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，*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。

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　AI 667
27.4　网络 .667
27.5　shader 668
27.6　参考文献 669
27.7　一些期待的书 672
后记 .675
致谢 .676

《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，*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。