中文名: 游戲編程精粹6
原名: Game Programming Gems 6
別名: 游戲編程, 游戲開發
作者: (美)Mike Dickheiser
譯者: 孟憲武
圖書分類: 軟件
資源格式: PDF
版本: 掃描版
出版社: 人民郵電出版社
書號: 9787115167262
發行時間: 2007年11月
地區: 大陸
語言: 簡體中文
簡介:

內容介紹:
讀者將在本書中找到來自20多個國家和地區具有不同背景和專長的游戲專家所撰寫的50多篇文章。本書是游戲編程精粹系列書的最新版本，內容涉及通用編程、數學和物理、人工智能、腳本和數據驅動系統、圖形學、音頻音效、網絡與多人在線游戲，以及游戲測試和手機游戲等內容，具有較強的先進性和實用性。隨書附帶光盤中提供了全書所有的源程序、演示程序及需要的各種游戲開發的第三方工具。
　　
因此，無論你是一個剛剛起步的游戲開發新手，還是資深業界專家，都能夠在本書中找到靈感，增強洞察力及開發的技能。應用書中介紹的開發經驗和技巧於實際項目中，將縮短開發時間，提高效率。
作者介紹:
Michael DikheiSer投身計算機游戲業十余年，最初主要從事人工智能編程和系統構建，憑借在飛行模擬器開發工作上的經驗，以及在紅色風暴娛樂公司《幽靈行動》 (Ghost Recon TM)系列游戲產品中汽車AI的開發經驗，現作為資深計算機科學家供職於美國應用研究聯營公司(Applied Research Associates Inc．)，從事美軍三維仿真系統及訓練系統的開發研究。
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Premier游戲開發叢書

