網(wǎng)絡(luò)游戲客戶端編程

第1章 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ) 1
1.1 3D圖形學(xué)概述 2
1.1.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ) 2
1.1.2 計(jì)算機(jī)圖形顯示技術(shù) 4
1.1.3 計(jì)算機(jī)圖形處理器 4
1.1.4 顯卡發(fā)展史 6
1.2 向量 11
1.2.1 向量的概念 11
1.2.2 坐標(biāo)系 12
1.2.3 向量的運(yùn)算 13
1.3 矩陣 16
1.3.1 矩陣的概念 16
1.3.2 矩陣的運(yùn)算 17
1.3.3 齊次坐標(biāo) 20
1.4 圖形幾何變換 20
1.4.1 圖形幾何變換的意義 20
1.4.2 二維圖形的幾何變換 21
1.4.3 三維圖形的幾何變換 23
1.5 四元數(shù) 25
1.5.1 復(fù)數(shù)理論 25
1.5.2 四元數(shù)的運(yùn)算 26
1.5.3 四元數(shù)在圖形學(xué)中的應(yīng)用 28
本章小結(jié) 30
自測(cè)習(xí)題 31
課后作業(yè) 31
第2章 DirectX基礎(chǔ) 33
2.1 DirectX介紹 34
2.1.1 DirectX及其歷史 34
2.1.2 DirectX開發(fā)庫(kù) 37
2.1.3 DirectX編程約定和命名規(guī)范 37
2.1.4 DirectX環(huán)境配置 40
2.2 D3D相關(guān)概念 42
2.2.1 HAL和COM 42
2.2.2 D3D中的基礎(chǔ)概念 46
2.2.3 空間的概念 47
2.3 T&L渲染流水線 48
2.3.1 T&L的概念 48
2.3.2 空間轉(zhuǎn)換 49
2.3.3 照明與投影 50
2.3.4 投影后的處理 51
2.3.5 渲染中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 53
2.4 D3D中的圖元 54
2.4.1 D3D中圖元（Primitive）的概念 54
2.4.2 圖元類型 55
2.5 D3D程序基本框架 57
2.5.1 初始化Direct3D程序 58
2.5.2 圖形顯示 63
本章小結(jié) 65
自測(cè)習(xí)題 65
課后作業(yè) 66
第3章 繪制基本圖形 67
3.1 繪制基本圖形 68
3.1.1 繪制基本圖形的完整代碼 68
3.1.2 繪制圖形的代碼分析 72
3.2 索引緩沖繪制矩形 76
3.2.1 使用索引緩沖（Index Buffer）的意義 76
3.2.2 在D3D中如何使用索引緩沖 76
3.3 D3D中的圖形學(xué) 78
3.3.1 D3D中的圖形學(xué)基礎(chǔ) 78
3.3.2 D3D中的平面 83
3.3.3 D3D中的射線 86
3.3.4 D3D中的圖形變換 87
本章小結(jié) 89
自測(cè)習(xí)題 89
課后作業(yè) 90
第4章 實(shí)現(xiàn)基本光照與紋理 91
4.1 基本紋理繪制 92
4.1.1 紋理的概念 92
4.1.2 D3D的紋理繪制 94
4.2 特殊紋理渲染 99
4.2.1 紋理過(guò)濾（Texture Filtering）與采樣 99
4.2.2 紋理尋址（Texture Address） 103
4.2.3 紋理包裝（Texture Wrapping）與壓縮 106
4.3 基本光照模型與表面材質(zhì) 109
4.3.1 光照模型 109
4.3.2 光源類型 111
4.3.3 光源的屬性 112
4.3.4 物體表面材質(zhì) 114
4.3.5 在Direct3D中實(shí)現(xiàn)光照 115
本章小結(jié) 117
自測(cè)習(xí)題 118
課后作業(yè) 118
第5章 使用網(wǎng)格模型 119
5.1 使用網(wǎng)格建立基本模型 120
5.1.1 ID3DXMesh接口 120
5.1.2 子集和屬性緩沖 121
5.1.3 網(wǎng)格渲染 122
5.1.4 優(yōu)化網(wǎng)格 122
5.1.5 屬性表 123
5.1.6 鄰接信息 124
5.1.7 克隆網(wǎng)格 125
5.1.8 創(chuàng)建Mesh（D3DXCreateMeshFVF） 126
5.1.9 創(chuàng)建并渲染Mesh 126
5.2 游戲地形網(wǎng)格 128
5.2.1 高度圖的概念 129
5.2.2 高度圖的使用 130
5.3 使用模型 134
5.3.1 X文件格式 134
5.3.2 輸出.X文件格式 137
5.3.3 在Direct3D程序中載入X文件 139
5.3.4 三維模型動(dòng)畫 141
5.3.5 骨骼動(dòng)畫詳解 143
本章小結(jié) 148
自測(cè)習(xí)題 149
課后作業(yè) 149
第6章 實(shí)現(xiàn)基本游戲特效 151
6.1 基本渲染屬性 152
6.1.1 深度緩沖 152
6.1.2 Alpha混合 153
6.1.3 Alpha測(cè)試 156
6.1.4 多邊形填充和渲染 157
6.1.5 圖形反鋸齒 158
6.2 多紋理混合 160
6.2.1 多紋理的概念 160
6.2.2 多重紋理的使用 161
6.3 霧化效果 163
