游戏编程权威指南

第1章 什么是游戏编程 1
1.1好的方面 1
1.1.1工作 2
1.1.2游戏玩家 2
1.1.3同事 3
1.1.4工具—软件开发工具包（SDK） 4
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第1章 什么是游戏编程 1
1.1好的方面 1
1.1.1工作 2
1.1.2游戏玩家 2
1.1.3同事 3
1.1.4工具—软件开发工具包（SDK） 4
1.1.5硬件 5
1.1.6平台 6
1.1.7展会 9
1.2不好的地方 9
1.2.1游戏编程很难 10
1.2.2零碎文件 10
1.2.3那不是bug—而是特性 11
1.2.4工具 12
1.3黑暗的一面 13
1.3.1命中移动的目标 13
1.3.2加班模式（和加班大餐） 13
1.3.3呸！胡扯 15
1.3.4操作系统地狱 15
1.3.5雇员流动的性质 16
1.4这一切都是值得的，对吗 16
第2章游戏中有什么 18
2.1游戏架构 18
2.2使用游戏架构 20
2.3应用层 22
2.3.1读取输入 22
2.3.2文件系统和资源缓存 22
2.3.3内存管理 23
2.3.4初始化、主循环和关闭 23
2.3.5其他应用层代码 24
2.4游戏逻辑 25
2.4.1游戏状态和数据结构 25
2.4.2物理学和碰撞 26
2.4.3事件 26
2.4.4进程管理器 27
2.4.5命令解释器 28
2.5人类玩家的游戏视图 28
2.5.1图形显示 29
2.5.2音频 30
2.5.3用户界面表示 31
2.5.4进程管理器 31
2.5.5选项 31
2.5.6多人游戏 31
2.6AI代理的游戏视图 31
2.7网络游戏架构 32
2.7.1远程游戏视图 33
2.7.2远程游戏逻辑 33
2.8必须使用DirectX吗 34
2.8.1DirectX的设计理念 34
2.8.2Direct3D或OpenGL 35
2.8.3DirectSound还是 35
2.8.4DirectInput或自己实现 36
2.9其他内容 36
2.10补充书目 36
第3章 拯救了我的编码趣闻和风格 37
3.1通用编码风格 38
3.1.1大括号 38
3.1.2一致性 39
3.2智能代码设计实践 40
3.2.1避免隐藏代码和重要操作 41
3.2.2类结构：保持简单 42
3.2.3继承VS.组合 42
3.2.4变坏的虚函数 43
3.2.5使用接口类 44
3.2.6考虑使用工厂 45
3.2.7封装变化的组件 46
3.2.8使用流来初始化对象 46
3.3智能指针和裸指针 47
3.3.1引用计数 48
3.3.2C++的shared_ptr 49
3.4正确使用内存 52
3.4.1了解不同类型的内存 53
3.4.2优化内存访问 55
3.4.3内存对齐 56
3.4.4虚拟内存 57
3.4.5编写自己的内存管理器 58
3.5各种有用的东西 59
3.5.1一个很棒的随机数生成器 60
3.5.2集合的伪随机遍历 61
3.5.3内存池 62
3.6开发出适合自己的风格 67
3.7补充书目 68
第4章 生成游戏 69
4.1一个小动机 69
4.2创建项目 70
4.2.1生成配置 70
4.2.2创建坚不可摧的目录结构 71
4.2.3将游戏引擎和工具放在何处 73
4.2.4设置VisualStudio生成选项 74
4.2.5多平台项目 76
4.3源代码库和版本控制 77
4.3.1微软VisualSourceSafe的相关历史 79
4.3.2Subversion和TortoiseSVN 79
4.3.3Perforce软件的Perforce 80
4.3.4Avid的AlienBrain 81
4.3.5使用源代码控制分支 81
4.4生成游戏：一门黑色艺术 84
4.4.1自动化生成 85
4.4.2生成计算机 85
4.4.3自动化生成脚本 85
4.5创建生成脚本 87
4.5.1标准生成 87
4.5.2里程碑生成 88
4.5.3多个项目和共享代码 90
4.5.4最后的建议 91
第5章 游戏初始化和关闭 92
5.1初始化10192
5.2C++初始化的一些陷阱 93
5.3游戏的应用层 95
5.3.1WinMain：Windows入口点 95
5.3.2应用层：GameCodeApp 97
5.3.3InitInstance（）：检查系统资源 97
5.3.4检查游戏的多个实例 98
5.3.5检查硬盘空间 99
5.3.6检查内存 99
5.3.7计算CPU速度 100
5.3.8你拥有的是个垃圾袋吗 101
5.3.9初始化资源缓存 101
5.3.10加载文本字符串 102
5.3.11脚本管理器和事件系统 104
5.3.12初始化DirectX并创建窗口 104
5.3.13创建游戏逻辑和游戏视图 105
5.3.14设置游戏保存目录 105
5.3.15预加载从缓存中选定的资源 106
5.4收尾工作：干净漂亮地退出 107
5.4.1我怎样才能离开呢 107
5.4.2强制关闭模态对话框 109
5.4.3关闭游戏 110
5.4.4游戏机怎么样 110
