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游戲編程精粹·6

為了解決dsp音效處理器調整的問題，作者[美]迪克黑森爾（Dickheiser，M．）編 這樣論述：

讀者將在本書中找到來自20多個國家和地區具有不同背景和專長的游戲專家所撰寫的50多篇文章。本書是游戲編程精粹系列書的最新版本，內容涉及通用編程、數學和物理、人工智能、腳本和數據驅動系統、圖形學、音頻音效、網絡與多人在線游戲，以及游戲測試和手機游戲等內容，具有較強的先進性和實用性。隨書附帶光盤中提供了全書所有的源程序、演示程序及需要的各種游戲開發的第三方工具。 因此，無論你是一個剛剛起步的游戲開發新手，還是資深業界專家，都能夠在本書中找到靈感，增強洞察力及開發的技能。應用書中介紹的開發經驗和技巧於實際項目中，將縮短開發時間，提高效率。 第1章 通用編程 簡介 1.1

Lock-Free算法 Toby Jones 1.1.1 Compare-And-Swap及其他通用原語 1.1.2 Lock-Free參數化的堆棧 1.1.3 Lock-Free參數化的隊列 1.1.4 Lock-Free參數化的Freelist 1.1.5 總結 1.1.6 參考文獻 1.1.7 相關資源 1.2 通過OpenMP來充分利用多核處理器的能力 Pete Isensee 1.2.1 OpenMP應用實例：例子系統 1.2.2 好處 1.2.3 性能 1.2.4 OpenMP應用實例：碰撞檢測 1.2.5 線程組 1.2.6 函數的並行

化 1.2.7 缺陷 1.2.8 結論 1.2.9 參考文獻 1.2.10 相關資源 1.3 用OpenCV庫實現游戲中的計算機視覺 Arnau Ramisa、Enric Vergara、Enric Marti 1.3.1 引子 1.3.2 游戲中的計算機視覺 1.3.3 開放的計算機視覺庫 1.3.4 計算機視覺在游戲中一個簡單的應用 1.3.5 未來的工作 1.3.6 參考文獻 1.4 游戲對象的地理網格注冊 Roger Smith 1.4.1 引子 1.4.2 四叉樹和八叉樹 1.4.3 游戲對象的組織形式 1.4.4 總結 1.4.5 參考

文獻 1.5 BSP技術 Octavian Marius Chincisan 1.5.1 什麽是BSP？為什麽要使用BSP？ 1.5.2 基於節點的BSP 1.5.3 渲染一個基於節點的BSP樹 1.5.4 基於節點的BSP樹（不進入分割） 1.5.5 凸狀葉子BSP樹 1.5.6 凸狀葉子BSP樹出入口生成 1.5.7 凸狀葉子BSP樹潛在可視集 1.5.8 PVS壓縮 1.5.9 地形BSP 1.5.10 總結 1.5.11 參考文獻 1.6 最相似字串匹配算法 James Boer 1.6.1 基於字符串的ID查找難題 1.6.2 問題的定義

1.6.3 現在的一些解決方案 1.6.4 我們自己定制的字串匹配解決方案 1.6.5 解決方案的實際應用 1.6.6 總結 1.6.7 參考文獻 1.7 利用CppUnit實現單元測試 Blake Madden 1.7.1 單元測試技術概覽 1.7.2 CppUnit概述 1.7.3 運行測試夾具 1.7.4 利用CppUnit進行模型類測試 1.7.5 私有函數的單元測試 1.7.6 用CppUnit測試底層功能 1.7.7 總結 1.7.8 參考文獻 1.8 為游戲的預發布版本添加數字指紋，威懾並偵測盜版行為 Steve Rabin 1.8.1 威

懾策略 1.8.2 利用水印和指紋來進行偵測 1.8.3 添加數字指紋的流程 1.8.4 數字指紋添加過程的安全性 1.8.5 數字指紋的添加策略 1.8.6 破解數字指紋 1.8.7 總結 1.8.8 參考文獻 1.9 通過基於訪問順序的二次文件排序，實現更快速的文件加載 David Koening 1.9.1 問題的提出 1.9.2 解決方案 1.9.3 基於訪問的二次文件排序的工具流程 1.9.4 優化效果 1.9.5 影響最終優化結果的因素 1.9.6 潛在的問題 1.9.7 其他一些通用的最佳實踐方法 1.9.8 總結 1.9.9 參考文獻 1

.10 你不必退出游戲：資產熱加載技術可以實現快速的反復調整 Charles Nicholson 1.10.1 資產熱加載的工作流程 1.10.2 資產熱加載過程的剖析 1.10.3 實際應用中需要考慮的事項 1.10.4 示范程序 1.10.5 總結 1.10.6 進階參閱 第2章 數學與物理 簡介 2.1 浮點編程技巧 2.2 利用齊次坐標實現投影空間中的GPU計算 2.3 利用叉乘積求解線性方程組 2.4 適用於游戲開發的序列索引技術 2.5 多面體浮力的精確計算 2.6 帶有剛體交互作用的基於粒子的實時流體仿真系統 第3章 人工智能 引言