游戲開發經典叢書



游戲開發技術系列叢書


游戲軟件開發專家系列

第九藝術學院游戲開發系列


游戲編程相關


Direct 3D技術

游戲腳本編程

人工智能編程

服務器端編程

目錄:
第1章 通用編程
簡介 2
Adam Lake
1.1 Lock-Free算法 4
Toby Jones
1.1.1 Compare-And-Swap及其他通用原語　4
1.1.2 Lock-Free參數化的堆棧 6
1.1.3 Lock-Free參數化的隊列 9
1.1.4 Lock-Free參數化的Freelist 11
1.1.5 總結 13
1.1.6 參考文獻　13
1.1.7 相關資源 14
1.2 通過OpenMP來充分利用多核處理器的能力 15
Pete Isensee
1.2.1 OpenMP應用實例：粒子系統 15
1.2.2 好處 16
1.2.3 性能　16
1.2.4 OpenMP應用實例：碰撞檢測 17
1.2.5 線程組 18
1.2.6 函數的並行化 18
1.2.7 缺陷　19
1.2.8 結論　20
1.2.9 參考文獻　21
1.2.10 相關資源 21
1.3 用OpenCV庫實現游戲中的計算機視覺 22
Arnau Ramisa、Enric Vergara、Enric Marti
1.3.1 引子 22
1.3.2 游戲中的計算機視覺 22
1.3.3 開放的計算機視覺庫 22
1.3.4 計算機視覺在游戲中一個簡單的應用　23
1.3.5 未來的工作 31
1.3.6 參考文獻　31
1.4 游戲對象的地理網格注冊 33
Roger Smith
1.4.1 引子 33
1.4.2 四叉樹和八叉樹 34
1.4.3 游戲對象的組織形式 35
1.4.4 總結 39
1.4.5 參考文獻　39
1.5 BSP技術　40
Octavian Marius Chincisan
1.5.1 什麼是BSP？為什麼要使用BSP？ 40
1.5.2 基於節點的BSP 41
1.5.3 渲染一個基於節點的BSP樹 43
1.5.4 基於節點的BSP樹(不進行分割) 43
1.5.5 凸狀葉子BSP樹 44
1.5.6 凸狀葉子BSP樹出入口生成 47
1.5.7 凸狀葉子BSP樹潛在可視集 48
1.5.8 PVS壓縮　51
1.5.9 地形BSP 53
1.5.10 總結 53
1.5.11 參考文獻　54
1.6 最相似字串匹配算法 55
James Boer
1.6.1 基於字符串的ID查找難題 55
1.6.2 問題的定義 56
1.6.3 現有的一些解決方案 56
1.6.4 我們自己定制的字串匹配解決方案 56
1.6.5 解決方案的實際應用　62
1.6.6 總結 63
1.6.7 參考文獻　63
1.7 利用CppUnit實現單元測試 64
Blake Madden
1.7.1 單元測試技術概覽 64
1.7.2 CppUnit概述　65
1.7.3 運行測試夾具　67
1.7.4 利用CppUnit進行模型類測試 68
1.7.5 私有函數的單元測試 74
1.7.6 用CppUnit測試底層功能　75
1.7.7 總結 79
1.7.8 參考文獻　80
1.8 為游戲的預發布版本添加數字指紋，威懾並偵測盜版行為　81
Steve Rabin
1.8.1 威懾策略　81
1.8.2 利用水印和指紋來進行偵測 82
1.8.3 添加數字指紋的流程 83
1.8.4 數字指紋添加過程的安全性　83
1.8.5 數字指紋的添加策略　83
1.8.6 破解數字指紋　85
1.8.7 總結 86
1.8.8 參考文獻　86
1.9 通過基於訪問順序的二次文件排序，實現更快速的文件加載　87
David Koenig
1.9.1 問題的提出　87
1.9.2 解決方案 88
1.9.3 基於訪問的二次文件排序的工作流程 89
1.9.4 優化效果 90
1.9.5 影響最終優化結果的因素 90
1.9.6 潛在的問題 91
1.9.7 其他一些通用的最佳實踐方法 91
1.9.8 總結 92
1.9.9 參考文獻　92
1.10 你不必退出游戲：資產熱加載技術可以實現快速的反復調整　93
Charles Nicholson
1.10.1 資產熱加載的工作流程 93
1.10.2 資產熱加載過程的剖析 94
1.10.3 實際應用中需要考慮的事項　97
1.10.4 示范程序　98
1.10.5 總結 99
1.10.6 進階參閱 99
第2章 數學與物理
簡介 102
Jim Van Verth
2.1 浮點編程技巧　104
Chris Lomont
2.1.1 浮點數的格式 105
2.1.2 例程的設計 108
2.1.3 總結 117
2.1.4 參考文獻　118
2.2 利用齊次坐標實現投影空間中的GPU計算 119
Vaclav Skala
2.2.1 相關的數學背景知識 119
2.2.2 利用齊次坐標進行計算 121
2.2.3 直線交叉　124
2.2.4 總結 125
2.2.5 附錄A 125
2.2.6 附錄B 126
2.2.7 致謝 127
2.2.8 參考文獻　127
2.3 利用叉乘積求解線性方程組 128
Anders Hast
2.3.1 簡介 128
2.3.2 隱式直線 130
2.3.3 高效的掃描轉換的設置運算 132
2.3.4 求解三元一次方程組 134
2.3.5 總結 135
2.3.6 致謝 135
