游戏编程精粹 7

图书目录:

目　录

第 1章　通用编程

简介　2

Adam Lake, 图形软件架构师，高级视觉计算(AVC)小组，英特尔

1.1　使用年龄和成本指标的高效率缓存替换　3

Colt“MainRoach”McAnlis，微软Ensemble工作室

1.1.1　概述　3

1.1.2　缓存替换算法　4

1.1.3　年龄和成本指标　5

1.1.4　结论　9

1.1.5　致谢　10

1.1.6　参考文献　10

1.2　高性能堆分配器　11

Dimitar Lazarov, Luxoflux

1.2.1　简介　11

1.2.2　相关工作　11

1.2.3　我们的解决方案　12

1.2.4　参考文献　18

1.3　用网络摄像头玩的视频游戏的光流　19

Arnau Ramisa, Institut d’Investigació en Intelligència Artificial

Enric Vergara, GeoVirtual

Enric Martí, Universitat Autónoma de Barcelona

1.3.1　简介　19

1.3.2　OpenCV代码　20

1.3.3　第 一种方法：图像差异　21

1.3.4　第 二种方法：运动历史　21

1.3.5　第三种方法：Lucas-Kanade算法　22

1.3.6　光流游戏　23

1.3.7　参考文献　25

1.4　一个多平台线程引擎的设计与实现　26

Michael Ramsey

1.4.1　一个实用线程架构的系统设计　26

1.4.2　线程　28

1.4.3　线程分配策略　30

1.4.4　对象的线程　31

1.4.5　线程的安全性、重新进入、对象同步和数据访问　32

1.4.6　使用缓存线(或缓存的一致性)　32

1.4.7　如何使用GLRThreading库　32

1.4.8　结论　34

1.4.9　参考文献　34

1.5　给蜜蜂和游戏玩家：如何处理六边形贴片　35

Thomas Jahn, King Art

J?rn Loviscach, Hochschule Bremen

1.5.1　简介　35

1.5.2　六边形贴片的利弊　35

1.5.3　掌握六边形网格　38

1.5.4　实现技巧　39

1.5.5　应用　40

1.5.6　结论　42

1.5.7　参考文献　42

1.6　服务于即时战略游戏的基于细胞多孔机器(Cellular Automaton)的线条主界面　43

Carlos A. Dietrich

Luciana P. Nedel

Jo?o L. D. Comba

1.6.1　关注上下文的控制等级　44

1.6.2　实现细节　45

1.6.3　结论　49

1.6.4　参考文献　49

1.7　第 一人称射击游戏的脚步导航技术　50

Marcus Aurelius C. Farias

Daniela G. Trevisan

Luciana P. Nedel

1.7.1　介绍　50

1.7.2　用脚来导航　51

1.7.3　一个简单的游戏　55

1.7.4　玩家测试　56

1.7.5　结论　57

1.7.6　以后的工作　57

1.7.7　致谢　57

1.8　推迟函数调用的唤醒系统　58

Mark Jawad, Nintendo of America Inc

1.8.1　时间问题　58

1.8.2　案例分析　59

1.8.3　对函数调用分类　60

1.8.4　检视这个系统　60

1.8.5　结论　61

1.8.6　参考文献　61

1.9　多线程任务和依赖系统　62

Julien Hamaide

1.9.1　介绍　62

1.9.2　任务系统　63

1.9.3　依赖性管理器　66

1.9.4　后续的工作　68

1.9.5　结论　69

1.9.6　参考文献　70

1.10　高级调试技术　71

Martin Fleisz

1.10.1　程序崩溃　71

1.10.2　内存泄露　74

1.10.3　Windows错误汇报(WER)　75

1.10.4　框架　76

1.10.5　结论　77

1.10.6　参考文献　78

第 2章　数学和物理

简介　80

Graham Rhodes, Applied Research

Associates, Inc.

2.1　随机数生成　82

Chris Lomont

2.1.1　背景：随机数生成　82

2.1.2　随机性测试　84

2.1.3　软件漂白　84

2.1.4　不加密随机数生成算法　85

2.1.5　加密RNG方法　89

2.1.6　创造随机数生成器的常见错误　90

2.1.7　代码　91

2.1.8　结论　91

2.1.9　参考文献　91

2.2　游戏中的快速通用光线查询　93

Jacco Bikker, IGAD/NHTV University of Applied Sciences——Breda, The Netherlands

2.2.1　光线追踪介绍　93

2.2.2　K维树概念和存储考虑　94

2.2.3　动态物体　101

2.2.4　示例程序　101

2.2.5　结论　102

2.2.6　参考文献　102

2.3　使用**远特性图的快速刚体碰撞检测　103

Rahul Sathe, Advanced Visual Computing, SSG，IntelCorp.

