游戏编程权威指南（第4版）

图书标准信息

• 作者 [美]Mike（麦克沙福瑞）、David“Rez”Graham（格雷海姆） 著；师蓉、李静、李青翠 译
• 出版社 人民邮电出版社
• 出版时间 2016-03
• 版次 1
• ISBN 9787115410344
• 定价 99.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 666页
• 字数 1千字
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

游戏编程的用户需求和发展速度近年来很快，阅读游戏开发类图书的需求也越来越大。本书是一本游戏开发指南，是开发、部署、运行商业游戏的读物。
全书分为4个部分共24章。首部分是游戏编程基础，主要介绍了游戏编程的定义、游戏架构等基础知识。第二部分是让游戏跑起来，主要介绍了初始化和关闭代码、主循环、游戏主题和用户界面等。第三部分是核心游戏技术，主要介绍了一些更为复杂的代码示例，如3D编程、游戏音频、物理和AI编程等。第四部分是高级知识和综合应用，主要介绍了网络编程、多道程序设计和用C#创建工具等，并利用前面所讲的知识开发出一款简单的游戏。
 本书适合游戏开发人员、游戏架构设计人员和游戏引擎用户参考阅读，也适合想要进入游戏开发领域的读者阅读。

【作者简介】

MikeMcShaffry又名“Mike先生”，在刚会敲键盘时就开始了游戏编程。从大学毕业后他就加入了OriginSystems公司，和WarrenSpector和RichardGarriott（又名“不列颠之王”）一起开发了“创世纪”系列，包括“网络创世纪”。从那之后，他开发了很多游戏，包括：“Magnadoodle”（PC）；为微软开发了一洗类棋牌类游戏；“神偷：致命阴影”（Xbox/PC）；为美国军方开发的24蓝；“蘑菇人：孢子大战”（Wii）；“捉鬼敢死队”（Wii/PS2）；“CookorBeCooked”（Wii）；“星球大战：原力释放2”（Wii）；“雷神托尔”（Wii/3DS）；“惯性：超速逃逸”（iOS/Android）。Mike现在是RedFly工作室的执行制片人。

David“Rez”Graham是一名自学成才的程序员，他从1996年就开始在地下室里编写游戏了。2005年，他获得了Super-EgoGames的一份编程工作，他开发了几个迷你游戏并担任“芭比高校生冒险日记”（PC）的AI工作。他还参与开发了一款喜剧冒险游戏：“明争暗斗”（PS3）。2008年，Rez跳槽到“PlanetMoon”，参与开发了“BrainQuest”（GameBoyDS）和“描绘生命：下一章”（Wii）。2010年，Rez跳槽到“PlayFirst”的公司，他参与开发了“疯狂烹饪”（iPad平台），并成为“婚礼进行曲”（iPhone4平台）的主工程师。Rez现在待在EA，他担任的是“模拟人生”系列游戏的AI程序员。他已经参与了2款游戏的发行，包括“模拟人生：中世纪”和“模拟人生中世纪：贵族与海盗”扩展包。他现在是一款即将发行的“模拟人生”游戏的主AI程序员。

【目录】

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101　92
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101　332
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