2.3.7 參考文獻　135
2.4 適用於游戲開發的序列索引技術　137
Palem GopalaKrishna
2.4.1 相關術語 137
2.4.2 序列 138
2.4.3 范圍序列 139
2.4.4 排列序列 142
2.4.5 組合序列 144
2.4.6 總結 147
2.4.7 參考文獻　149
2.5 多面體浮力的精確計算 150
Erin Catto
2.5.1 浮力 150
2.5.2 多邊形的面積 152
2.5.3 多面體的體積　153
2.5.4 物體部分沒入水中的情況　154
2.5.5 算法的魯棒性　157
2.5.6 阻力 158
2.5.7 關於源代碼 159
2.5.8 總結 159
2.5.9 致謝 159
2.5.10 參考文獻　159
2.6 帶有剛體交互作用的基於粒子的實時流體仿真系統 161
Takashi Amada
2.6.1 流體仿真與平滑粒子的流體動力學　161
2.6.2 擴展SPH方法，以支持流體和剛體的交互作用　165
2.6.3 與動態剛體的交互作用：仿真更新　169
2.6.4 具體的實現細節 170
2.6.5 相關的優化 173
2.6.6 總結 174
2.6.7 參考文獻　174
第3章 人工智能
引言 176
Brain Schwab
3.1 游戲的制作方法——應用基於模型的決策——在雷神之錘III中應用蝗蟲人工智能引擎　178
Armand Prieditis
Mukesh Dalal
3.1.1 引言 178
3.1.2 目前的游戲人工智能：基於規則 179
3.1.3 規則的問題 180
3.1.4 基於模型的游戲人工智能方法 182
3.1.5 對游戲的接口　182
3.1.6 對游戲人工智能開發者的好處和推論 183
3.1.7 雷神之錘III競技場和蝗蟲人工智能引擎　184
3.1.8 相關工作 185
3.1.9 結論和未來的工作 186
3.1.10 參考文獻　186
3.2 獨立非玩家角色合作行為的實現　187
Diego Garcés
3.2.1 可能的解決方案 187
3.2.2 非玩家角色的結構 189
3.2.3 合作的機制　189
3.2.4 例子：合作尋找玩家　194
3.2.5 結論　195
3.2.6 參考文獻　195
3.3 針對游戲的基於行為的機器人架構 196
Hugo Pinto、Luis Otavio Alvares
3.3.1 包容體結構 196
3.3.2 擴展的行為網絡 199
3.3.3 討論 201
3.3.4 結論　201
3.3.5 參考文獻　202
3.4 使用模糊感知器、有限狀態自動機和擴展的行為網絡為虛幻競技場游戲構建一個目標驅動的機器人 203
Hugo Pinto、Luis Otavio Alvares
3.4.1 擴展的行為網絡設計 203
3.4.2 層次模糊感知器　208
3.4.3 有限狀態自動機行為模塊 210
3.4.4 結論　211
3.4.5 參考文獻　212
3.5 一個目標驅動的虛幻競技場游戲角色程序：使用擴展的行為網絡制作目標驅動的具有個性的代理 213
Hugo Pinto、Luis Otavio Alvares
3.5.1 擴展的行為網絡 214
3.5.2 行為選擇的質量　216
3.5.3 個性設計　218
3.5.4 結論　220
3.5.5 參考文獻　221
3.6 用支持向量機為短期記憶建模 223
Julien Hamaide
3.6.1 支持向量機簡介 223
3.6.2 短期記憶模型化 226
3.6.3 CPU的消耗限制　227
3.6.4 結論　228
3.6.5 參考文獻　228
3.7 使用戰力值評估模型進行戰役分析 229
Michael Ramsey
3.7.1 基本公式 229
3.7.2 計算兵力 230
3.7.3 計算潛在兵力 230
3.7.4 為武器效力進行建模 231
3.7.5 獲得一個理論上的戰爭結局 232
3.7.6 關於CEV 232
3.7.7 一個QJM系統的例子 232
3.7.8 局限性　233
3.7.9 結論　234
3.7.10 參考文獻　234
3.8 設計一個多層可插拔的AI引擎　235
Sebastien Schertenleib
3.8.1 相關工作 235
3.8.2 AI引擎架構 236
3.8.3 數據驅動類和屬性　237
3.8.4 分優先級的任務管理器　240
3.8.5 性能問題和技術　241
3.8.6 工具　243
3.8.7 結論　244
3.8.8 參考文獻　245
3.9 一個管理場景復雜度的模糊控制方法 247
Gabriyel Wong、Jialiang Wang
3.9.1 關鍵思想　247
3.9.2 為什麼使用模糊控制？ 247
3.9.3 工具　248
3.9.4 系統設計 249
3.9.5 游戲中的應用　251
3.9.6 假設　251
3.9.7 實現考慮 252
3.9.8 測試和結果 252
3.9.9 結論　254
3.9.10 致謝 254
3.9.11 參考文獻　254
第4章 腳本和數據驅動系統
簡介 256
Graham Rhodes
4.1 腳本語言總述 258
Diego Garcés
4.1.1 為什麼要使用腳本語言 258
4.1.2 簡介 258
4.1.3 語言編碼 259
4.1.4 與C++的整合 262
4.1.5 性能特點　267
4.1.6 開發支持特點　269
4.1.7 總結 271