5.5进入和退出 111
第6章 游戏主体和组件架构 112
6.1初次尝试创建游戏主体 112
6.2组件架构 115
6.3创建主体和组件 116
6.4定义主体和组件 120
6.5存储并访问主体 122
6.6将它们组合起来 123
6.7数据共享 124
6.7.1直接访问 125
6.7.2事件 125
6.7.3两全其美 126
第7章 主循环的控制 127
7.1组织主循环 127
7.1.1硬编码的更新 127
7.1.2多线程主循环 128
7.1.3一种混合技术 129
7.1.4简单的协同式多任务处理器 131
7.1.5非常简单的进程示例：DelayProcess 135
7.1.6Process派生类的使用 137
7.2良好地适应操作系统 137
7.3使用DirectX11框架 138
7.3.1渲染和呈现显示 138
7.3.2用于更新和渲染的回调函数 139
7.4我现在可以制作游戏了吗 141
第8章 游戏数据的加载与缓存 142
8.1游戏资源：格式和存储要求 143
8.1.13D对象网格和环境 143
8.1.2动画数据 145
8.1.3地图／关卡数据 146
8.1.4纹理数据 146
8.1.5位图颜色深度 147
8.1.6声音和音乐数据 149
8.1.7视频和预渲染的过场动画 150
8.2资源文件 152
8.2.1将资源打包到一个文件中 153
8.2.2打包资源的其他好处 153
8.2.3数据压缩和性能 154
8.2.4Zlib：开源压缩 154
8.3资源高速缓存 158
8.3.1IResourceFile接口 161
8.3.2ResHandle：跟踪加载的资源 161
8.3.3IResourceLoader接口和DefaultResourceLoader 163
8.3.4ResCache：简单的资源高速缓存 163
8.3.5将资源缓存入DirectX等 169
8.3.6世界设计和高速缓存预测 170
8.4我的缓存不够用了 173
第9章 输入设备编程 174
9.1获取设备状态 174
9.2使用XInput或DirectInput 177
9.3一些安全提示 179
9.4使用双轴控制器 182
9.4.1捕获桌面上的鼠标 182
9.4.2使用鼠标拖拽 184
9.5使用游戏控制器 186
9.5.1非灵敏区 187
9.5.2正常输入 189
9.5.3单杆、双杆、红色拉杆和蓝色拉杆 190
9.5.4增加控制值 190
9.6使用键盘 191
9.6.1Mike的键盘窥探器 191
9.6.2GetAsyncKeyState（）和其他函数 195
9.6.3处理Windows中的Alt键 195
9.7什么？没有跳舞毯 195
第10章 用户界面编程 197
10.1DirectX的文本助手和对话框资源管理器 197
10.2人类的游戏视图 198
10.3WASD移动控制器 206
10.4屏幕元素 208
10.5自定义的MessageBox对话框 210
10.6模态对话框 215
10.7控件 218
10.8控件识别 219
10.9命中测试和焦点顺序 221
10.10控件状态 222
10.11更多控件属性 223
10.11.1热键 223
10.11.2工具提示 223
10.11.3上下文相关帮助 224
10.11.4可拖拽 224
10.11.5声音和动画 224
10.12最后的用户界面提示 225
第11章 游戏事件管理 226
11.1游戏事件 226
11.1.1事件和事件数据 227
11.1.2事件监听器委托 230
11.1.3事件管理器 231
11.1.4示例：将所有内容整合在一起 238
11.2哪些游戏事件是重要的 239
11.3事件和进程的区别 241
11.4补充书目 241
第12章 使用Lua编写脚本 242
12.1游戏编程语言的简史 242
12.1.1汇编语言 243
12.1.2C／C++ 244
12.1.3脚本语言 245
12.2使用脚本语言 246
12.2.1快速原型法 246
12.2.2专注于设计 247
12.2.3速度和内存成本 247
12.2.4它们之间的界限是什么 247
12.3脚本语言集成策略 248
12.3.1自己进行编写 248
12.3.2使用现有的语言 248
12.3.3选择一种脚本语言 249
12.3.4Python 249
12.3.5Lua 249
12.4Lua速成课程 250
12.4.1注释 250
12.4.2变量 250
12.4.3函数 252
12.4.4表 253
12.4.5流程控制 255
12.4.6操作符 257
12.4.7接下来是什么 257
12.5Lua中的面向对象编程 258
12.5.1元表 259
12.5.2创建一个简单的类抽象 261
12.6内存管理 263
12.7将Lua绑定到C++ 263
12.7.1LuaCAPI 263
12.7.2tolua++ 263
12.7.3luabind 264
12.7.4LuaPlus 264
12.8LuaPlus速成课程 264
12.8.1LuaState 264
12.8.2LuaObject 265
