游戲核心算法編程內幕

第一部分 游戲編程
第1章 游戲編程時間表
1.1 第一階段：“星球大戰(zhàn)”之前
1.2 第二階段：從“星球大戰(zhàn)”到Atari
1.3 第三階段：游戲控制臺與個人計算機
1.3.1 游戲控制臺與游戲開發(fā)人員
1.3.2 個人計算機
1.4 第四階段：調整與匯總
1.5 第五階段：游戲引擎的出現(xiàn)
1.6 第六階段：手指式革命
1.7 第七階段：移動現(xiàn)象
1.8 第八階段：多方游戲
1.9 結束語
第2章 游戲體系結構
2.1 實時軟件
2.2 游戲邏輯段
2.2.1 玩家更新
2.2.2 世界更新
2.3 顯示段
2.3.1 世界繪制
2.3.2 NPC繪制
2.3.3 玩家
2.3.4 問題：網(wǎng)絡游戲
2.4 編程過程關卡
2.5 結束語
第3章 數(shù)據(jù)結構與算法
3.1 類型、結構和類
3.2 數(shù)據(jù)結構
3.2.1 靜態(tài)數(shù)組
3.2.2 鏈表
3.2.3 雙向鏈表
3.2.4 隊列
3.2.5 堆棧
3.2.6 雙頭隊列
3.2.7 表
3.2.8 樹
3.2.9 優(yōu)先隊列
3.2.10 圖
3.3 標準模板庫
3.3.1 容器
3.3.2 迭代器
3.4 結束語
第4章 設計模式
4.1 設計模式定義
4.2 一些重要編程模式
4.2.1 單體模式
4.2.2 策略模式
4.2.3 工廠模式
4.2.4 空間索引
4.2.5 復合模式
4.2.6 輕量級模式
4.3 可用性模式
4.3.1 屏蔽模式
4.3.2 狀態(tài)模式
4.3.3 自動方式取消
4.3.4 磁化
4.3.5 焦點模式
4.3.6 進程模式
4.4 結束語
第5章 用戶輸入
5.1 鍵盤
5.2 鼠標
5.3 游戲桿
5.4 硬件抽象
5.5 力量反饋
5.6 結束語
第6章 基本人工智能技術
6.1 情境
6.2 人工智能系統(tǒng)結構
6.2.1 感知世界
6.2.2 記憶
6.2.3 分析/推理核心
6.2.4 動作/輸出系統(tǒng)
6.3 特定技術
6.3.1 有限狀態(tài)機
6.3.2 規(guī)則系統(tǒng)
6.3.3 規(guī)劃與解題
6.3.4 生物靈感人工智能
6.4 結束語
第7章 面向動作的人工智能
7.1 動作游戲
7.2 動作設計人工智能
7.3 對象跟蹤
7.3.1 眼睛接觸:二維半平面測試
7.3.2 三維版本：半球
7.4 追趕
7.4.1 二維追趕：固定速度
7.4.2 預測性追趕
7.5 逃避
7.6 巡邏
7.7 隱藏與遮蓋
7.8 射擊
7.8.1 無限速度瞄準
7.8.2 實際瞄準
7.8.3 機關槍
7.9 綜合起來
7.9.1 并行自動化
7.9.2 AI同步
7.10 結束語
7.10.1 平臺游戲
7.10.2 射擊游戲
7.10.3 格斗游戲
7.10.4 賽車游戲
第8章 戰(zhàn)術性人工智能
8.1 戰(zhàn)術性思維
8.1.1 路徑尋找
8.1.2 團隊活動
8.2 軍事分析：影響圖
8.2.1 數(shù)據(jù)結構
8.2.2 一些重要測試
8.3 表示戰(zhàn)術
8.4 結束語
第9章 腳本
9.1 建立腳本語言
9.1.1 簡單分析語言
9.1.2 分析結構化語言
9.2 嵌入語言
9.2.1 學習Lua
9.2.2 Java腳本
9.3 基于套接的腳本
9.4 結束語
第10章 網(wǎng)絡編程
10.1 Internet的實際工作
10.2 從編程人員角度看套接
10.3 客戶機
10.3.1 簡單TCP客戶機
10.3.2 簡單UDP客戶機