4.1.8 參考文獻　271
4.2 把C++對象綁定到Lua 273
Waldemar Celes、Luiz Henrique de Figueiredo、Roberto Ierusalimschy
4.2.1 綁定函數　273
4.2.2 綁定宿主對象和Lua數值　276
4.2.3 綁定宿主對象和Lua對象 278
4.2.4 宿主和Lua表綁定 282
4.2.5 總結 283
4.2.6 參考文獻　285
4.3 使用LUA協同程序實現高級控制機制　286
Luiz Henrique de Figueiredo、Waldemar Celes、Roberto Ierusalimschy
4.3.1 Lua協同程序　286
4.3.2 過濾器　287
4.3.3 迭代器　288
4.3.4 任務安排 291
4.3.5 協作式多線程 291
4.3.6 總結 296
4.3.7 參考文獻　296
4.4 在多線程環境裡處理高級腳本執行 297
Sebastien Schertenleib
4.4.1 基於組件的軟件和腳本的解釋程序　297
4.4.2 協同程序與微線程程序　298
4.4.3 微線程管理器　298
4.4.4 嵌入Python 300
4.4.5 試驗和結果 304
4.4.6 總結 305
4.4.7 參考文獻　305
4.5 使用非插入型代理導出角色屬性　306
Matthew Campbell、Curtiss Murphy
4.5.1 角色、代理和屬性　306
4.5.2 非插入型和動態體系結構 308
4.5.3 角色屬性　308
4.5.4 角色代理 311
4.5.5 從理論到實踐　313
4.5.6 總結 314
4.5.7 參考文獻　314
4.6 基於組件的游戲對象系統 315
Chris Stoy
4.6.1 游戲對象 315
4.6.2 基本的游戲對象組件　316
4.6.3 在游戲對象中實現組件管理 317
4.6.4 組件間的通信　319
4.6.5 游戲組件模板　320
4.6.6 游戲對象模板　322
4.6.7 數據驅動的游戲對象創建　323
4.6.8 總結 324
第5章 圖形學
簡介 326
Paul Rowan
5.1 交互角色真實的靜止動作合成 328
Arjan Egges, Thomas Di Giacomo和Nadia Magnenat-Thalmann
5.1.1 簡介 328
5.1.2 人體動畫的主分量　329
5.1.3 姿勢變換　331
5.1.4 姿勢的連續微小變化 334
5.1.5 總結 337
5.1.6 參考文獻　337
5.2 用自適應二叉樹進行空間剖分 339
Martin Fleisz
5.2.1 如何建立自適應二叉樹 339
5.2.2 ABT實現細節 340
5.2.3 找到合適的分割面　343
5.2.4 在動態場景中使用ABT 345
5.2.5 渲染ABT 346
5.2.6 總結 347
5.2.7 致謝 348
5.2.8 參考文獻　348
5.3 用有向包圍盒增強對象裁減　349
Ben St. John
5.3.1 方法概要 349
5.3.2 傳統技術　350
5.3.3 針對二維的有效解決方案 350
5.3.4 傳統技術上的改進 352
5.3.5 對包圍盒進行篩選 354
5.3.6 進一步改進 355
5.3.7 總結 356
5.3.8 參考文獻　356
5.4 皮膚分離的優化渲染 357
Dominic Filion
5.4.1 簡介 357
5.4.2 分割的概念　358
5.4.3 權重分割的啟發式算法 359
5.4.4 骨骼調色板的啟發式算法 359
5.4.5 啟發式算法的細節 361
5.4.6 總結 364
5.5 GPU地形渲染 365
Harald Vistnes
5.5.1 算法 365
5.5.2 細節層次　366
5.5.3 避免裂縫 368
5.5.4 視錐體裁減　369
5.5.5 法線計算 369
5.5.6 碰撞檢測 370
5.5.7 實現細節 370
5.5.8 運行結果 371
5.5.9 總結 372
5.5.10 參考文獻　372
5.6 基於GPU的交互式流體動力學與渲染 373
Frank Luna
5.6.1 數學背景知識 374
5.6.2 GPU實現　376
5.6.3 流體互動　382
5.6.4 補充材料 383
5.6.5 總結 384
5.6.6 參考文獻　384
5.7 基於多光源的快速逐像素光照渲染 386
Frank Puig Placeres
5.7.1 延遲解決方案 386
5.7.2 高端硬件的延遲著色實現　387
5.7.3 基本存儲優化 389
5.7.4 著色器優化和硬件限制　391
5.7.5 擴展圖像空間(Extending Image-Space)的後處理特效(Post-Processing Effects) 394
5.7.6 總結 394
5.7.7 參考文獻　394
5.8 路標渲染的清晰化 395
J?rn Loviscach
5.8.1 反走樣阈值劃分紋理(Antialiasing Thresholded Textures) 396
5.8.2 阈值劃分的優化紋理(Optimal Textures for Thresholding) 400
5.8.3 創作程序(The Authoring Application) 403
5.8.4 總結與展望 405
