Visual C++网络游戏建模与实现 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:苏羽

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:2006-10

价格:36.0

装帧:平装

isbn号码:9787030178756

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• 游戏开发
• Visual C++
• 网络游戏
• 游戏建模
• 游戏开发
• DirectX
• 图形学
• 游戏编程
• Windows编程
• 游戏引擎
• C++

《游戏引擎原理与实践：从基础到高级》 本书旨在深入剖析现代游戏引擎的核心机制，引导读者构建和理解一个功能完善、性能卓越的游戏引擎。我们不局限于某个特定的游戏开发平台或语言，而是将重点放在游戏引擎的普遍性原理、算法和设计模式上。通过理论与实践相结合的方式，读者将掌握构建复杂游戏世界、实现流畅交互、优化性能的关键技术。 第一部分：游戏引擎基础架构 引擎的演进与设计哲学： 从早期的简单引擎到如今功能强大的商业引擎，我们将回顾游戏引擎的发展历程，探讨不同的设计理念，如数据驱动、组件化、模块化等，并分析它们在实际开发中的优劣。 核心系统设计： 深入讲解游戏引擎的几个关键子系统，包括： 场景管理： 如何组织和渲染庞大的游戏世界？我们学习空间划分技术（如BSP树、四叉树、八叉树）、场景图结构以及如何高效地加载和卸载场景资源。 渲染管线： 从CPU到GPU，数据如何一步步转化为最终的像素？我们将详细解析可编程管线、着色器（Shader）基础、纹理映射、光照模型（如Phong、Blinn-Phong）、阴影渲染（如Shadow Mapping）、后处理效果（如Bloom、Motion Blur）等。 物理引擎集成： 如何模拟真实世界的物理规律？我们将介绍刚体动力学、碰撞检测（如AABB、OBB、球体碰撞）、碰撞响应、约束求解等基本原理，并探讨如何将其集成到引擎中。 输入与事件系统： 如何捕捉和处理玩家的输入？我们将设计一个灵活的事件分发机制，处理键盘、鼠标、手柄等多种输入设备，并构建高效的事件处理流程。 资源管理： 如何高效地加载、缓存和管理游戏中的各种资源（模型、纹理、音频、动画）？我们将探讨资源加载策略、内存管理、异步加载等技术。 时间与帧同步： 如何保证游戏在不同设备上运行的流畅性和一致性？我们将分析固定帧率与可变帧率的优劣，探讨时间步长、累积差值等概念。 第二部分：高级引擎技术与优化 高级渲染技术： PBR（Physically Based Rendering）： 探索基于物理的渲染方程，理解金属度/粗糙度工作流，如何实现更逼真的材质效果。 全局光照（Global Illumination）： 从实时光照（如Light Probes）到离线烘焙（如Lightmapping），深入讲解如何模拟光线在场景中的多次反弹，实现更自然的光影效果。 延迟渲染（Deferred Rendering）与前向渲染（Forward Rendering）： 比较两种主流渲染架构的优劣，并在特定场景下选择合适的渲染方式。 实例化（Instancing）： 如何在不增加CPU负担的情况下渲染大量相同的物体？ AI与寻路： 状态机（State Machine）与行为树（Behavior Tree）： 设计智能的NPC行为，从简单的巡逻到复杂的决策。 寻路算法： A算法、Dijkstra算法等，实现NPC在复杂地图上的路径规划。 网络同步与多人游戏： 客户端-服务器架构： 理解权威服务器、客户端预测、服务器校正等概念。 状态同步与帧同步： 探讨不同网络同步方案的实现细节和优缺点。 网络协议设计： UDP与TCP的选择，数据压缩与序列化。 性能优化： CPU优化： 缓存优化、算法优化、多线程编程。 GPU优化： 减少Draw Call、LOD（Level of Detail）技术、遮挡剔除（Occlusion Culling）、批处理（Batching）。 内存优化： 内存泄漏检测、内存池、对象池。 工具链与工作流： 编辑器设计： 如何构建一个功能强大的场景编辑器、材质编辑器、脚本编辑器？ 数据驱动设计： 如何让游戏数据与代码分离，方便迭代和修改？ 第三部分：实践项目与案例分析 从零开始构建一个2D游戏引擎： 通过实际编码，将前面学习到的基础知识应用到实践中，一步步构建一个可以运行的2D游戏引擎，实现精灵渲染、碰撞检测、简单的物理模拟等功能。 3D引擎核心模块的实现： 针对3D引擎的关键模块，如场景管理、渲染管线、相机控制等，提供详细的实现思路和代码示例，帮助读者理解3D引擎的复杂性。 优化实例分析： 选择一个典型的性能瓶颈场景，展示如何运用各种优化手段来提升游戏帧率。 现有商业引擎的架构剖析（可选）： 简要介绍一些主流商业引擎（如Unreal Engine, Unity）在设计上的亮点和技术选型。 目标读者： 本书适合具有一定编程基础（特别是C++或C）的游戏开发者、计算机图形学爱好者、以及希望深入理解游戏引擎底层原理的程序员。无论您是想独立开发游戏，还是想提升在游戏开发团队中的核心竞争力，本书都将为您提供宝贵的知识和实践经验。 通过学习本书，您将能够： 理解游戏引擎的整体架构和各个子系统的作用。 掌握核心的图形渲染技术和优化方法。 实现逼真的物理模拟和智能的AI行为。 构建稳定、高效的多人游戏网络同步方案。 培养独立分析和解决游戏引擎开发中遇到的问题的能力。 让我们一起探索游戏引擎的奥秘，用代码构建您的数字世界！

