具體描述
內容簡介
本書主要介紹如何利用3D固定流水綫編寫遊戲引擎，以及在已編寫引擎的基礎上開發遊戲，全書共分10章，主要內容包括遊戲引擎簡介、數學知識、材質和光照、固定流水綫、遊戲引擎架構、3D引擎底層封裝、3D引擎封裝、遊戲設計實現、地圖編輯器、3D可編程流水綫。本書重點介紹3D固定流水綫編程中涉及的矩陣和嚮量之間的換算，最後一章介紹瞭GPU編程，也就是常說的3D可編程流水綫。
作者簡介
碩士研究生，從事互聯網和IT行業十年以上，擅長3D遊戲引擎開發，GPU編程，遊戲架構等技術。曾就職於網龍公司，久遊公司，趣遊等公司並擔任過重要職務，參與或主導過多款商業3D網絡遊戲上綫運營。曾發錶《三維漫遊係統關鍵技術研究》，《虛擬交互漫遊係統關鍵技術研究與實現 》，《移動端海洋實時仿真技術研究與實現》等多篇論文，目前個人擁有兩項軟件著作權。
目錄
第1章 遊戲引擎簡介 （1）
1．1 引擎的原理 （1）
1．2 開發3D引擎具備的條件 （4）
總結 （6）
第2章 數學知識 （8）
2．1 嚮量 （8）
2．1．1 嚮量加法及運用 （9）
2．1．2 嚮量減法及運用 （10）
2．1．3 嚮量點積及應用 （10）
2．1．4 嚮量的叉乘及應用 （12）
2．1．5 嚮量的長度及應用 （13）
2．1．6 嚮量的歸一化及應用 （14）
2．2 矩陣運算 （14）
2．2．1 矩陣加法和減法 （14）
2．2．2 矩陣乘法及運用 （15）
2．3 3D坐標係 （19）
2．4 齊次坐標 （19）
2．5 四元數 （20）
總結 （20）
第3章 材質和光照 （22）
3．1 材質 （22）
3．2 光照 （23）
總結 （26）
第4章 固定流水綫 （27）
4．1 局部坐標到世界坐標的變換 （27）
4．2 世界坐標到相機坐標的變換 （29）
4．3 物體剔除 （31）
4．4 相機坐標到透視坐標的變換 （32）
4．5 透視坐標到視口坐標的變換 （33）
4．6 光柵化 （33）
總結 （34）
第5章 遊戲引擎架構 （35）
5．1 模塊功能細分 （36）
5．2 GDI含義 （36）
5．3 整個引擎渲染思路 （37）
總結 （38）
第6章 3D引擎底層封裝 （39）
6．1 自定義結構體 （39）
6．2 矩陣定義 （45）
6．3 通用類定義 （54）
6．4 嚮量運算 （59）
6．5 燈光 （72）
6．6 視景體 （77）
6．7 矩陣轉換 （83）
6．8 圖形渲染係統 （89）
6．9 材質 （100）
6．10 坐標係之間的轉換 （109）
總結 （158）
第7章 3D引擎封裝 （159）
7．1 相機的實現 （160）
7．2 監聽事件 （166）
7．3 模型分析 （168）
7．4 模型加載 （169）
7．5 模型操作 （180）
7．6 場景管理 （191）
7．7 繪圖接口 （206）
7．8 遊戲窗口 （207）
總結 （217）
第8章 遊戲設計實現 （218）
8．1 遊戲架構 （218）
8．2 坦剋設計 （219）
8．3 AI坦剋 （230）
8．4 子彈設計 （235）
8．5 玩傢控製 （240）
8．6 遊戲類封裝 （246）
8．7 遊戲管理 （253）
8．8 主循環 （276）
總結 （278）
第9章 地圖編輯器 （280）
9．1 編輯器實現 （281）
9．2 模型插件實現 （282）
總結 （284）
第10章 3D可編程流水綫 （285）
10．1 GPU編程語言 （287）
10．2 燈光的Shader渲染 （287）
10．3 CelShading渲染 （291）
10．4 環境映射 （298）
10．5 Phong著色 （302）
10．6 Bloom渲染 （305）
10．7 PSSM陰影 （314）
總結 （323）
前言/序言
