計(jì)算機(jī)游戲程序設(shè)計(jì)

前言

在電子工業(yè)出版社的大力支持下，本書于2005年出版后，承蒙各位讀者的厚愛，很快銷售一空。一方面，由于游戲技術(shù)的發(fā)展變化特別快，另一方面，第1版的書稿也沒有完全按照教材的形式來組織和編寫，在教學(xué)上存在諸多不便，因此萌生了組織編寫第2版的想法。電子工業(yè)出版社再次給予大力協(xié)助，并成功入選普通“十一五”國家級規(guī)劃教材。在修訂第2版時，原本有一個雄心勃勃的計(jì)劃，打算增加“游戲中的軟件工程”以及“手機(jī)游戲的開發(fā)”等章節(jié)內(nèi)容，但后來聽取了采用該教材的大多數(shù)任課老師以及同學(xué)的反饋意見，考慮到學(xué)時的限制等因素。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。　　本書著重介紹了計(jì)算機(jī)游戲程序設(shè)計(jì)所需的專業(yè)領(lǐng)域知識，包括二維圖形圖像技術(shù)、三維圖形學(xué)基礎(chǔ)、高級圖形學(xué)編程、計(jì)算機(jī)動畫技術(shù)、人工智能技術(shù)、音頻處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，基本涵蓋了計(jì)算機(jī)游戲編程的各個主要方面。全書共分11章，取材于國內(nèi)外的最新資料，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過游戲?qū)嵗齺韱l(fā)性地說明游戲編程的各種原理和方法?！　”緯焦獗P一張，內(nèi)容包括：實(shí)例源文件、完整演示實(shí)例以及配套的電子課件，這些資料均基于作者封裝的開源代碼的引擎。　　本書所面向的讀者對象是那些已掌握基本的程序設(shè)計(jì)技能，但立志于從事計(jì)算機(jī)游戲軟件開發(fā)的程序員和游戲開發(fā)愛好者。既可作為計(jì)算機(jī)、數(shù)字媒體技術(shù)和游戲?qū)I(yè)的本科生（研究生）的教材，也可用于游戲?qū)W院和各類游戲編程人員培訓(xùn)班的參考資料，對正在從事游戲開發(fā)和制作的相關(guān)人員也具有重要參考價值。

作者簡介

耿衛(wèi)東，1967年生，博士，現(xiàn)任浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，數(shù)字媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系主任，CAD&CG國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。
　　1985至1995年，先后就讀于南京大學(xué)、國防科技大學(xué)和浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)系。2000至2001年，在德國Fraunhofer媒體與通訊研究所從事博士后研究。2002年，在（中國）香港理工大學(xué)多媒體創(chuàng)新中心任講師。2003年，回浙江大學(xué)任教，主持和參加了國家自然科學(xué)基金、B63高科技計(jì)劃、歐盟和中國香港創(chuàng)新科技基金等多個科研項(xiàng)目，獲浙江省科技進(jìn)步一等獎和國家科技進(jìn)步二等獎1項(xiàng)。
　　目前的研究興趣為：計(jì)算機(jī)動畫、人工智能、CAD、藝術(shù)化繪制與數(shù)字娛樂技術(shù)。
　　2004年入選浙江省“151人才工程”第二層次培養(yǎng)對象，2005年被（中國）香港理工大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院聘為兼職副教授，2007年入選國家教育部“新世紀(jì)人才計(jì)劃”，并擔(dān)任國家教育部文科計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員。

