游戏开发 世嘉新人培训教材

1.专业经典 本书由世嘉一线开发者执笔，并被选为世嘉新人培训教材，荣获游戏开发者奥斯卡CEDEC AWARDS 2009著作奖。 2.系统全面 全方位介绍游戏开发者必须掌握的基础技术，包括游戏编程、数学和物理等，内容充实，帮助读者建立起一套扎实的知识体系。 3.实践导向 不借助任何引擎，从简单的命令行游戏开发讲起，到2D游戏开发，最终带领读者开发出一个3D游戏，并在此过程中介绍游戏开发中会遇到的各种问题及解决方案，实践性强。读者可下载随书附带的源码，边做边学。 4.拒绝枯燥 采用口语化的行文方式，以设计思路为切入点进行讲解，每一步都有明确的逻辑依据，让读者在知道“怎么做”的同时，明白“为什么”这么做。

《游戏开发：世嘉新人培训教材》全面介绍了游戏开发人员需要掌握的相关技术知识。内容由浅入深，从命令行游戏开发讲起，然后介绍如何开发简单的2D游戏，最后介绍如何开发出一个包含模型和动画的3D游戏，涵盖了计算机图形学（3DCG、2DCG、字体、光照、动画）、计算机运算（碰撞处理、计算误差）、编程（模块化、bug预防、性能优化）、游戏处理（状态迁移、实时处理、加载）和声音处理等知识。

平山尚（作者） 1977年生于日本北海道，曾在京都大学研究生院工学研究科进行基因研究，毕业后进入世嘉株式会社，参与了《电脑战机》（PS2）、《超级网球大奖赛3》（AC、PS3)的开发。著有《我的第一本编程书》。 罗水东（译者） 游戏开发工程师，15年软件和游戏开发经验。热爱技术，乐于分享心得。目前主要关注的领域为3D休闲游戏开发和底层引擎技术。