12.8.3表 266
12.8.4全局 267
12.8.5函数 268
12.8.6从Lua调用C++函数 269
12.9将所有内容整合在一起 271
12.9.1管理Lua状态 271
12.9.2脚本导出 273
12.9.3进程系统 274
12.9.4事件系统 282
12.9.5脚本组件 287
12.10Lua开发和调试 289
12.11结语 289
12.12补充书目 289
第13章 游戏音频 290
13.1声音的工作原理 290
13.1.1数字录音和重现 291
13.1.2声音文件 293
13.1.3线程和同步的简介 293
13.2游戏语音系统架构 294
13.2.1声音资源和句柄 295
13.2.2IAudioBuffer接口和AudioBuffer类 303
13.2.3IAudio接口和Audio类 305
13.2.4DirectSound实现 308
13.2.5声音进程 317
13.2.6启动音效 321
13.3其他技术难题 322
13.3.1声音和游戏对象 322
13.3.2定时和同步 322
13.3.3混合问题 324
13.4一些随记 326
13.4.1数据驱动的声音设置 326
13.4.2背景环境声音和音乐 327
13.4.3语音 328
13.5结语 330
第14章 3D图形基础 331
14.13D图形流水线 331
14.23D数学101332
14.2.1坐标和坐标系 333
14.2.2向量数学 335
14.3C++数学类 340
14.3.1向量类 340
14.3.2矩阵数学 341
14.3.3四元数数学 351
14.3.4变换 358
14.3.5几何体 360
14.3.6光照、法线和颜色 361
14.3.7材质 363
14.3.8贴有纹理的顶点 365
14.3.9纹理 365
14.3.10二次采样 365
14.3.11mip映射 367
14.3.12ID3D11Device和ID3D11DeviceContext简介 367
14.3.13在D3D11中加载纹理 368
14.3.14三角形网格 370
14.4你还在吗 373
第15章 3D顶点和像素着色器 374
15.1顶点着色器和着色器语法 375
15.2编译顶点着色器 379
15.3顶点着色器的C++辅助类 380
15.4像素着色器 386
15.5像素着色器的C++辅助类 387
15.6使用着色器辅助类进行渲染 390
15.7着色器—这只是一个开始 391
15.8补充书目 391
第16章 3D场景 392
16.1场景图基础 392
16.1.1ISceneNode接口类 392
16.1.2SceneNodeProperties和RenderPass 394
16.1.3SceneNode—一切都是从这里开始的 396
16.1.4Scene类 401
16.2特殊的场景图节点 408
16.2.1独立渲染通道的实现 408
16.2.2一个简单的摄像机 411
16.2.3在场景中放入灯光 413
16.2.4天空的渲染 416
16.2.5在场景中使用网格 420
16.3遗漏的内容 424
16.4还没满足 425
16.5补充书目 425
第17章 碰撞和简单的物理学 426
17.1物理学中的数学知识 427
17.1.1米、英尺、肘尺还是Kellicam 427
17.1.2距离、速度和加速度 427
17.1.3质量、加速度和力 428
17.1.4转动惯量、角速度和扭矩 431
17.1.5距离和交集的计算 431
17.2选择一种物理SDK 432
17.3对象属性 434
17.4碰撞体 435
17.4.1良好的碰撞几何体的要求 436
17.4.2可见几何体VS碰撞几何体 437
17.4.3人类角色的碰撞体 437
17.4.4特殊对象：楼梯、门道和树 439
17.5碰撞系统的使用 439
17.6集成一个物理SDK 441
17.6.1BulletSDK的组件 444
17.6.2初始化 445
17.6.3关闭 446
17.6.4物理系统的更新 447
17.6.5创建简单的物理对象 449
17.6.6凸面网格的创建 451
17.6.7触发器的创建 452
17.6.8力和力矩的应用 453
17.6.9物理调试渲染器 454
17.6.10接收碰撞事件 455
17.6.11物理SDK集成的最后内容 457
17.7等一下，我还有话要说 458
第18章 游戏AI简介 459
18.1AI技术 459
18.1.1硬编码AI 460
18.1.2随机化 461
18.1.3加权随机 462
18.2有限状态机 463
18.3决策树 467
18.4模糊逻辑 471
18.5效用理论 474
18.6以目标为导向的行动计划 477
18.7路径查找 478
18.7.1A*（A—Star） 479
18.7.2动态规避 481
18.8补充书目 482
第19章 多玩家游戏的网络编程 483
19.1互联网的工作原理 483
19.1.1Winsock还是Berkeley 484
19.1.2Internet地址 484
19.1.3域名系统 486
