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| 內容簡介： |
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本书主要介绍如何利用3D固定流水线编写游戏引擎，以及在已编写引擎的基础上开发游戏，全书共分10章，主要内容包括游戏引擎简介、数学知识、材质和光照、固定流水线、游戏引擎架构、3D引擎底层封装、3D引擎封装、游戏设计实现、地图编辑器、3D可编程流水线。本书重点介绍3D固定流水线编程中涉及的矩阵和向量之间的换算，*后一章介绍了GPU编程，也就是常说的3D可编程流水线。
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| 關於作者： |
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硕士研究生，从事互联网和IT行业十年以上，擅长3D游戏引擎开发，GPU编程，游戏架构等技术。曾就职于网龙公司，久游公司，趣游等公司并担任过重要职务，参与或主导过多款商业3D网络游戏上线运营。曾发表《三维漫游系统关键技术研究》，《虚拟交互漫游系统关键技术研究与实现 》，《移动端海洋实时仿真技术研究与实现》等多篇论文，目前个人拥有两项软件著作权。
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| 目錄：
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第1章游戏引擎简介（1）
1.1引擎的原理（1）
1.2开发3D引擎具备的条件（4）
总结（6）
第2章数学知识（8）
2.1向量（8）
2.1.1向量加法及运用（9）
2.1.2向量减法及运用（10）
2.1.3向量点积及应用（10）
2.1.4向量的叉乘及应用（12）
2.1.5向量的长度及应用（13）
2.1.6向量的归一化及应用（14）
2.2矩阵运算（14）
2.2.1矩阵加法和减法（14）
2.2.2矩阵乘法及运用（15）
2.33D坐标系（19）
2.4齐次坐标（19）
2.5四元数（20）
总结（20）
第3章材质和光照（22）
3.1材质（22）
3.2光照（23）
总结（26）
第4章固定流水线（27）
4.1局部坐标到世界坐标的变换（27）
4.2世界坐标到相机坐标的变换（29）
4.3物体剔除（31）
4.4相机坐标到透视坐标的变换（32）
4.5透视坐标到视口坐标的变换（33）
4.6光栅化（33）
总结（34）
第5章游戏引擎架构（35）
5.1模块功能细分（36）
5.2GDI含义（36）
5.3整个引擎渲染思路（37）
总结（38）
第6章3D引擎底层封装（39）
6.1自定义结构体（39）
6.2矩阵定义（45）
6.3通用类定义（54）
6.4向量运算（59）
6.5灯光（72）
6.6视景体（77）
6.7矩阵转换（83）
6.8图形渲染系统（89）
6.9材质（100）
6.10坐标系之间的转换（109）
总结（158）
第7章3D引擎封装（159）
7.1相机的实现（160）
7.2监听事件（166）
7.3模型分析（168）
7.4模型加载（169）
7.5模型操作（180）
7.6场景管理（191）
7.7绘图接口（206）
7.8游戏窗口（207）
总结（217）
第8章游戏设计实现（218）
8.1游戏架构（218）
8.2坦克设计（219）
8.3AI坦克（230）
8.4子弹设计（235）
8.5玩家控制（240）
8.6游戏类封装（246）
8.7游戏管理（253）
8.8主循环（276）
总结（278）
第9章地图编辑器（280）
9.1编辑器实现（281）
9.2模型插件实现（282）
总结（284）
第10章3D可编程流水线（285）
10.1GPU编程语言（287）
10.2灯光的Shader渲染（287）
10.3CelShading渲染（291）
10.4环境映射（298）
10.5Phong着色（302）
10.6Bloom渲染（305）
10.7PSSM阴影（314）
总结（323）
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| 內容試閱：
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前言
当今，由于国家对文化产业的扶持力度加大，极大地促进了游戏这一行业的繁荣发展，越来越多的IT从业人员加入游戏开发或VRAR虚拟现实和增强现实开发中。由于游戏行业是一种技术浓缩型的行业，作为一名从业者，要想在游戏行业尤其是3D游戏行业内生存、发展，没有过硬的技术是不行的。可是，多年的从业经历让我见到过许许多多的年轻人，他们在公司里只能写一些简单的逻辑，导致理论和技术长时间得不到提高，长期被边缘化，随时都有被辞退的风险。究其原因，是因为他们对于游戏基础理论知识缺乏运用到实战的经验，在公司的游戏开发中无法提供价值。在和他们接触的过程中，我发现一个很普遍的现象：这些能力欠佳的年轻人也有着强烈的欲望去学习专业知识，只是市场上的3D引擎书籍讲述得偏理论化，而且理论和技术点比较琐碎、脱节，与他们的游戏研发项目没有必然的联系，有时熬夜看完一本书，脑子里闪现的只是一些零散的知识点，在平时的工作实践中根本用不上，久而久之，也就失去了学习兴趣，得过且过了。作为他们的前辈，我也有相似的经历，耽误了很多时间，我一直想着怎么能让后来者少走弯路，理论联系实践。笔者经过多年的经验积累，终于奉上了这本呕心沥血之作。本书的目的就是要打破常规，将理论知识贯穿到游戏引擎的架构设计和游戏开发中，经典的案例就像万能公式一样，可以使读者边学习边运用到当前的游戏项目中去，实用性超强！初学者认真学完本书后，会更深入地理解引擎架构原理及数学知识在游戏中的运用，对自己能力的提升是非常好的助推器。
本书致力于用最通俗的语言讲述初学者最需要的知识，采用图文并茂的方式讲解各知识点在游戏实战中的运用，让读者更容易理解和掌握。本书涉及游戏开发中的知识点并没有做到面面俱到，而是讲述了游戏开发中最基础的知识，并将其封装到引擎开发中去，希望读者把3D游戏开发的基石打牢靠，为以后攀登3D引擎高峰打好系统理论基础。
本书的编写不同于以往的侧重理论知识讲解的书籍，对知识点的讲解侧重实用技术和基础知识相结合的方式，把真正游戏开发中常用的技术知识点抽离出来给大家讲解，采用的是一边讲解理论知识，一边与游戏案例结合的方式，真正做到理论与实践相结合与系统化。
本书手把手地教读者如何从无到有架构游戏引擎，以及如何去利用架构好的游戏引擎开发设计游戏，不借助于任何第三方库文件，自己动手封装底层库，更能让读者知道DirectX或OPENGL、OPENGLES提供的库接口的实现原理，真正做到深入引擎最底层。游戏中使用的模型是开源的Ogre模型插件实现的，这样整本书的引擎架构就是一整套完整的引擎设计，以后也可以做跨平台移植。在本书的最后，给大家介绍了Shader编程案例的实现，作为3D引擎开发者，GPU编程是必不可少的。目前一些知名的游戏公司，如网易、腾讯、蜗牛等都有公司自己研发的3D引擎，这也体现了公司自己的研发能力。随着VRAR的崛起，更期待支持VRAR多种设备的3D引擎。毕竟国内真正从事3D引擎开发的人相对来说比较少，所以在3D引擎开发方面，市场潜力还是非常大的。
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