Dillon sharlet,Univesity of Colorado at Boulder

2.3.1　背景　103

2.3.2　预处理　104

2.3.3　运行时查询　106

2.3.4　性能分析和结束语　107

2.3.5　致谢　107

2.3.6　参考文献　108

2.4　使用投影空间来提高几何计算精度　109

Krzysztof Kluczek, Gda′nsk University of Technology

2.4.1　投影空间　109

2.4.2　R2空间中的基本对象　110

2.4.3　RP2空间中的点和直线　110

2.4.4　在RP2空间中的基本运算　111

2.4.5　在RP2空间中使用整数坐标进行精确的几何运算　112

2.4.6　在RP2空间中几何运算的数值范围限制　112

2.4.7　RP2空间运算的例子程序　114

2.4.8　拓展到第三维　116

2.4.9　结论　117

2.4.10　参考文献　117

2.5　使用XenoCollide算法简化复杂的碰撞　118

Gary Snethen, Crystal Dynamics

2.5.1　介绍　118

2.5.2　用支撑映射来表示形体　119

2.5.3　使用闵可夫斯基(Minkowski)差异来简化碰撞检测　121

2.5.4　使用闵可夫斯基入口简化(Minkowski Portal Refinement, MPR)来检测碰撞　122

2.5.5　使用MPR算法得到相交信息　125

2.5.6　结论　126

2.5.7　致谢　126

2.5.8　参考文献　126

2.6　使用变换语义的高效碰撞检测　128

José Gilvan Rodrigues Maia, UFC

Creto Augusto Vidal, UFC

Joaquim Bento Cavalcante-Neto, UFC

2.6.1　仿射变换和游戏　128

2.6.2　从矩阵中抽取语义　129

2.6.3　在碰撞检测中使用变换语义　131

2.6.4　结论　134

2.6.5　参考文献　135

2.7　三角样条　136

Tony Barrera, Barrera Kristiansen AB

Anders Hast, Creative Media Lab,University of G?vle

Ewert Bengtsson, Centre For Image Analysis,Uppsala University

2.7.1　背景知识　136

2.7.2　讨论　139

2.7.3　结论　139

2.7.4　参考文献　140

2.8　使用高斯随机性来拟真发射轨迹的变化　141

Steve Rabin, Nintendo of America Inc.

2.8.1　高斯分布　141

2.8.2　生成高斯随机性　142

2.8.3　其他应用　144

2.8.4　自然中的高斯分布　144

2.8.5　结论　144

2.8.6　参考文献　145

第3章　人工智能

简介　147

Brian Schwab

3.1　用行为克隆创建有趣的代理　149

John Harger

Nathan Fabian

3.1.1　实例：The Demo Game　149

3.1.2　结论　154

3.1.3　参考文献　155

3.2　设计一种真实并且统一的代理感知模型　156

Steve Rabin, Nintendo of America Inc.

Michael Delp, WXP Inc.

3.2.1　基本视觉模型　156

3.2.2　基本听觉模型　157

3.2.3　用椭圆扩充视觉模型工具箱　158

3.2.4　用确定性模拟人类视觉　159

3.2.5　用确定性模拟人类听觉　161

3.2.6　统一的感知模型　162

3.2.7　为统一感知模型添加记忆　163

3.2.8　结论　163

3.2.9　参考文献　163

3.3　管理AI算法复杂度：泛型编程方法　165

Iskander Umarov

Antoli Beliaev.