第1部分 2D游戏1
第1章 第一个游戏2
1.1 开发一个益智游戏3
1.2 示例代码解说7
1.3 添加读取场景数据的功能16
1.4 C++课堂21
1.5 补充内容：标志位和位运算26
1.6 补充内容：指针和内存34
1.7 补充内容：引用41
1.8 本章小结46
第2章 从像素开始学习2D图形处理47
2.1 什么是2D图形处理48
2.2 准备工作50
2.3 打印一个点54
2.4 移植《箱子搬运工》55
2.5 补充内容：结束处理58
2.6 本章小结60
第3章 使用图片素材61
3.1 读取图片文件62
3.2 带图片的《箱子搬运工》的示例代码72
3.3 使用透明通道75
3.4 头文件包含关系的组织策略82
3.5 补充内容：透明混合的性能优化86
3.6 补充内容：加法混合88
3.7 本章小结90
第4章 实时游戏91
4.1 什么是实时游戏92
4.2 运行动画95
4.3 带动画的《箱子搬运工》96
4.4 获得游戏的帧率101
4.5 解决帧率差异103
4.6 补充内容：根据帧率变化动态改变游戏运行速度105
4.7 补充内容：影像撕裂现象110
4.8 本章小结111
第5章 简单的状态迁移113
5.1 往类库追加功能114
5.2 相对直接的做法117
5.3 试着增加状态119
5.4 代码审查122
5.5 示例代码解说128
5.6 本章小结136
第6章 文本绘制方法137
6.1 字体图片138
6.2 文本绘制函数138
6.3 一些改进140
6.4 成果验证142
6.5 示例代码解说143
6.6 注意著作权147
6.7 示例类库的功能147
6.8 本章小结148
第7章 动作游戏初体验149
7.1 用到的类库150
7.2 开发《炸弹人》151
7.3 示例代码解说152
7.4 添加背景显示157
7.5 配置移动的对象164
7.6 游戏的改进方向169
7.7 本章小结170
第8章 2D平面内的碰撞处理171
8.1 碰撞检测172
8.2 碰撞响应174
8.3 发生多个碰撞时的问题179
8.4 碰撞响应与操作性180
8.5 移动的物体相互碰撞184
8.6 《炸弹人》的碰撞处理184
8.7 本章小结186
第9章 各种输入设备187
9.1 获取输入设备实例188
9.2 键盘189
9.3 鼠标189
9.4 手柄190
9.5 在《炸弹人》游戏中使用手柄191
9.6 本章小结193
第10章 状态迁移详解194
10.1 问题定位195
10.2 使用继承195
10.3 实际运用198
10.4 补充内容：简化状态迁移的代码201
10.5 补充内容：跨层级的状态迁移处理的改进204
10.6 补充内容：继承的原理208
10.7 本章小结213
第11章 播放声音215
11.1 关于音频类库216
11.2 补充内容：计算机如何播放声音218
11.3 补充内容：音高和音量219
11.4 补充内容：音色220
11.5 补充内容：声音的叠加221
11.6 补充内容：do、re、mi的原理222
11.7 补充内容：演奏乐谱223
11.8 补充内容：读取WAV音频文件225
11.9 补充内容：使用Sound模块来合成声波226
11.10 本章小结226
第12章 旋转、缩放与平移227
12.1 旋转228
12.2 引入向量和矩阵241
12.3 利用顶点来实现246
12.4 缩放253
12.5 在缩放的同时进行旋转.255
12.6 矩阵的力量256
12.7 补充内容：旋转公式的由来263
12.8 补充内容：更为实用的旋转处理方法266
12.9 补充内容：数学中的矩阵267
12.10 本章小结271
第13章 显卡的力量272
13.1 关于使用的类库273
13.2 使用显卡绘制三角形273
13.3 将图像贴到三角形中275
13.4 混合模式278
13.5 旋转、缩放和移动278
13.6 移植《炸弹人》281
13.7 本章小结284
第2部分 3D游戏285
第14章 绘制立体物体286
14.1 关于类库287
14.2 开始制作3D动作游戏《机甲大战》287
14.3 绘制三角形289
14.4 按位置前后绘制物体290
14.5 将远处的物体绘制得小一些294
14.6 坐标变换303
14.7 用矩阵表示透视变换316
14.8 开始制作《机甲大战》322
14.9 补充内容：Z缓存的精度问题335
14.10 本章小结338
第15章 类库的封装方法340
15.1 整体设计341
15.2 资源的详细内容342
15.3 试运行350
15.4 从文件载入352
15.5 补充内容：将类库从游戏中分离354
15.6 本章小结363
第16章 伪XML文件的读取364
16.1 确定文件格式365
16.2 创建前的准备366
16.3 处理流程368
16.4 字符串解析371
16.5 编写代码373
16.6 运用375
16.7 示例代码解说378
16.8 补充内容：生成数据文件382
16.9 本章小结385
第17章 编写高性能的代码386
17.1 算法与时间复杂度387
17.2 数据结构基础390
17.3 吞吐量与延迟402
17.4 并行处理404
17.5 内存问题404
17.6 STL和数据结构411
17.7 性能瓶颈分析416
17.8 补充内容：函数调用的开销417
17.9 补充内容：高效运算与低效运算420
17.10 本章小结422
第18章 3D碰撞处理423
18.1 长方体的碰撞处理424
18.2 使用浮点数的碰撞检测427
18.3 三角形和线段的相交检测436
18.4 实用性445
18.5 其他问题447
18.6 本章小结448
第19章 《机甲大战》的设计450
19.1 状态迁移451
19.2 操作451
19.3 发射导弹454
19.4 将功能整合到一起457
19.5 前端展现461
19.6 不足之处463
19.7 本章小结464
第20章 光照465
20.1 看见物体的过程466
20.2 光的衰减过程469
20.3 尝试计算473
20.4 整合到《机甲大战》中479
20.5 补充内容：性能优化480
20.6 补充内容：更好的绘制效果483
20.7 本章小结484
第21章 角色动画485
21.1 相对运动486
21.2 层级Model类492
21.3 自动构建树结构495
21.4 将动画数据化500
21.5 补间方法506
21.6 引入到《机甲大战》中518
21.7 补充内容：联立方程组vs斜率指定法519
21.8 补充内容：不足之处520
21.9 本章小结523
第3部分 通往商业游戏之路525
第22章 高效的碰撞检测526
22.1 低效的循环判断方法527
22.2 性能改善的基本思路528
22.3 基于排序的方法531
22.4 依靠分割实现的方法539
22.5 补充内容：改进等分切割法545
22.6 补充内容：空间分割的高级技巧548
22.7 本章小结552
第23章 数据加载554
23.1 为何加载时间越来越长555
23.2 文件加载类556
23.3 通过合并文件提升性能562
23.4 通过压缩提升性能571
23.5 补充内容：多线程异步处理579
23.6 补充内容：编码技术590
23.7 补充内容：用于加密的合并与压缩591
23.8 本章小结592
第24章 float的用法593
24.1 位数限制594
24.2 float的实现594
24.3 位数截断带来的误差596
24.4 误差程度597
24.5 减小误差的方法600
24.6 特别的数606
24.7 本章小结608
第25章 随书类库概要609
25.1 类库中的类610
25.2 启动设定611
25.3 Framework模块613
25.4 WindowCreator模块614
25.5 FileIO模块614
25.6 Base模块615
25.7 Math模块616
25.8 Threading模块618
25.9 Input模块620
25.10 Sound模块620
25.11 PseudoXml模块621
25.12 Graphics模块621
25.13 Scene模块628
25.14 抗锯齿处理630
25.15 将《机甲大战》改用最终版类库实现631
25.16 X文件633
25.17 本章小结634
第26章 bug的应对方法635
26.1 防火与灭火636
26.2 bug的种类636
26.3 bug的预防641
26.4 bug的处理654
26.5 《机甲大战》的处理656
26.6 补充内容：如何检测内存溢出657
26.7 本章小结660
第27章 进阶方向662
27.1 应该学习什么663
27.2 工具开发664
27.3 AI667
27.4 网络667
27.5 shader668
27.6 参考文献669
27.7 一些期待的书672
后记675
致谢676