19.1.4有用的程序和文件 487
19.2套接字API 488
19.2.1套接字效用函数 488
19.2.2域名服务（DNS）函数 490
19.2.3套接字初始化和关闭 491
19.2.4创建套接字和设置套接字选项 491
19.2.5服务器函数 495
19.2.6套接字读取和写入 498
19.3使用套接字制作一款多玩家游戏 499
19.3.1数据包类 500
19.3.2核心套接字类 501
19.3.3用于监听的套接字类 506
19.3.4套接字管理器类 508
19.4核心客户端类 515
19.5核心服务器端类 516
19.6将套接字连接到事件系统中 517
19.7如果真的这么简单就好了 522
第20章 多道程序设计简介 523
20.1多道程序设计是什么 523
20.2创建线程 525
20.3进程同步 527
20.3.1测试与置位、信号量和互斥 528
20.3.2Windows临界区 528
20.4有趣的线程问题 530
20.5线程安全 531
20.6GameCode4中的多线程类 531
20.6.1RealtimeProcess类 532
20.6.2从实时进程发送事件 534
20.6.3接收实时进程中的事件 537
20.7Zip文件的后台解压缩 538
20.8进一步工作 540
20.9关于硬件 541
20.10关于未来 541
20.11补充书目 542
第21章 “茶壶大战”游戏 543
21.1制作游戏 544
21.2核心类的创建 545
21.2.1茶壶大战的应用层 545
21.2.2游戏逻辑 546
21.2.3人类玩家的游戏视图 553
21.3游戏事件 556
21.4游戏玩法 556
21.4.1关卡的加载 557
21.4.2主体管理器 558
21.4.3发送和接收事件 560
21.4.4进程 562
21.5留给读者的练习 563
第22章 C#中简单的游戏编辑器 565
22.1为什么要使用C# 565
22.2如何将编辑器组合起来 565
22.3编辑器架构 566
22.3.1应用层 566
22.3.2编辑器的逻辑类 567
22.3.3编辑器视图 568
22.3.4访问游戏引擎的函数 569
22.3.5创建DLL 578
22.3.6编辑器架构的封装 578
22.4C#编译器应用程序 579
22.4.1托管代码和非托管代码之间的区别 580
22.4.2NativeMethods类 581
22.4.3Program类 582
22.4.4MessageHandler类 583
22.5C#编辑器用户界面 585
22.5.1EditorForm类 585
22.5.2ActorComponentEditor类 595
22.6后续工作 603
22.7补充材料 604
第23章 对游戏进行调试和分析 605
23.1处理错误的艺术 606
23.2调试基础 607
23.2.1调试器的使用 609
23.2.2安装Windows符号文件 611
23.2.3对全屏游戏进行调试 612
23.2.4远程调试 613
23.2.5对小存储器转储文件（Minidump）进行调试 615
23.3图形调试和着色器调试 616
23.4调试技术 617
23.4.1调试是一次实验 617
23.4.2重现bug 619
23.4.3降低复杂度 620
23.4.4设置下一条语句 620
23.4.5汇编级调试 621
23.4.6给代码添加调料 623
23.4.7提取调试信息 624
23.4.8Lint和其他代码分析器 625
23.4.9Nu—Mega的BoundsChecker和运行时分析器 625
23.4.10消失的bug 625
23.4.11调整数值 626
23.4.12caveman调试 626
23.4.13当一切方法都失败时 627
23.5创建错误日志系统 628
23.6不同类型的bug 633
23.6.1内存泄漏和堆损坏 634
23.6.2游戏数据损坏 637
23.6.3堆栈损坏 638
23.6.4剪切和粘贴bug 639
23.6.5空间不足 639
23.6.6只在发布模式（ReleaseMode）中出现的bug 640
23.6.7惹是生非的多线程 640
23.6.8奇怪的bug 641
23.7性能分析 642
23.7.1性能的测量 642
23.7.2代码的优化 642
23.7.3折中方案 643
23.7.4过度优化 644
23.8结束小思 644
23.9补充书目 644
第24章 驶向结束 645
24.1问题的整理 645
24.1.1质量 646
24.1.2代码 650
24.1.3内容 653
24.2应付大麻烦 655
24.2.1项目进度严重拖延 655
24.2.2人事相关问题 661
24.2.3竞争对手会置你于死地 662
24.2.4到底有没有出路 663
24.2.5最后一个建议：不要惊慌 664
24.3光明就在前方—毕竟这不是一场训练 664
24.3.1测试存档 664
24.3.2补丁build或产品演示 665
24.3.3事后分析 665
24.3.4如何利用你的时间 666
· · · · · · (收起)