當今，由於國傢對文化産業的扶持力度加大，極大地促進瞭遊戲這一行業的繁榮發展，越來越多的IT從業人員加入遊戲開發或VR/AR虛擬現實和增強現實開發中。由於遊戲行業是一種技術濃縮型的行業，作為一名從業者，要想在遊戲行業尤其是3D遊戲行業內生存、發展，沒有過硬的技術是不行的。可是，多年的從業經曆讓我見到過許許多多的年輕人，他們在公司裏隻能寫一些簡單的邏輯，導緻理論和技術長時間得不到提高，長期被邊緣化，隨時都有被辭退的風險。究其原因，是因為他們對於遊戲基礎理論知識缺乏運用到實戰的經驗，在公司的遊戲開發中無法提供價值。在和他們接觸的過程中，我發現一個很普遍的現象：這些能力欠佳的年輕人也有著強烈的欲望去學習專業知識，隻是市場上的3D引擎書籍講述得偏理論化，而且理論和技術點比較瑣碎、脫節，與他們的遊戲研發項目沒有必然的聯係，有時熬夜看完一本書，腦子裏閃現的隻是一些零散的知識點，在平時的工作實踐中根本用不上，久而久之，也就失去瞭學習興趣，得過且過瞭。作為他們的前輩，我也有相似的經曆，耽誤瞭很多時間，我一直想著怎麼能讓後來者少走彎路，理論聯係實踐。筆者經過多年的經驗積纍，終於奉上瞭這本嘔心瀝血之作。本書的目的就是要打破常規，將理論知識貫穿到遊戲引擎的架構設計和遊戲開發中，經典的案例就像萬能公式一樣，可以使讀者邊學習邊運用到當前的遊戲項目中去，實用性超強！初學者認真學完本書後，會更深入地理解引擎架構原理及數學知識在遊戲中的運用，對自己能力的提升是非常好的助推器。
本書緻力於用最通俗的語言講述初學者最需要的知識，采用圖文並茂的方式講解各知識點在遊戲實戰中的運用，讓讀者更容易理解和掌握。本書涉及遊戲開發中的知識點並沒有做到麵麵俱到，而是講述瞭遊戲開發中最基礎的知識，並將其封裝到引擎開發中去，希望讀者把3D遊戲開發的基石打牢靠，為以後攀登3D引擎高峰打好係統理論基礎。
本書的編寫不同於以往的側重理論知識講解的書籍，對知識點的講解側重實用技術和基礎知識相結閤的方式，把真正遊戲開發中常用的技術知識點抽離齣來給大傢講解，采用的是一邊講解理論知識，一邊與遊戲案例結閤的方式，真正做到理論與實踐相結閤與係統化。
本書手把手地教讀者如何從無到有架構遊戲引擎，以及如何去利用架構好的遊戲引擎開發設計遊戲，不藉助於任何第三方庫文件，自己動手封裝底層庫，更能讓讀者知道DirectX或OPENGL、OPENGLES提供的庫接口的實現原理，真正做到深入引擎最底層。遊戲中使用的模型是開源的Ogre模型插件實現的，這樣整本書的引擎架構就是一整套完整的引擎設計，以後也可以做跨平颱移植。在本書的最後，給大傢介紹瞭Shader編程案例的實現，作為3D引擎開發者，GPU編程是必不可少的。目前一些知名的遊戲公司，如網易、騰訊、蝸牛等都有公司自己研發的3D引擎，這也體現瞭公司自己的研發能力。隨著VR/AR的崛起，更期待支持VR/AR多種設備的3D引擎。畢竟國內真正從事3D引擎開發的人相對來說比較少，所以在3D引擎開發方麵，市場潛力還是非常大的。
用戶評價
我最近拿到瞭一本叫做《手把手教你架構3D遊戲引擎》的書，說實話，當初是被它的書名吸引的，感覺非常接地氣，不像有些技術書籍那麼高高在上。我希望這本書能夠像一個經驗豐富的嚮導，帶領我穿越3D遊戲引擎那看似荊棘叢生的領域。我特彆期待它能在一些核心模塊上給予我深入的指導，比如，如何從零開始構建一個高效的渲染器，包括理解不同的渲染技術，如延遲渲染、前嚮渲染，以及如何優化渲染性能，減少Draw Call。我還希望它能詳細講解場景管理，如何高效地組織和遍曆場景中的物體，如何實現剔除算法，以提高渲染效率。另外，對於物理引擎的部分，我也充滿好奇，期待書中能有關於剛體動力學、碰撞檢測和響應的詳盡介紹，甚至是如何集成或者實現一個簡單的物理模擬係統。我猜想，這本書或許也會觸及到一些性能優化的技巧，例如內存管理、多綫程的使用，以及如何進行性能剖析。如果書中能結閤實際案例，展示如何將這些理論知識應用到具體的引擎架構設計中，那就更棒瞭，能讓我更直觀地理解抽象概念，並將它們轉化為實際可操作的代碼。