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这本书的叙述节奏把握得非常精准，它不像某些教材那样一开始就抛出大量的底层细节，而是采用了一种“由浅入深，由宏观到微观”的讲解策略。开篇部分，作者首先构建了一个清晰的、高层次的游戏架构蓝图，让读者对整个系统的运作流程有一个整体的认识，这就像是先拿到了一张完整的世界地图。随后，才开始逐个深入到地图上的各个具体“城市”，例如图形渲染管线、物理引擎的集成、网络数据包的序列化与反序列化等模块。这种结构的好处在于，当读者学习到一个具体的技术细节时，他总能清楚地知道这个细节在整个系统中的位置和作用，避免了知识的碎片化。让我印象深刻的是它对异步编程模型的讲解，它不仅限于操作系统层面的线程同步，而是结合了游戏循环的特性，讨论了如何设计一个高效的、非阻塞的资源加载器，确保在主线程流畅运行的同时，后台的数据准备工作能够平稳进行。这种将通用编程概念与特定游戏领域需求相结合的叙述方式，极大地提升了知识的实用性和可迁移性。读完这本书，我感觉自己不仅掌握了一些具体的技术点，更重要的是，建立起了一套系统性的、处理复杂软件问题的思维框架。

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这本书的语言风格带有一种老派匠人的踏实感，用词精准，逻辑链条严密，读起来让人感到非常可靠。它似乎没有追求那种花哨的网络流行词汇，而是专注于用最准确、最经典的方式来阐述技术原理。在讲解数据结构和算法在游戏开发中的具体应用时，作者展现了极高的专业素养，例如在描述空间划分结构（如BSP树或八叉树）时，不仅给出了构建的流程，还深入剖析了在不同维度数据分布下的性能差异，以及在游戏内特定操作（如射线检测或范围查询）中的最优选择标准。这种对细节的苛求和对原理的尊重，使得全书的技术内容具有很强的生命力，即使底层技术有所演进，其核心的设计思想依然具有指导价值。更难能可贵的是，书中还包含了一些关于代码规范和重构的章节，这些是决定一个项目长期健康发展的关键因素。作者强调了清晰的命名、模块的解耦以及如何利用设计模式来降低代码的复杂度，这些“工程素养”的强调，对于正在从编码者向架构师转变的读者群体来说，是无价的指导。总而言之，这是一本经得起反复研读，并在实际工作中能不断被印证其价值的优质技术读物。