3.1 游戲的制作方法——應用基於模型的決策——在雷神之錘III中應用蝗蟲人工智能引擎 3.2 獨立非玩家角色合作行為的實現 3.3 針對游戲的基於行為的機器人架構 3.4 使用模糊感知器、有限狀態自動機和擴展的行為網絡為虛幻競技場游戲構建一個目標驅動的機器人 3.5 一個目標驅動的虛幻競技場游戲角色程序：使用擴展的行為網絡制作目標驅動的具有個性的代理 3.6 用支持向量機為短期記憶建模 3.7 使用戰力值評估模型進行戰爭役分析 3.8 設計一個多層可插拔的AI引擎 3.9 一個管理場景復雜度的模糊控制方法 第4章 腳本和數據驅動系統 簡介 4.1

腳本語言總述 4.2 把C++對象綁定到Lua 4.3 使用LUA協同程序實現高級控制機制 4.4 在多線程環境里處理高級腳本執行 4.5 使用非插入型代理導出角色屬性 4.6 基於組件的游戲對象系統 第5章 圖形學 簡介 5.1 交互角色真實的靜止動作合成 5.2 用自適應二叉樹進行空間剖分 5.3 用有向包圍盒增強對象裁減 5.4 皮膚分離的優化渲染 5.5 GPU地形渲染 5.6 基於GPU的交互式流體動力學與渲染 5.7 基於多光源的快速逐像素光照渲染 5.8 路標渲染的清晰化 5.9 天空渲染在游戲中的實際運用 5.1

0 基於OpenGL幀緩沖區對象的高動態范圍渲染 第6章 音頻 簡介 6.1 由可變形網格（Deformable Meshes）實時生成聲音 6.2 實時音效輕量級生成器 6.3 實時混音總線 6.4 可聽集（Potentially Audible Sets） 6.5 一種開銷較低的多普勒效果 6.6 仿造實時DSP效果 第7章 網絡及多人在線 簡介 7.1 3D動畫角色數據的動態自適應流 7.2 大規模多人在線游戲基於復雜系統的高階架構 7.3 為游戲物件生成全局唯一標識符 7.4 利用Second Life為大規模多人在線游戲原形設計游戲概念原

形 7.5 穩定的P2P游戲TCP連接及敏感NAT 歡迎大家來到《游戲編程精粹6》的精彩世界。游戲編程精粹系列書的第六部正是針對當前面臨的挑戰而精心設計的。隨著游戲編程精粹系列叢書的不斷出版，業界對游戲編程人員的需要也不斷增長。隨著游戲開發團隊的規模不斷擴張，游戲開發人員也逐步地意識到，在產業推動下，自己正變得越來越專業化。在逐漸專業化的過程中，有時讀者也可能涉足一些自己專業領域之外的工作。這個時候，在案頭准備一些唾手可得的尖端參考資料，就顯得非常重要。我衷心地希望，當讀者碰到上述這些情況時，可以選擇我們這套游戲編程精粹系列叢書。 目前這一系列書已經出版到了第六部

，讓我們做一下簡要回顧。前幾部書為我們提供了一個非常有趣的歷史視角。在2000年，當我們編撰這個系列書的第一部的時候，當時讓業界感覺非常棘手的一些問題，到今天實質上已經不那麽難纏了。我們今天所要面對的突出問題則是：實璣高級的著色特效，在游戲設計中集成實時的物理特效，多人網絡游戒的同步，尋找易於游戲美工和易於游戲策划使用的腳本語言。 但是，現在所面臨的最大難題是成本問題。從P1ayStation 3、Xbox 360、Nintendo Rcvolution，到多核PC，下一代游戲機產品已經接踵而至。伴隨新的性能而來的是更多新的挑戰。我們的玩家會期望更高精度的模型和動畫，更真實的物理特效和圖

形圖像特效，以及更具智能的游戲AI。為了能夠實現這些「玩家期盼」，我們要不斷地擴大開發團隊，延長頊目時間表，最後還要花費大量的資金。如果我們無法去抬高游戲產品的銷售價格，或者不能去擴大我們的目標市場，我們會比幾年前更為窘迫，根本無法在預算之內，按時地完成游戲的制作，為玩家提供引人入勝的游戲體驗。在這關鍵時刻，《游戒編裎精粹6》來了！ 工具的重要性 作為游戲編程人員要做的一件非常重要的事情，就是讓團隊中其他成員可以很容易地使用我們開發的技術。不管怎麽說，如果我們熬夜趕制出來的精美的著色程序讓我們的美工無從下手，不知如何使用，這樣的著色裎序又有什麽用處昵？開發團隊規模確實不斷擴張，但大

