三維游戲引擎設計與實現(xiàn)

前言

隨著全球經(jīng)濟的高速發(fā)展，IT技術、傳媒和通信產(chǎn)業(yè)的交融使數(shù)字媒體這一信息技術與媒體藝術的交叉領域，得到了前所未有的發(fā)展，日益成為現(xiàn)代服務業(yè)的重要支撐和優(yōu)先發(fā)展方向，成為我國未來新產(chǎn)業(yè)的重要增長點。國家極其重視數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和交叉性人才的培養(yǎng)，自2005年以來，陸續(xù)成立了國家數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)化基地、國家動畫產(chǎn)業(yè)基地和國家動畫教學研究基地，這大大推進了我國數(shù)字媒體學科的建設和數(shù)字媒體產(chǎn)學研的結合，進而推動了數(shù)字經(jīng)濟的健康發(fā)展。目前，數(shù)字媒體教育在國內(nèi)高等教育體系中還處于新興階段，人才缺口大，缺少系列化的優(yōu)秀教材。很多高校和研究機構對此進行了有益的探索，形成了一定的成果。浙江大學出版社推出的這套《數(shù)字媒體藝術與技術系列叢書》是一種很好的嘗試。該叢書結合教育部數(shù)字媒體新專業(yè)的建設要求，從數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)人才的實際需求出發(fā)，整合了各類高校優(yōu)質教學資源，注重技術與藝術的有機結合，既包括數(shù)字媒體的基礎內(nèi)容，又包括數(shù)字媒體藝術、技術的專業(yè)技能，體現(xiàn)了數(shù)字媒體與具體行業(yè)領域的結合以及國內(nèi)外數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的研究成果和動態(tài)。我很高興地看到，《數(shù)字媒體藝術與技術系列叢書》不僅得到了教育部計算機教學指導委員會、CAD&CG國家重點實驗室、中國圖形圖像學會等單位的大力支持，而且得到了影視、動畫、游戲等各類媒體行業(yè)和IT產(chǎn)業(yè)領域的知名專家和學者的指導。這種專業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)的融合、技術與藝術結合的探索，必將對培養(yǎng)適合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高素質人才、對我國高校數(shù)字媒體教育的發(fā)展和學科建設起到積極的推動作用！

內(nèi)容概要

　　《三維游戲引擎設計與實現(xiàn)》結合作者自主設計并多次獲得國家級科研項目資助的CAP引擎的具體設計與實現(xiàn)，介紹三維游戲引擎及其開發(fā)過程。《三維游戲引擎設計與實現(xiàn)》具體介紹了蔚戲引擎的構架、三維場景管理模塊的設計、渲染器的設計、骨骼動畫的設計、粒子特效及編輯器的設計、GUI其編輯器的設計、輸入輸出模塊的設計、網(wǎng)絡模塊的設計、音效模塊的設計、人工智能模塊的設計以及引擎總體架構等方西的內(nèi)容。　　CAP引擎由C++語言編寫，配套光盤中附有該引擎的所有源代碼和若干相關的DEM0，以及引擎設計的參考文檔?！　　度S游戲引擎設計與實現(xiàn)》可作為各高校數(shù)字媒體類相關專業(yè)的教學月書瓤；也可以作為游戲設討愛好者的工具書或參考書。

作者簡介

耿衛(wèi)東，浙江大學計算機科學與技術學院教授，博士生導師，數(shù)字媒體與網(wǎng)絡技術系主任，計算機輔助設計與圖形學國家重點驗室副主任，香港理工大學設計學院兼職副教授。主要研究專長為計算機輔助設計與圖形學、數(shù)字媒體與娛樂技術、人工智能/認知科學。2004年入選浙江省151人才工程第二層次培養(yǎng)對象，2007年獲選教育部新世紀人才計劃資助。陳凱，有多年游戲開發(fā)經(jīng)驗，2005年作為中國的兩名代表之一參加Dare to be digital游戲創(chuàng)作大賽，獲最佳程序員獎。李鑫，杭州海瓜軟件科技有限公司創(chuàng)始人之一，主持開發(fā)過多款休閑類網(wǎng)絡游戲。徐明亮，研究方向是游戲引擎及Game al，曾參與翻譯了Advance 3d gome all in one 一書。

書籍目錄

第1章 游戲引擎發(fā)展概況1.1 何為游戲引擎1.2 世界游戲引擎發(fā)展概況1.2.1 引擎的誕生（1992-1993年）1.2.2 引擎的轉變（1994-1997年）1.2.3 引擎的革命（1998-2000年）1.2.4 跨世紀的引擎（2001-）1.3 國內(nèi)游戲引擎發(fā)展概況1.4 游戲引擎的發(fā)展趨勢第2章 游戲引擎的總體架構設計2.1 游戲引擎的構架2.2 客戶端體系結構2.2.1 登錄服務器2.2.2 大廳服務器2.2.3 中心服務器2.2.4 數(shù)據(jù)服務器2.2.5 游戲服務器第3章 三維場景管理模塊的設計3.1 場景圖3.2 有向包圍盒3.3 節(jié)點包圍球3.4 場景圖的渲染第4章 三維渲染管道的設計4.1 渲染器4.2 材質管理4.3 頂點緩沖區(qū)和索引緩沖區(qū)4.3.1 頂點緩沖區(qū)4.3.2 索引緩沖區(qū)4.4 靜態(tài)模型第5章 骨骼動畫技術的實現(xiàn)5.1 動作數(shù)據(jù)格式解析5.1.1 骨架5.1.2 蒙皮骨骼5.1.3 關鍵幀骨骼動畫5.2 骨骼動畫的更新5.3 進階骨骼動畫5.4 動畫瀏覽器第6章 粒子特效6.1 粒f系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)6.2 關鍵幀技術及自定義發(fā)射器示例6.3 粒子系統(tǒng)編輯器第7章 圖形用戶界面模塊第8章 輸入模塊第9章 網(wǎng)絡模塊的設計與實現(xiàn)第10章 音效模塊的設計與實現(xiàn)第11章 游戲中的人工智能技術附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 游戲引擎發(fā)展概況本章作為全書的緒論，主要介紹何為游戲引擎、引擎在游戲中的作用以及它的進化對于游戲的發(fā)展產(chǎn)生了哪些影響、世界游戲引擎發(fā)展概況、國內(nèi)游戲引擎發(fā)展概況以及游戲引擎技術的發(fā)展趨勢等。 1.1 何為游戲引擎簡單地說，游戲引擎就是“用于控制所有游戲功能的主程序”，從計算碰撞、物理系統(tǒng)和物體的相對位置到接受玩家的輸入，以及聲音的輸出等等功能，都是游戲引擎需要負責的事情。它扮演著中場發(fā)動機的角’色，把游戲中的所有元素捆綁在一起，在后臺指揮它們有序地工作。因此，無論是2D游戲還是3D游戲，無論是角色扮演游戲、即時策略游戲、冒險解謎游戲還是動作射擊游戲，哪怕是一個小游戲，都有一段起控制作用的代碼。經(jīng)過不斷地進化，如今的游戲引擎已經(jīng)發(fā)展為由多個子系統(tǒng)共同構成的復雜系統(tǒng)，從建模、動畫到光影、粒子特效，從物理系統(tǒng)、碰撞檢測到文件管理、網(wǎng)絡特性，還有專業(yè)的編輯工具和插件，幾乎涵蓋了開發(fā)過程中的所有重要環(huán)節(jié)。一個典型的游戲引擎一般包含以下幾個組件。

編輯推薦

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