10.4 簡單TCP服務器
10.5 多客戶機服務器
10.5.1 并發(fā)的面向連接服務器
10.5.2 迭代的面向連接服務器
10.6 UDP服務器
10.7 防止套接受阻
10.8 設計客戶機/服務器游戲
10.9 大量用戶的多方游戲
10.9.1 數(shù)據(jù)外推
10.9.2 層次消息
10.9.3 空間分割
10.9.4 只發(fā)送狀態(tài)改變
10.9.5 使用服務器群集
10.9.6 動態(tài)服務器與勇士綜合癥
10.10 結束語
第二部分 引擎編程
第11章 二維游戲編程
11.1 舊式硬件
11.2 二維游戲的數(shù)據(jù)結構
11.3 貼圖矩陣地磚表
11.4 二維游戲算法
11.4.1 屏幕游戲
11.4.2 雙向與四向卷軸
11.4.3 多方引擎
11.4.4 視差卷軸
11.4.5 各向異性引擎
11.4.6 翻頁卷軸
11.5 特殊效果
11.5.1 調色板效果
11.5.2 點刻效果
11.5.3 灰貼
11.5.4 火
11.6 結束語
第12章 三維管道概述
12.1 簡介
12.2 基本數(shù)據(jù)類型
12.2.1 頂點
12.2.2 索引圖元
12.2.3 顏色
12.2.4 紋理貼圖
12.3 幾何格式
12.4 一般性圖形管道
12.4.1 剪取
12.4.2 挑選
12.4.3 閉合測試
12.4.4 確定分辨率
12.4.5 變換與燈光
12.4.6 光柵化
12.5 結束語
第13章 室內繪制
13.1 一般分析
13.2 基于閉合的算法
13.3 二叉空間劃分算法
13.3.1 構造
13.3.2 視圖相關排序
13.3.3 層次式剪取
13.3.4 閉合探測
13.3.5 繪制
13.4 門戶繪制
13.5 層次式閉合圖
13.6 混合方法
13.6.1 門戶/八叉樹混合
13.6.2 四叉樹/BSP混合
13.7 硬件輔助閉合測試
13.8 結束語
第14章 戶外算法
14.1 概述
14.2 戶外繪制的數(shù)據(jù)結構
14.2.1 高度域
14.2.2 四叉樹
14.2.3 二叉三角形樹
14.3 幾何貼圖
14.4 ROAM
14.4.1 第一遍：構造變差樹
14.4.2 第二遍：網(wǎng)格重構
14.4.3 優(yōu)化
14.5 塊LOD
14.6 以GPU為中心的方法
14.7 戶外視景圖
14.8 結束語
第15章 角色動畫
15.1 分析
15.2 顯式與隱式方法
15.3 顯式動畫技術
15.3.1 幀動畫
15.3.2 關鍵幀動畫
15.3.3 標記插值
15.4 隱式動畫概述
15.4.1 正向動力學
15.4.2 框架動畫的數(shù)學
15.4.3 硬件輔助框架動畫
15.5 道具處理
15.6 關于機車
15.7 四肢分解
15.8 面部動畫
15.9 逆向動力學
15.9.1 分析逆向動力學
15.9.2 循環(huán)坐標派生
15.10 混合正向與逆向動力學
15.11 結束語
第16章 制片術
16.1 第一人稱視角射擊游戲
16.2 處理慣性
16.3 飛行模擬器與四元數(shù)
16.4 第三人稱視角鏡頭
16.5 制片鏡頭：鏡頭樣式
16.6 制片鏡頭：位置算法
16.6.1 選擇鏡頭目標
16.6.2 選擇相關信息
16.6.3 選擇視圖角度
16.7 基于agent的方法
16.8 結束語
第17章 色檔
17.1 實際照明
17.1.1 簡單繪制方程
17.1.2 按頂點與按像素照明
17.2 燈光貼圖
17.2.1 擴散貼圖
17.2.2 鏡面貼圖
17.2.3 使用燈光圖的全局照明