5.8.5 參考文獻　405
5.9 天空渲染在游戲中的實際運用　407
Aurelio Reis
5.9.1 所需與所得相悖 407
5.9.2 天空的組成 408
5.9.3 瓶頸 409
5.9.4 立方體天空貼圖概要 411
5.9.5 特殊時間　412
5.9.6 演示程序的黎明　413
5.9.7 進入地平線之下 414
5.9.8 總結 414
5.9.9 參考文獻　415
5.10 基於OpenGL幀緩沖區對象的高動態范圍渲染 416
Allen Sherrod
5.10.1 幀緩沖區對象簡介 416
5.10.2 設置幀緩沖區對象　417
5.10.3 基於幀緩沖區對象的高動態范圍渲染 419
5.10.4 總結 421
5.10.5 補充材料 421
5.10.6 參考文獻　422
第6章 音頻
簡介 424
Alexander Brandon
6.1 由可變形網格(Deformable Meshes)實時生成聲音　426
Marq Singer
6.1.1 對《游戲編程精粹4》的回顧　426
6.1.2 概述　427
6.1.3 對模態分析的簡要回顧　427
6.1.4 聲音要求 429
6.1.5 從變形到聲音　429
6.1.6 總結 430
6.1.7 進一步閱讀　430
6.1.8 參考文獻　431
6.2 實時音效輕量級生成器　432
Frank Luchs
6.2.1 環境聲引擎　432
6.2.2 聲音合成 432
6.2.3 真實世界范例 434
6.2.4 總結 435
6.2.5 范例 436
6.2.6 參考文獻　436
6.3 實時混音總線 437
James Boer
6.3.1 並非不重要的任務　437
6.3.2 實現音量總線鏈　438
6.3.3 以比率或分貝的形式來表示音量　440
6.3.4 執行效率問題 440
6.3.5 其他增強　441
6.3.6 總結 441
6.3.7 參考文獻　441
6.4 可聽集(Potentially Audible Sets) 442
Dominic Filion
6.4.1 PVS入門　442
6.4.2 PAS基礎 443
6.4.3 直接聲音路徑 443
6.4.4 為門窗創建動態PAS 447
6.4.5 PAS擴展：傳導(transmission) 448
6.4.6 PAS擴展：反射 449
6.4.7 總結 450
6.4.8 參考文獻　450
6.5 一種開銷較低的多普勒效果 451
Julien Hamaide
6.5.1 多普勒效果 451
6.5.2 編寫多普勒效果程序　454
6.5.3 線性插值　454
6.5.4 根據R來計算下標 455
6.5.5 非恆定速度　456
6.5.6 信號對齊(Aliasing) 457
6.5.7 實現　457
6.5.8 總結 457
6.5.9 資源 458
6.6 仿造實時DSP效果 459
Robert Sparks
6.6.1 仿造 459
6.6.2 例子：收音機在房間中播放音樂 459
6.6.3 聲音能量恆定曲線(Constant Power Volume Curve) 461
6.6.4 對聲道音量進行進一步控制　461
6.6.5 在DirectSound中播放多聲道文件　462
6.6.6 代價和好處 462
6.6.7 總結 462
6.6.8 致謝 462
第7章 網絡及多人在線
簡介 464
Scott Jacobs
7.1 3D動畫角色數據的動態自適應流 465
Thomas Di Giacomo、HyungSeok Kim、Stephane Garchery和Nadia Magnenat-Thalmann
Chris Joslin
7.1.1 簡介 465
7.1.2 背景介紹與相關方法 465
7.1.3 處理可縮放3D數據的准備和實施　466
7.1.4 自適應數據的傳輸 471
7.1.5 總結 473
7.1.6 參考文獻　473
7.2 大規模多人在線游戲基於復雜系統的高階架構 475
Viknashavaran Narayanasamy、Kok-Wai Wong和Chun Che Fung
7.2.1 復雜系統和突發性事件　475
7.2.2 多重架構 476
7.2.3 基於回饋的決策系統 484
7.2.4 總結 485
7.2.5 參考文獻　485
7.3 為游戲物件生成全局唯一標識符　487
Yongha Kim
7.3.1 游戲物件GUID建立的需求 487
7.3.2 生成GUID 488
7.3.3 對於特殊情況的處理 489
7.3.4 總結 490
7.3.5 參考文獻　490
7.4 利用Second Life為大規模多人在線游戲原形設計游戲概念原形　491
Peter A. Smith
7.4.1 簡介 491
7.4.2 為什麼要用到Second Life 491
7.4.3 初試“第二人生(Second Life)” 494
7.4.4 在Second Life中的設計要點　495
7.4.5 原形的開發 496
7.4.6 一個成功的例子 498
7.4.7 總結 499
7.4.8 參考文獻　499
7.5 穩定的P2P游戲TCP連接及敏感NAT 501
Larry Shi
7.5.1 問題 501
7.5.2 技術水平　502
7.5.3 方法 503
7.5.4 應用方面　507
7.5.5 局限性　507
7.5.6 結論　508
7.5.7 參考文獻　508