6.3.1 D3D中的霧化模型 163
6.3.2 實(shí)現(xiàn)霧化效果 165
6.4 2D文字和圖形 167
6.4.1 D3D中使用2D文字 167
6.4.2 D3D中使用二維圖形 169
6.5 公告板技術(shù) 170
6.5.1 公告板技術(shù)原理 170
6.5.2 公告板的程序?qū)崿F(xiàn) 171
6.6 粒子系統(tǒng) 172
6.6.1 粒子系統(tǒng)的概念 172
6.6.2 粒子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 173
本章小結(jié) 178
自測(cè)習(xí)題 178
課后作業(yè) 178
第7章 實(shí)現(xiàn)游戲?qū)崟r(shí)陰影 179
7.1 模板技術(shù) 180
7.1.1 模板的概念 180
7.1.2 模板的程序?qū)崿F(xiàn) 181
7.1.3 模板的簡(jiǎn)單應(yīng)用 183
7.2 實(shí)時(shí)陰影技術(shù) 188
7.2.1 陰影體 188
7.2.2 實(shí)時(shí)陰影的技術(shù)實(shí)現(xiàn) 192
本章小結(jié) 199
自測(cè)習(xí)題 200
課后作業(yè) 200
第8章 實(shí)現(xiàn)游戲控制 201
8.1 游戲控制概述 202
8.1.1 傳統(tǒng)的控制 202
8.1.2 DirectInput 203
8.2 DirectX鍵盤控制 207
8.2.1 初始化鍵盤對(duì)象 207
8.2.2 設(shè)置鍵盤設(shè)備狀態(tài) 208
8.2.3 獲取鍵盤輸入 209
8.2.4 釋放設(shè)備 212
8.3 DirectX鼠標(biāo)控制 212
8.3.1 使用鼠標(biāo)設(shè)備的流程 212
8.3.2 使用鼠標(biāo)控制 217
8.4 游戲控制綜合應(yīng)用 221
8.4.1 游戲角色控制 221
8.4.2 攝像機(jī)控制 226
本章小結(jié) 228
自測(cè)習(xí)題 229
課后作業(yè) 229
第9章 實(shí)現(xiàn)游戲音樂與音效 231
9.1 DirectMusic對(duì)音頻文件的支持 232
9.1.1 游戲音樂音效概述 232
9.1.2 DirectMusic的特點(diǎn) 233
9.1.3 DirectMusic的編程步驟 234
9.2 DirectSound對(duì)音頻文件的支持 238
9.2.1 DirectSound的特點(diǎn) 238
9.2.2 DirectSound的編程步驟 239
9.3 DirectShow對(duì)流媒體的支持 246
9.3.1 DirectShow的工作原理 246
9.3.2 DirectShow的編程步驟 250
9.3.3 DirectShow播放AVI動(dòng)畫 252
9.4 3D音效的實(shí)現(xiàn) 253
9.4.1 3D音效模型 254
9.4.2 3D音效實(shí)現(xiàn) 255
本章小結(jié) 256
自測(cè)習(xí)題 256
課后作業(yè) 257
第10章 建立基本游戲場(chǎng)景 259
10.1 CGameApp 260
10.2 CMath 262
10.3 CBoundingBox 263
10.4 CCamera 265
10.5 CMesh 267
10.6 CMP3 268
10.7 CParticleSystem 269
10.8 CShadowVolume 272
10.9 CSkyBox 273
10.10 CTerrain 274
10.11 CUnit 275
10.12 CSkinMesh 277
本章小結(jié) 282
第11章 HLSL語(yǔ)言基礎(chǔ) 283
11.1 HLSL基本概念 284
11.1.1 著色器和高級(jí)語(yǔ)言 284
11.1.2 VertexShader和PixelShader 285
11.1.3 HLSL工作模型 286
11.1.4 VertexShader和PixelShader的版本 287
11.1.5 Technique和Pass 288
11.2 HLSL中的變量 288
11.2.1 變量類型 289
11.2.2 變量類型的轉(zhuǎn)換 292
11.2.3 變量的其他修飾用關(guān)鍵字 293
11.2.4 變量重組 294
11.3 HLSL中的基礎(chǔ)語(yǔ)法 295
11.3.1 HLSL的函數(shù) 295
11.3.2 HLSL中的內(nèi)置函數(shù) 296
11.3.3 數(shù)學(xué)表達(dá)式 296
11.3.4 依賴于不同版本的變量類型 297
11.3.5 HLSL關(guān)鍵字和保留字表 298
本章小結(jié) 299
自測(cè)習(xí)題 299
課后作業(yè) 299
本章附錄函數(shù)定義表 299
第12章 Direct3D與HLSL 309
12.1 HLSL編碼入門 310
12.1.1 一個(gè)簡(jiǎn)單的示例 310
12.1.2 獲取圖形硬件所支持的Shader版本 311
12.1.3 編譯HLSL代碼 313
12.1.4 定義technique和pass 316
12.1.5 修改渲染狀態(tài) 316
12.2 HLSL中的語(yǔ)義 317