3.3.1　介绍　165

3.3.2　行为选择工作流程　166

3.3.3　实现　172

3.3.4　结论　178

3.3.5　参考文献　178

3.4　有关态度的一切：为意见、声望和NPC个性构建单元　180

Michael F.Lynch, Ph.D.,Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY

3.4.1　简介　180

3.4.2　态度　181

3.4.3　态度里有什么　182

3.4.4　复杂的态度对象　185

3.4.5　态度和行为　187

3.4.6　说服和影响　187

3.4.7　态度的社会交换　188

3.4.8　另一个例子　188

3.4.9　注意事项和结论　189

3.4.10　参考文献　190

3.5　用玩家追踪和交互玩家图来理解游戏AI　191

G. Michael Youngblood, UNC Charlotte

Priyesh N.Dixit, UNC Charlotte

3.5.1　简介　191

3.5.2　信息的价值　192

3.5.3　交互玩家图　197

3.5.4　行为的更深理解　201

3.5.5　结论　201

3.5.6　参考文献　202

3.6　面向目标的计划合并　204

Michael Dawe

3.6.1　回顾面向目标的计划系统　204

3.6.2　用于面向目标计划的计划合并　205

3.6.3　结论　208

3.6.4　参考文献　208

3.7　超越A*：IDA*和边缘搜索　209

Robert Kirk Delisle

3.7.1　A*和Dijkstra　210

3.7.2　迭代延伸A*(IDA*)　211

3.7.3　边缘搜索算法　212

3.7.4　结论　213

3.7.5　参考文献　213

第4章　音频

简介　215

Alexander Brandon

4.1　基于可编程图形硬件的音频信号处理　216

Mark France

4.1.1　GPGPU 编程概述　216

4.1.2　音频效果　217

4.1.3　室内效果　218

4.1.4　结论　219

4.1.5　参考文献　219

4.2　多流—编写次世代音频引擎的艺术　221

Jason Page, 索尼计算机娱乐公司欧洲分部

4.2.1　一切将如何开始　221

4.2.2　理解“次世代”音频　222

4.2.3　环绕声音　228

4.2.4　路由引导　231

4.2.5　结论　231

4.3　听仔细了，你应该不会再有机会听到这个了　233

Stephan Schütze

4.3.1　如何做到？采用不同的理念！　233

4.3.2　前进，砰！　234

4.3.3　旧的不去新的不来　236

4.3.4　称手利器　237

4.3.5　细节管理　238

4.3.6　为什么我们要再做一次　239

4.3.7　更进一步　239

4.3.8　结论　240

4.4　实时音频效果的运用　241

Ken Noland

4.4.1　声音系统的概览　242

4.4.2　声音缓存　243

4.4.3　分级缓存　244

4.4.4　效果和滤波器　245

4.4.5　压缩和流　246

4.4.6　结论　247

4.4.7　参考文献　247

4.5　上下文驱动，层叠混合　248

Robert Sparks

4.5.1　概述　248

4.5.2　实现　249

4.5.3　扩展实时调整的概念　252

4.5.4　效率　252

4.5.5　例子程序　253

4.5.6　结论　253

第5章　图形学

简介　255

Timothy E. Roden，Angelo State University

5.1　先进的粒子沉积　256

Jeremy Hayes，英特尔公司

5.1.1　为什么使用粒子　256

5.1.2　粒子沉积　256

5.1.3　改进粒子沉积　257

5.1.4　结论　263

5.1.5　参考文献　263

5.2　减少骨骼动画中的累积误差　264

Bill Budge，索尼娱乐美国分部

5.2.1　游戏动画系统的快速巡视　264

5.2.2　累积误差　265

5.2.3　结论　268

5.2.4　参考文献　268

5.3　粗糙材料漫反射光着色的另一个模型　269

Tony Barrera，Barrera Kristiansen AB

Anders Hast，创造媒体实验室，University of G?vle

Ewert Bengtsson，图像分析中心，Uppsala University

5.3.1　简介　269

5.3.2　平坦效果　270

5.3.3　后向散射　272

5.3.4　结论　273

5.3.5　参考文献　273

5.4　高效的细分表面　275

Chris Lomont

5.4.1　细分方案的介绍　275

5.4.2　Loop细分的特征和选项　276

5.4.3　细分数据结构　281

5.4.4　细分算法的细节　283

5.4.5　性能问题　286

5.4.6　结论　288

5.4.7　参考文献　288

5.5　用径向基函数纹理来替代动画浮雕　290

Vitor Fernando Pamplona，Instituto de Informática: UFRGS

Manuel M. Oliveira，Instituto de Informática: UFRGS

Luciana Porcher Nedel，Instituto de Informática: UFRGS

5.5.1　简介　290

5.5.2　图像扭曲　291

5.5.3　径向基函数　292