書籍目錄

第1章 計(jì)算機(jī)游戲簡介　1.1 什么是游戲　1.2 計(jì)算機(jī)游戲的發(fā)展簡史　1.3 計(jì)算機(jī)游戲的分類　1.4 計(jì)算機(jī)游戲的開發(fā)過程　1.5 中國游戲業(yè)的展望　習(xí)題1　參考文獻(xiàn)第2章 游戲程序設(shè)計(jì)概覽　2.1 游戲的基本流程和體系結(jié)構(gòu)　2.2 游戲開發(fā)的基本理念及方法　2.3 游戲引擎簡介　2.4 游戲的調(diào)試與測試　2.5 游戲開發(fā)的準(zhǔn)則和“忠告”　2.6 游戲編程人員的基本素質(zhì)要求　2.7 小結(jié)　習(xí)題2　參考文獻(xiàn)第3章 二維游戲的基本編程技術(shù)　3.1 二維游戲的基本流程和架構(gòu)　3.2 圖像文件的解析　3.3 地圖的創(chuàng)建與顯示　　3.3.1 固定地圖　　3.3.2 滾屏地圖　　3.3.3 多層次地圖　　3.3.4 菱形地圖　3.4 顏色的混合與半透明效果　　3.4.1 基本原理和步驟　　3.4.2　Alpha融合技術(shù)  3.5 精靈動畫  3.6 二維游戲世界的模擬    3.6.1 碰撞檢測　　3.6.2 物體遮擋關(guān)系　　3.6.3 物體運(yùn)動模擬　3.7 一個簡單的二維潛艇游戲循環(huán)實(shí)例　3.8 小結(jié)　習(xí)題3　參考文獻(xiàn)第4章 三維圖形學(xué)基礎(chǔ)　4.1 向量、矩陣及四元數(shù)運(yùn)算　　4.1.1 向量運(yùn)算　　4.1.2 矩陣運(yùn)算　　4.1.3 四元數(shù)及其運(yùn)算　4.2 常用的立體幾何算法　　4.2.1 常用幾何體的表達(dá)與生成　　4.2.2 常用幾何體之問的距離與求交　　4.2.3 常用幾何體的屬性計(jì)算　4.3 三維場景的表達(dá)模型　　4.3.1 三角網(wǎng)格模型　　4.3.2 三類常用參數(shù)曲面　4.4 真實(shí)感圖形生成　　4.4.1 坐標(biāo)系　　4.4.2 圖形繪制流程　　4.4.3 顏色理論　　4.4.4 光照明計(jì)算　4.5 游戲畫面的刷新與反走樣　　4.5.1 畫面刷新和計(jì)時函數(shù)　　4.5.2 反走樣處理　4.6 小結(jié)　習(xí)題4　參考文獻(xiàn)第5章 三維游戲場景的組織和繪制　5.1 三維場景的組織與管理　　5.1.1 基于場景圖的表達(dá)和管理　　5.1.2 基于繪制狀態(tài)的場景管理　　5.1.3 基于景物包圍體的場景組織　　5.1.4 優(yōu)化場景繪制的幾何剖分技術(shù)　　5.1.5 景物包圍體與場景剖分技術(shù)比較　5.2 游戲場景的幾何優(yōu)化　　5.2.1 層次細(xì)節(jié)（LOD）技術(shù)　……第6章 游戲中的高級圖形技術(shù)第7章 三維動畫的基本編程技術(shù)第8章 游戲中的音頻編程第9章 游戲中的人機(jī)界面技術(shù)第10章 游戲中的人工智能第11章 網(wǎng)絡(luò)游戲的基本編程技術(shù)附錄A OGRE使用說明附錄B  游戲開發(fā)的團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目說明

章節(jié)摘錄

插圖：從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的角度看，游戲其實(shí)就是一個不斷按照某種邏輯更新各種數(shù)據(jù)（畫面、聲音等）的過程。Dave Roderick曾形象地把游戲類比為一個帶有前置終端的實(shí)時數(shù)據(jù)庫，該終端實(shí)時地接受用戶（玩家）輸入的各種交互指令，取出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并“優(yōu)雅”地將這些數(shù)據(jù)以各種形式（視覺、聽覺等）展現(xiàn)給用戶。從最基本的系統(tǒng)組成來看，所有游戲的主體部分都差不多，只是在某些局部有細(xì)小的差別。一個典型的游戲一般由以下核心子系統(tǒng)組成。用戶界面：接收玩家的各種交互請求，并把有關(guān)的數(shù)據(jù)以視覺、聽覺等形式展現(xiàn)給用戶。事件處理器：根據(jù)玩家的交互和游戲本身的邏輯要求，觸發(fā)各種事件，并進(jìn)行處理。綜合數(shù)據(jù)庫：存儲和管理各種形式的數(shù)據(jù)，包括圖形、關(guān)卡及其他數(shù)據(jù)。圖形引擎：主要負(fù)責(zé)繪制各種形式的圖形圖像數(shù)據(jù)，以及生成動畫。物理模擬子系統(tǒng)：提供了牛頓物理學(xué)的一般運(yùn)動規(guī)律的模擬以及碰撞檢測等。邏輯處理引擎：游戲的核心組成部分，提供游戲中所涉及的各種邏輯的計(jì)算和推理功能。聲音引擎：主要負(fù)責(zé)對各種聲音信號的合成和播放等。硬件抽象層：把與游戲相關(guān)的各種硬件設(shè)備（包括圖形硬件、聲音硬件及游戲桿等硬件交互設(shè)備）的接口進(jìn)行統(tǒng)一封裝和處理。此外，游戲還包含如下一個或者多個輔助子系統(tǒng)。游戲的配置子系統(tǒng)：在游戲開始前，設(shè)置游戲本身的參數(shù)或者游戲的運(yùn)行環(huán)境。菜單子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)顯示、協(xié)調(diào)和管理游戲的各個級別的菜單項(xiàng)和菜單條。聯(lián)機(jī)幫助子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)管理游戲的各種幫助文件，并在游戲過程中為用戶提供聯(lián)機(jī)幫助。音樂子系統(tǒng)：音樂通常被看成是一組比較特殊的聲音信號，由聲音引擎處理。只有在涉及到很多的音樂數(shù)據(jù)和需要一些特殊的作曲手段時，才會在游戲中提供一個音樂子系統(tǒng)，專門負(fù)責(zé)音樂數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和播放等。對上述各個相互依賴子系統(tǒng)和游戲的各數(shù)據(jù)流進(jìn)行封裝，就形成了一個典型的游戲軟件的體系結(jié)構(gòu)，如圖2.3所示。

編輯推薦

《計(jì)算機(jī)游戲程序設(shè)計(jì)(第2版)》為普通高等教育"十一五"國家級規(guī)劃教材。《計(jì)算機(jī)游戲程序設(shè)計(jì)(第2版)》附光盤一張，內(nèi)容包括：實(shí)例源文件、完整演示實(shí)例以及配套的電子課件，這些資料均基于作者封裝的開源代碼的引擎。

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