多數的人員擴充都源於游戲美工人員的增加。所以，如杲我們能夠開發出一些簡單的工具，讓他們的工作更得心應手，這樣，游戲產品不但會看上去更賞心悅目，開發制作的進庋也會更快速，成本也會更便宣。可謂皆大歡喜！ 幸運的是，在這個平台過渡時期，工具的重用要比引擎技術的重用容易得多。工具軟件的前端界面可以相對地 持不變，但它的底層和輸出結杲則可以適當地進行修改，以適應新的目標。這使得工具軟件成為一個最容易分攤開發成本的東西，因為它們可以在很長一段時間內，廣泛地在多個游戲產品和多個開發團隊中進行重用。 在游戲開發過程的開始階段，為前期制作和早期制作提供可用的工具軟件，這對整個頊目是非常有幫助的。從

實踐上看，為了在開發進度上節省時間，這樣做也是必需的。但不幸的是，在目前這個階段看到的情況是：在游戲中間件市場上，可用工具軟件的數量呈下降的趨勢。所以，如果讀者到現在還沒有自己的工具軟件，該如何是好昵？越來越流行的情況是，若干個小型工作室聯合成為一個大型的開發集團，或者干脆被發行商收購。對他們而言，比較合乎邏輯的選擇是創建一個中央技術群組。 協作 試圖說服很多的工作室一起協作，共享通用的技術，彼此互相依靠，恐怕我們中的大多數人都不會喜歡這種做法。但是，隨著開發成本不斷地呈螺旋式上升，在多個平台和游戲產品上來分散一頊技術的開發成本，這的確是一個聰明的選擇。坦白地說，近來，有一些大型項

目已經變得過於昂貴，他們不但要在多個平台之間進行成本的分攤，還要把這些成本分攤到未來眾多的後續產品系列中！由於開發成本如此之高，這種做法也許是他們唯一能夠賺取利澗的方法了。但是，如果不去探索如何建立一個強力的品牌，然後在一個特許經銷系列的多個游戲中重用這些工具和技術，我們又該如何證明這筆龐大的投入是正確的呢？這看上去有些瘋狂，但是，高風險同時也伴隨著可能的高回報。 另外一種協作方式也正日漸重要，即全球化的游戲開發。有些公司已經將目光轉向那些以前從未考慮的其他地區的工作室，像東歐、中國和印度。通過這種方式，歐洲、北美以及日本的發行商和開發商們又找到了一條新的途徑，來控制他們自己的開發咸本。

生產商們也學會了為一款游戲而將全球多個地區的資源聚攏起來。在這種情況下，擁有可靠的開發工具就變得至關重要。 並行化 隨著游戲機開發商們步入下一個系列的游戲機產品，他們也開始面臨個新的挑戰：如何將他們的游戲引擎並行化。對PC游戲開發商而言，他們的時間也所剩無幾，必須馬上投入到這個方向的研究上。即將到來的多核系統需要認真的研究和創造性的新技術，以便能夠充分利用新系統的特性。雖然我們都己經習慣了一些並行架構（比如CPU和GPU之間的並行架構），但是，新的多核系統迫使我們必須去采用新的思維方式。我們該如何處理我們的游戲引擎，將它合理地分割成很多的更小的部分，以便可以很容易地進行並行化處理？

我們是否可以仰仗編譯器和其他的工具，使得多核系統的編程工作能變得更容易些？或者，我們不得不自己動手，去尋找新的技巧和技術，以便將並行架構的性能最大化？對老練的程序人員而言，這肯定不是乏味的時期。 ˉ 在硬件系統處理工作的復雜度不斷增加的同時，也給我們帶來了一個有趣的副作用，那就是：在一些大型的開發團體中，程序人員的角色出現了分化。現在，很多團隊中都有一些專門針對不同系統平台的編程人員，他們負責游戲引擎和硬件系統之間的接口。而大多數的程序人員依然還是在負責編寫獨立於平台的代碼。但是，這些工作之間的界限也不像昕起來那麽明確。由於各種平台之間的差異，底層編碼人員的工作機會絕對是有 障的。這

樣一來，我們就不用要求高層編程人員也具備豐富的經驗，當然也可以因此少一些工資支出。終歸，這又是一個可以降低開發成本的方法。 致謝 游戲編程精粹系列叢書為我們提供一個有趣的視角來一覽游戲工業近來的技術發展。雖然，業界還有一些其他的資源也在討論技術問題，例如《游戲開發者》雜志、gamasutra.com網，以及《游戲開發》期刊等，但是沒有一種可以像游戲編程精粹系列叢書這樣深入、涉及如此眾多的素材。在此，我們要感謝所有的作者和編輯人員，他們為這個系列叢書貢獻了太多的時間和精力。如果你還沒有為這個系列叢書貢獻自己獨特的觀點，那麽，在未來的日子里，請你考慮一下，將你的經驗整理出來，與我們大家

一起分享吧。 最後，我們還要向Michael Dickheiser表示衷心的感謝。是他不知疲倦，堅持不懈，為我們雕琢出了如此專業的《游戲編裎精粹6》一書。我想，你下定會發現，Mike獨特的觀察角度為我們創造出了一部非常有價值的書籍。我衷心地希望，這本書能成為你的書架上的珍藏！