評分這本書的名字《手把手教你架構3D遊戲引擎》，讓我覺得非常踏實。我一直覺得，要真正理解3D遊戲，就必須深入到引擎層麵。我非常好奇這本書會如何講解遊戲引擎的核心架構設計，比如，它會采用什麼樣的設計模式來組織整個引擎的框架？是經典的麵嚮對象設計，還是更現代的ECS（Entity Component System）架構？我希望書中能夠詳細對比不同架構的優缺點，並給齣閤理的選擇建議。另外，關於輸入處理，我希望能夠學到如何設計一個通用的輸入係統，能夠處理鍵盤、鼠標、手柄等多種輸入設備，並將其映射到遊戲中的各種動作。對於音頻係統，我也希望有所瞭解，比如如何加載和播放音效、背景音樂，如何實現3D音效，以及如何進行音頻混音。我還在想，書中會不會涉及到一些腳本係統的設計，例如如何讓程序員或者關卡設計師通過腳本來控製遊戲邏輯，增加引擎的靈活性？我期待這本書能夠提供一個清晰的藍圖，讓我能夠理解一個3D遊戲引擎是如何從概念一步步演變成一個功能齊全的開發工具的，並且在學習過程中，能夠不斷地獲得成就感，而不是感到迷失。
評分《手把手教你架構3D遊戲引擎》，這個書名簡直太有吸引力瞭！作為一名對遊戲開發有著執著追求的獨立開發者，我一直渴望能夠深入瞭解3D遊戲引擎的底層邏輯。我希望這本書能夠非常係統地講解引擎的各個組成部分，比如，如何設計一個靈活且可擴展的模塊化係統，方便後續的功能添加和修改。我期待書中能重點闡述遊戲對象（Entity）和組件（Component）的設計模式，這對於構建一個強大且易於管理的實體組件係統（ECS）至關重要。此外，對於資源管理係統，我希望能夠學到如何有效地加載、卸載和管理各種遊戲資源，如模型、紋理、材質、音頻等，並確保其內存占用和加載效率。我很想知道，書中是否會涉及如何設計一個通用的數學庫，包含嚮量、矩陣、四元數等核心運算，以及如何將其應用到3D變換、攝像機控製等環節。對於動畫係統，我也希望能夠有所瞭解，比如如何解析和播放骨骼動畫，如何實現錶情動畫等。如果這本書能夠教會我如何“搭積木”一樣，將各個功能模塊有機地組閤起來，形成一個完整的3D遊戲引擎，那就真的太成功瞭。
評分《手把手教你架構3D遊戲引擎》，這個名字聽起來就充滿實踐性！我希望這本書能夠真正地“教”我架構，而不是停留在概念層麵。我期待書中能夠詳細講解如何設計和實現一個基礎的場景圖（Scene Graph），理解節點之間的父子關係以及變換的纍加。對於攝像機係統，我希望能夠學習如何實現不同類型的攝像機，比如第一人稱、第三人稱、自由視角等，並理解它們的控製邏輯。我還在思考，書中是否會涉及如何實現一個簡單的編輯器工具，幫助我們可視化地構建場景，調整物體屬性，甚至編寫簡單的腳本？這對於提高開發效率至關重要。我非常希望能夠學到如何實現粒子係統，用來製作各種酷炫的特效，比如火焰、煙霧、爆炸等，並理解粒子係統的參數和優化方法。對於UI係統，我也希望有所涉獵，比如如何渲染2D UI元素，如何處理UI事件，如何構建一個可交互的菜單係統。總而言之，我希望這本書能夠讓我從“使用者”變成“創造者”，理解引擎內部的運作機製，並且能夠將所學知識融會貫通，運用到自己的遊戲開發項目中。
評分這本書的名字就叫做《手把手教你架構3D遊戲引擎》，看到這個名字，我簡直兩眼放光，這正是我一直以來夢寐以求的寶藏！作為一個對遊戲開發充滿熱情，卻又常常被那些龐大而復雜的引擎概念搞得頭暈目眩的開發者，我迫切需要一本能夠真正把我帶進門、一步步揭示引擎奧秘的書籍。這本書的“手把手”三個字，就仿佛一股暖流，瞬間消除瞭我對學習門檻的擔憂。我腦海中已經勾勒齣無數個場景：我將緊隨作者的步伐，從最基礎的3D數學原理開始，理解空間變換、嚮量運算，然後再到如何構建一個基本的渲染管綫，如何加載和處理模型、紋理，如何實現光照和陰影，甚至是如何設計和實現物理模擬。我期待書中能夠有大量的代碼示例，清晰的圖解，以及對每一個關鍵概念深入淺齣的講解，讓我能夠真正理解“為什麼”是這樣，而不僅僅是“怎麼做”。我非常希望這本書能夠幫助我建立起一個紮實的3D遊戲引擎知識體係，讓我擺脫對現有引擎“黑盒”的依賴，真正掌握遊戲引擎的核心技術，為我未來開發齣屬於自己的獨特遊戲打下堅實的基礎。我甚至已經開始幻想，通過這本書的學習，我能否有一天獨立設計齣一個在性能和功能上都能讓我引以為傲的3D遊戲引擎。
評分不錯
評分坑爹的gdi....
評分很好的圖書
評分不錯
評分不錯
評分坑爹的gdi....
評分舊。。。。。
評分很好的圖書
評分大緻的翻閱瞭下前幾章，主要是提到需要的技術點和一個大緻的思路，個人感覺還是比較適閤自己的！
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