17.2.4 實現(xiàn)光貼圖：DirectX
17.2.5 用DirectX實現(xiàn)燈光貼圖
17.2.6 生成燈光貼圖
17.3 BRDF
17.3.1 平均向量
17.3.2 陰影
17.4 非照片真實繪制
17.4.1 鉛筆繪制
17.4.2 外形線繪制
17.4.3 劃線外形
17.4.4 單幀色檔
17.4.5 油畫繪制
17.5 結束語
第18章 紋理貼圖
18.1 紋理類型
18.1.1 紋理貼圖
18.1.2 XYZ貼圖
18.1.3 圓柱貼圖
18.1.4 球形貼圖
18.1.5 三角形紋理貼圖
18.2 平鋪與貼花
18.3 過濾
18.4 Mip貼圖
18.5 紋理優(yōu)化
18.5.1 紋理壓縮
18.5.2 紋理緩存與分頁
18.6 多遍方法
18.7 多紋理
18.8 紋理運算與組合
18.9 細節(jié)紋理
18.10 環(huán)境貼圖
18.11 鼓包貼圖
18.11.1 浮雕鼓包貼圖
18.11.2 Dot3鼓包貼圖
18.12 上光貼圖
18.13 結束語
第19章 微粒系統(tǒng)
19.1 微粒系統(tǒng)剖析
19.2 微粒數(shù)據(jù)結束
19.2.1 一般性微粒系統(tǒng)
19.2.2 派生微粒
19.2.3 微粒行為
19.2.4 微粒消除
19.2.5 繪制微粒
19.3 關于體系結構
19.4 加速技術
19.4.1 避免內存分配與釋放
19.4.2 空間索引
19.4.3 LOD微粒系統(tǒng)
19.4.4 基于色檔的微粒系統(tǒng)
19.5 結束語
第20章 有機構繪制
20.1 自然與細節(jié)
20.2 樹
20.2.1 告示牌
20.2.2 基于圖像方法
20.2.3 平行IBR方法
20.2.4 正交IBR方法
20.3 草
20.3.1 分層草
20.3.2 統(tǒng)計分布算法
20.4 云
20.4.1 天框與園頂
20.4.2 招貼板云
20.4.3 容積云
20.5 海洋
20.5.1 逼真海洋幾何
20.5.2 海洋外觀
20.5.3 焦散性
20.6 結束語
第21章 過程性技術
21.1 過程性列表
21.2 Renderman
21.3 實時色檔語言
21.3.1 當前語言
21.3.2 Cg
21.3.3 HLSL
21.3.4 GL2色檔語言
21.4 色檔程序類型
21.4.1 色檔程序集合
21.4.2 幾何效果
21.4.3 燈光
21.5 紋理貼圖
21.6 微粒系統(tǒng)
21.7 動畫
21.8 特殊效果
21.9 結束語
第22章 幾何算法
22.1 點包括測試
22.1.1 球上的點
22.1.2 AABB中的點
22.1.3 凸多邊形的點
22.1.4 多邊形的點（凹與凸）：約當法
22.1.5 曲線定理
22.1.6 凸實體的點
22.1.7 實體的點（約當曲線定理）
22.2 光束相交測試
22.2.1 光束平面
22.2.2 光三角形
22.2.3 光AABB測試
22.2.4 光球測試
22.2.5 光凸形外殼
22.2.6 光一般實體（三維DDA）
22.3 運動測試
22.4 點與三角形集合碰撞（基于BSP）
22.5 網(wǎng)格與網(wǎng)格（清掃與修剪方法）
22.6 計算凸形外殼
22.6.1 二維方案
22.6.2 三維方案
22.7 三角形簡化
22.7.1 頂點重合
22.7.2 邊重合
22.7.3 遞進網(wǎng)格
22.7.4 非保守式三角形簡化
22.8 結束語
第三部分 附錄
附錄A 性能調整
附錄B OpenGL
附錄C Direct3D
附錄D 數(shù)學知識
附錄E 更多讀物