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这本书的深度和广度确实超出了我的预期，我原本以为它会侧重于某一个特定的图形API或网络协议的简单介绍，但实际内容远比我想象的要丰富得多。它更像是一本综合性的工程手册，不仅关注了“如何实现功能”，更着眼于“如何构建一个可维护、可扩展的游戏架构”。例如，在探讨多人在线联机部分时，作者似乎没有避开那些棘手的同步和延迟补偿问题，而是直面这些业界难题，并提出了几种不同的解决方案及其适用场景的对比分析。这种对比性的讲解方式非常宝贵，因为它教会了我们如何根据具体需求做出技术选型，而不是盲目地照搬某种既定模式。我特别留意了其中关于游戏状态管理的设计模式部分，它详细阐述了有限状态机（FSM）在处理复杂角色行为时的优雅应用，以及如何利用观察者模式（Observer Pattern）高效地在各个子系统间进行数据通知，这些都是构成健壮游戏引擎内核的关键要素。阅读过程中，我常常需要停下来，对照着自己的项目思路去思考这些设计决策背后的权衡利弊，这种深入的思考过程本身就是一种极大的提升。书中的排版布局也十分考究，关键代码块和重要的概念图表都用不同的颜色和边框进行了突出显示，极大地减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳，提高了信息获取的效率。

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这本书的装帧和设计风格给我留下了深刻的印象，封面那种深邃的蓝色调，配合着一些未来感的线条勾勒，似乎在预示着即将探索的数字世界。初次翻阅时，我注意到它的目录结构安排得相当有条理，从基础概念的梳理到复杂系统的构建，每一步都像是精心铺设的阶梯，引导着读者循序渐进。尤其让我欣赏的是它对理论与实践相结合的重视，每介绍完一个核心技术点，紧接着就会有一个相应的代码示例或者一个小项目的构建指导，这种即时反馈的学习方式，极大地增强了学习的成就感和连贯性。我记得其中关于资源加载机制的章节，讲解得非常透彻，不仅涵盖了常见的文件格式解析，还深入探讨了异步加载和内存管理的优化策略，这对于任何想要构建稳定、高性能游戏应用的开发者来说，都是至关重要的实战经验。此外，书中对于界面设计原则的探讨也颇具见地，它没有停留在简单的“美观”层面，而是深入到了用户体验（UX）的考量，如何通过界面元素有效传达游戏信息，减少玩家的学习成本，这显示出作者在实际项目经验上的深厚积累。整本书的文字风格严谨而不失活泼，技术术语的解释清晰易懂，即便是初次接触相关领域的读者，也能较快地跟上节奏，不会感到晦涩难懂。

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从一个项目管理和开发流程的角度来看，这本书提供的视角是极具启发性的。它不仅仅是堆砌技术点，而是将这些技术点巧妙地融入到一个完整的产品开发周期之中。书中对“技术选型”的论述，尤其让我感到共鸣。作者并没有宣扬某种技术是绝对的“银弹”，而是强调了在资源有限、时间紧迫的现实环境下，如何权衡技术难度、开发效率和最终性能之间的关系，这对于团队协作和项目风险控制至关重要。我特别欣赏书中关于版本控制和持续集成的实践建议，这些内容在许多纯技术导向的教程中往往是被忽略的“软技能”，但它们却是保障项目质量和进度的基石。书中提到如何使用特定的工具链来自动化构建流程，确保每次代码提交都能得到快速的验证，这种前瞻性的工程思想，体现了作者对现代软件工程实践的深刻理解。此外，书中还穿插了一些关于调试技巧和性能分析的章节，例如如何使用专业工具来定位内存泄漏或CPU热点，这些实用的“救火”技能，对于任何一线开发者来说都是立竿见影的财富。这本书的整体基调是鼓励读者建立起一种“工程师思维”，即不仅要会写代码，更要懂得如何管理代码和项目。

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