5.5.4　插值扭曲函数　292

5.5.5　使用着色器评估扭曲函数　293

5.5.6　动画浮雕贴图　294

5.5.7　动画浮雕替代　294

5.5.8　结果　296

5.5.9　结论　297

5.5.10　鸣谢　297

5.5.11　参考文献　297

5.6　SM1.1和更高版本上的裁剪贴图　299

Ben Garney

GarageGames

5.6.1　裁剪贴图的基本概念　299

5.6.2　裁剪贴图的实现　300

5.6.3　如果你想节约些时间……　305

5.6.4　参考文献　306

5.7　一个先进的贴花系统　307

Joris Mans

Dmitry Andreev

5.7.1　要求　307

5.7.2　正常的贴花方法　307

5.7.3　先进的贴花方法　307

5.7.4　这个先进贴花系统的优势　310

5.7.5　性能和实验结果　312

5.7.6　演示　314

5.7.7　结论　314

5.7.8　参考文献　315

5.8　室外地形渲染的大纹理映射　316

Antonio Seoane, Javier Taibo, Luis Hernández, and Alberto Jaspe

VideaLAB, University of La Coru?a

5.8.1　简介　316

5.8.2　结构　317

5.8.3　更新缓存的内容　320

5.8.4　渲染问题　321

5.8.5　结果　323

5.8.6　结论　324

5.8.7　参考文献　324

5.9　基于艺术品的嫁接贴图渲染　325

Joshua A. Doss，先进的视觉计算，英特尔公司

5.9.1　资产　325

5.9.2　运行时　328

5.9.3　感谢　330

5.9.4　结论和未来的工作　330

5.9.5　参考文献　330

5.10　廉价的对话：动态实时口型同步(Lipsync)　331

Timothy E. Roden, Angelo State University

5.10.1　需求　331

5.10.2　一般过程　333

5.10.3　结论　336

5.10.4　参考文献　336

第6章　网络和多人游戏

简介　338

Diana Stelmack

6.1　游戏世界同步的高层抽象　339

Hyun-jik Baeb

6.1.1　HLA用法　340

6.1.2　游戏世界同步剖析　340

6.1.3　HLA组件　341

6.1.4　在HLA运行器中的视口　346

6.1.5　进一步讨论　348

6.1.6　结论　348

6.1.7　参考文献　348

6.2　网络游戏的身份验证　350

Jon Watte

6.2.1　介绍　350

6.2.2　游戏登录安全　350

6.2.3　保障游戏时安全　353

6.2.4　结论　354

6.2.5　参考文献　355

6.3　使用智能包嗅探器来调试游戏网络　357

David L. Koenig, The Whole Experience, Inc

6.3.1　智能包嗅探器概念　357

6.3.2　一个例子　357

6.3.3　传统调试技术的缺陷　358

6.3.4　实现　358

6.3.5　使用WinPcap库　359

6.3.6　降低安全风险　360

6.3.7　一个替代方案　361

6.3.8　例子程序　361

6.3.9　结论　361

6.3.10　参考文献　361

第7章　脚本和数据驱动系统

介绍　363

Scott Jacobs

Tom Forsyth

7.1　Lua自动绑定系统　364

Julien Hamaide

7.1.1　介绍　364

7.1.2　特性　364

7.1.3　函数的绑定　365

7.1.4　在Lua里的面向对象　365

7.1.5　在Lua里绑定C++对象　366

7.1.6　扩展绑定系统　371

7.1.7　结论　373

7.1.8　后续工作　374

7.1.9　例子　376

7.1.10　结论　376

7.1.11　参考文献　376

7.2　用内省(introspection)方式把C++对象序列化到数据库中　377

Joris Mans

7.2.1　元数据(Metadata)　377

7.2.2　数组　378

7.2.3　序列化成文本　378

7.2.4　数据库系统　378

7.2.5　例子　390

7.2.6　问题和将来的改进　390

7.2.7　结论　391

7.2.8　参考文献　391

7.3　数据端口　392

Martin Linklater

7.3.1　概述　392

7.3.2　类型安全　394

7.3.3　引用计数　394

7.3.4　实践例子　394

7.3.5　问题　395

7.3.6　结论　396

7.4　支持你本地的美术家：为你的引擎增加shader　397

Curtiss Murphy; Alion Science and Technology

7.4.1　shader专用名词　 397

7.4.2　程序、参数和管理器，哦我的老天！　398

7.4.3　灵活性是关键　399

7.4.4　原型　400

7.4.5　shader参数　401

7.4.6　例子——飞艇目标　403

7.4.7　高级技术　405

7.4.8　后续工作　407

7.4.9　结论　407

7.4.10　参考文献　407

7.5　与蟒共舞　用好AST　408

邹光先

7.5.1　简介　408

7.5.2　背景　408

7.5.3　方案　409

7.5.4　结论　411

7.5.5　参考文献　411

关于本书附带光盘