游戲編程算法與技巧

游戲編程算法與技巧
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內容簡介

本書詳細綜述了應用在許多重要視頻游戲編程中的算法和技術。書中采用了一種獨立於平台和結構的方法,能協助開發幾乎任何風格、語言和框架的游戲,並展現2D和3D圖像、物理、人工智能、相機等工作的基本技術。

書中的每個概念都是用C#、Java或C++程序員直觀明白的偽代碼闡述的,並且作者已經改進和證實過這些偽代碼。

本書最后作者詳細分析了兩個完整的游戲,清楚展現了前面章節講到的很多技術和算法。

Sanjay Mad hav是南加利福尼亞大學的講師,在那里他教授了幾門與游戲編程相關的課程。而在全職加入南加利福尼亞大學之前,他作為程序員在許多公司工作過,包括Electronic Arts、Never so及Pandemic Studios。雖然他在很多系統上都有着豐富的開發經驗,但是他最感興趣的還是游戲機制的開發。他所參與的游戲包括《榮譽勛章:太平洋突襲》(TonyHawk』sProject8)、《指環王:征服》(Lord of the Rings : Conquest)和The Saboteur。

從2008年開始,Sanjay在南加利福尼亞大學兼職,當時他還是全職游戲程序員當中的一員。在2009年年末Pandemic Studios關閉之后,他決定專注於教越來越重要的游戲程序員。他的主要課程是面向本科生的游戲編程課程,而且已經連續教了10個學期。
 

目錄

第1章游戲編程概述1
游戲編程的發展2
Atari時期(1977—1985年)2
NES和SNES時期(1985—1995年)3
PS和PS2時期(1995—2005年)3
Xbox360、PS3和Wii時期(2005—2013年)3
游戲的未來4
游戲循環4
傳統的游戲循環4
多線程下的游戲循環6
時間和游戲8
真實時間和游戲時間8
通過處理時間增量來表示游戲邏輯8
游戲對象10
游戲對象的類型10
游戲循環中的游戲對象11
總結13
習題13
相關資料14
游戲編程的發展14
游戲循環14
游戲對象14
第2章2D圖形15
2D渲染基礎16
CRT顯示器基礎16
像素緩沖區和垂直同步17
精靈18
繪制精靈18
動畫精靈20
精靈表單23
滾屏24
單軸滾屏24
無限滾屏26
平行滾屏27
四向滾屏28
磚塊地圖29
簡單的磚塊地圖29
斜視等視角磚塊地圖31
總結32
習題32
相關資料33
Cocos2D33
SDL33
第3章游戲中的線性代數34
向量35
加法36
減法37
長度、單位向量和正規化38
標量乘積39
點乘40
問題舉例:向量反射41
叉乘43
問題舉例:旋轉一個2D角色45
線性插值46
坐標系47
矩陣48
加法/減法48
標量乘法49
乘法49
逆矩陣50
轉置50
用矩陣變換3D向量51
總結52
習題52
相關資料53
第4章3D圖形54
基礎55
多邊形55
坐標系55
模型坐標系56
世界坐標系56
視角/攝像機坐標系60
投影坐標系62
光照與着色64
顏色64
頂點屬性65
光照67
Phong光照模型68
着色70
可見性71
再探畫家算法72
深度緩沖區73
再探世界變換74
四元數75
3D游戲對象的表示77
總結77
習題77
相關資料78
第5章游戲輸入79
輸入設備80
數字輸入80
模擬輸入82
基於事件的輸入系統84
基礎事件系統85
一個更復雜的系統87
移動設備輸入89
觸屏和手勢89
加速器和陀螺儀91
其他移動設備輸入92
總結92
習題92
相關資料93
第6章聲音94
基本聲音95
原始數據95
聲音事件95
3D聲音98
監聽者和發射者98
衰減100
環繞聲100
數字信號處理101
常見數字信號處理效果102
區域標記102
其他聲音話題103
多普勒效應103
聲音遮擋104
總結105
習題106
參考資料106
……
第7章物理107
第8章攝像機132
第9章人工智能152
第10章用戶界面173
第11章腳本語言和數據格式191
第12章網絡游戲209
第13章游戲示例:橫向滾屏者(iOS)223
第14章游戲示例:塔防(PC/Mac)232
附錄A習題答案247
附錄B對開發者有用的工具260
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