有做到面面俱到，而是讲述了游戏开发中最基础的知识，并将其封装到引擎开发中去，希望读者把3D游戏开发的基石打牢靠，为以后攀登3D引擎高峰打好系统理论基础。
本书的编写不同于以往的侧重理论知识讲解的书籍，对知识点的讲解侧重实用技术和基础知识相结合的方式，把真正游戏开发中常用的技术知识点抽离出来给大家讲解，采用的是一边讲解理论知识，一边与游戏案例结合的方式，真正做到理论与实践相结合与系统化。
本书手把手地教读者如何从无到有架构游戏引擎，以及如何去利用架构好的游戏引擎开发设计游戏，不借助于任何第三方库文件，自己动手封装底层库，更能让读者知道DirectX或OPENGL、OPENGLES提供的库接口的实现原理，真正做到深入引擎最底层。游戏中使用的模型是开源的Ogre模型插件实现的，这样整本书的引擎架构就是一整套完整的引擎设计，以后也可以做跨平台移植。在本书的最后，给大家介绍了Shader编程案例的实现，作为3D引擎开发者，GPU编程是必不可少的。目前一些知名的游戏公司，如网易、腾讯、蜗牛等都有公司自己研发的3D引擎，这也体现了公司自己的研发能力。随着VR/AR的崛起，更期待支持VR/AR多种设备的3D引擎。毕竟国内真正从事3D引擎开发的人相对来说比较少，所以在3D引擎开发方面，市场潜力还是非常大的。
用户评价
《手把手教你架构3D游戏引擎》，这个名字听起来就充满实践性！我希望这本书能够真正地“教”我架构，而不是停留在概念层面。我期待书中能够详细讲解如何设计和实现一个基础的场景图（Scene Graph），理解节点之间的父子关系以及变换的累加。对于摄像机系统，我希望能够学习如何实现不同类型的摄像机，比如第一人称、第三人称、自由视角等，并理解它们的控制逻辑。我还在思考，书中是否会涉及如何实现一个简单的编辑器工具，帮助我们可视化地构建场景，调整物体属性，甚至编写简单的脚本？这对于提高开发效率至关重要。我非常希望能够学到如何实现粒子系统，用来制作各种酷炫的特效，比如火焰、烟雾、爆炸等，并理解粒子系统的参数和优化方法。对于UI系统，我也希望有所涉猎，比如如何渲染2D UI元素，如何处理UI事件，如何构建一个可交互的菜单系统。总而言之，我希望这本书能够让我从“使用者”变成“创造者”，理解引擎内部的运作机制，并且能够将所学知识融会贯通，运用到自己的游戏开发项目中。
评分这本书的名字就叫做《手把手教你架构3D游戏引擎》，看到这个名字，我简直两眼放光，这正是我一直以来梦寐以求的宝藏！作为一个对游戏开发充满热情，却又常常被那些庞大而复杂的引擎概念搞得头晕目眩的开发者，我迫切需要一本能够真正把我带进门、一步步揭示引擎奥秘的书籍。这本书的“手把手”三个字，就仿佛一股暖流，瞬间消除了我对学习门槛的担忧。我脑海中已经勾勒出无数个场景：我将紧随作者的步伐，从最基础的3D数学原理开始，理解空间变换、向量运算，然后再到如何构建一个基本的渲染管线，如何加载和处理模型、纹理，如何实现光照和阴影，甚至是如何设计和实现物理模拟。我期待书中能够有大量的代码示例，清晰的图解，以及对每一个关键概念深入浅出的讲解，让我能够真正理解“为什么”是这样，而不仅仅是“怎么做”。我非常希望这本书能够帮助我建立起一个扎实的3D游戏引擎知识体系，让我摆脱对现有引擎“黑盒”的依赖，真正掌握游戏引擎的核心技术，为我未来开发出属于自己的独特游戏打下坚实的基础。我甚至已经开始幻想，通过这本书的学习，我能否有一天独立设计出一个在性能和功能上都能让我引以为傲的3D游戏引擎。