12.2.1 語(yǔ)義的概念 317
12.2.2 Direct3D中的FVF與多流 318
12.2.3 語(yǔ)義的應(yīng)用 319
12.2.4 輸入/輸出語(yǔ)義的其他相關(guān)內(nèi)容 320
12.2.5 語(yǔ)義的作用 322
12.2.6 使用語(yǔ)義的原因 322
12.3 HLSL中的釋義 323
12.3.1 釋義的概念 323
12.3.2 獲取釋義信息 325
本章小結(jié) 326
自測(cè)習(xí)題 327
課后作業(yè) 327
第13章 HLSL基本應(yīng)用 329
13.1 D3D與HLSL的交互 330
13.1.1 在D3D中調(diào)用HLSL代碼 330
13.1.2 與變量交互的方法 331
13.1.3 獲取變量的所有信息 335
13.1.4 枚舉出代碼中的所有變量 338
13.1.5 獲取Technqiue和Pass的信息 340
13.2 基本渲染效果 344
13.2.1 頂點(diǎn)變換 344
13.2.2 頂點(diǎn)顏色 348
13.2.3 使用紋理 349
13.2.4 光照效果 351
本章小結(jié) 359
自測(cè)習(xí)題 359
課后作業(yè) 359
第14章 尋路算法 361
14.1 圖論基礎(chǔ) 362
14.1.1 圖的定義 362
14.1.2 圖的表示結(jié)構(gòu) 363
14.2 基本尋路算法 365
14.2.1 深度優(yōu)先算法 365
14.2.2 廣度優(yōu)先算法 370
14.3 A*算法 376
14.3.1 A*算法的思想 376
14.3.2 A*算法的邏輯 377
14.3.3 A*算法的實(shí)現(xiàn) 379
本章小結(jié) 391
自測(cè)習(xí)題 392
課后作業(yè) 392
第15章 人工智能 393
15.1 人工智能概述 394
15.1.1 人工智能的概念及其應(yīng)用 394
15.1.2 游戲中的人工智能 396
15.1.3 游戲中人工智能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 398
15.2 有限狀態(tài)機(jī) 399
15.2.1 電腦角色的行為 399
15.2.2 有限狀態(tài)機(jī) 401
15.2.3 模糊狀態(tài)機(jī) 403
15.3 博弈論 403
15.3.1 博弈問題概述 403
15.3.2 完全信息靜態(tài)博弈 404
15.3.3 完全信息動(dòng)態(tài)博弈 406
15.3.4 不完全信息靜態(tài)博弈 407
15.3.5 不完全信息動(dòng)態(tài)博弈 408
15.3.6 博弈論的應(yīng)用 409
本章小結(jié) 416
自測(cè)習(xí)題 416
課后作業(yè) 417
第16章 物理模擬 419
16.1 相關(guān)物理概念 420
16.1.1 基本物理單位 420
16.1.2 主要物理單位 422
16.2 物理環(huán)境模擬 427
16.2.1 動(dòng)量守恒與傳遞 427
16.2.2 模擬重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 429
16.2.3 模擬摩擦力 432
本章小結(jié) 435
自測(cè)習(xí)題 436
課后作業(yè) 436
第17章 碰撞檢測(cè) 437
17.1 2D環(huán)境下的碰撞 438
17.1.1 簡(jiǎn)單的平面碰撞反應(yīng) 438
17.1.2 2D物體間的精確碰撞響應(yīng) 441
17.2 3D環(huán)境下的碰撞 448
17.2.1 碰撞檢測(cè)概述 448
17.2.2 包圍球碰撞檢測(cè) 448
17.2.3 AABB算法 450
本章小結(jié) 451
自測(cè)習(xí)題 452
課后作業(yè) 452
第18章 LOD地形渲染 453
18.1 地表的四叉樹分割與數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 454
18.1.1 四叉樹概念及與LOD的關(guān)系 454
18.1.2 四叉樹的地表分割原理 454
18.1.3 四叉樹分割數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 454
18.1.4 四叉樹的實(shí)現(xiàn) 455
18.2 平截頭體對(duì)場(chǎng)景的分割 456
18.2.1 平截頭體的剔除原理 456
18.2.2 邊界球體的剔除原理 456
18.2.3 平截頭體的實(shí)現(xiàn) 458
18.2.4 四叉樹的剔除 458
18.3 視點(diǎn)距離相關(guān)的結(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià) 462
18.3.1 結(jié)點(diǎn)評(píng)價(jià)系數(shù)與結(jié)點(diǎn)分割的LOD等級(jí) 462
18.3.2 LOD的實(shí)現(xiàn) 463
18.4 地形結(jié)點(diǎn)渲染網(wǎng)格的生成 464
18.5 LOD地形渲染實(shí)現(xiàn) 466
本章小結(jié) 469
自測(cè)習(xí)題 469
課后作業(yè) 470