评分我最近拿到了一本叫做《手把手教你架构3D游戏引擎》的书，说实话，当初是被它的书名吸引的，感觉非常接地气，不像有些技术书籍那么高高在上。我希望这本书能够像一个经验丰富的向导，带领我穿越3D游戏引擎那看似荆棘丛生的领域。我特别期待它能在一些核心模块上给予我深入的指导，比如，如何从零开始构建一个高效的渲染器，包括理解不同的渲染技术，如延迟渲染、前向渲染，以及如何优化渲染性能，减少Draw Call。我还希望它能详细讲解场景管理，如何高效地组织和遍历场景中的物体，如何实现剔除算法，以提高渲染效率。另外，对于物理引擎的部分，我也充满好奇，期待书中能有关于刚体动力学、碰撞检测和响应的详尽介绍，甚至是如何集成或者实现一个简单的物理模拟系统。我猜想，这本书或许也会触及到一些性能优化的技巧，例如内存管理、多线程的使用，以及如何进行性能剖析。如果书中能结合实际案例，展示如何将这些理论知识应用到具体的引擎架构设计中，那就更棒了，能让我更直观地理解抽象概念，并将它们转化为实际可操作的代码。
评分《手把手教你架构3D游戏引擎》，这个书名简直太有吸引力了！作为一名对游戏开发有着执着追求的独立开发者，我一直渴望能够深入了解3D游戏引擎的底层逻辑。我希望这本书能够非常系统地讲解引擎的各个组成部分，比如，如何设计一个灵活且可扩展的模块化系统，方便后续的功能添加和修改。我期待书中能重点阐述游戏对象（Entity）和组件（Component）的设计模式，这对于构建一个强大且易于管理的实体组件系统（ECS）至关重要。此外，对于资源管理系统，我希望能够学到如何有效地加载、卸载和管理各种游戏资源，如模型、纹理、材质、音频等，并确保其内存占用和加载效率。我很想知道，书中是否会涉及如何设计一个通用的数学库，包含向量、矩阵、四元数等核心运算，以及如何将其应用到3D变换、摄像机控制等环节。对于动画系统，我也希望能够有所了解，比如如何解析和播放骨骼动画，如何实现表情动画等。如果这本书能够教会我如何“搭积木”一样，将各个功能模块有机地组合起来，形成一个完整的3D游戏引擎，那就真的太成功了。
评分这本书的名字《手把手教你架构3D游戏引擎》，让我觉得非常踏实。我一直觉得，要真正理解3D游戏，就必须深入到引擎层面。我非常好奇这本书会如何讲解游戏引擎的核心架构设计，比如，它会采用什么样的设计模式来组织整个引擎的框架？是经典的面向对象设计，还是更现代的ECS（Entity Component System）架构？我希望书中能够详细对比不同架构的优缺点，并给出合理的选择建议。另外，关于输入处理，我希望能够学到如何设计一个通用的输入系统，能够处理键盘、鼠标、手柄等多种输入设备，并将其映射到游戏中的各种动作。对于音频系统，我也希望有所了解，比如如何加载和播放音效、背景音乐，如何实现3D音效，以及如何进行音频混音。我还在想，书中会不会涉及到一些脚本系统的设计，例如如何让程序员或者关卡设计师通过脚本来控制游戏逻辑，增加引擎的灵活性？我期待这本书能够提供一个清晰的蓝图，让我能够理解一个3D游戏引擎是如何从概念一步步演变成一个功能齐全的开发工具的，并且在学习过程中，能够不断地获得成就感，而不是感到迷失。
评分大致的翻阅了下前几章，主要是提到需要的技术点和一个大致的思路，个人感觉还是比较适合自己的！
评分很好的图书
评分全书323页，第285页有这么一段话：本书前面的引擎封装及Demo的制作都是关于固定流水线的，从本章开始介绍可编程流水线。
评分不错
评分基本满意
评分坑爹的gdi....
评分不错
评分坑爹的gdi....
评分满意
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