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基本資訊

作者：Jason Gregory （傑森.格雷戈瑞）
譯者：Milo Yip（葉勁峰）
原書名：Game Engine Architecture
出版社：電子工業出版社
出版時間：2014-1-1
開本：16
頁數：800
字數：1093400
ISBN：9787121222887

內容簡介

《遊戲引擎架構》同時涵蓋遊戲引擎軟體開發的理論及實踐，並對多方面的題目進行探討。本書討論到的概念及技巧實際應用於現實中的遊戲工作室，如藝電及頑皮狗。雖然書中採用的例子通常依據一些專門的技術，但是討論範圍遠超於某個引擎或API。文中的參考及引用也非常有用，可讓讀者繼續深入遊戲開發過程的任何特定方向。

《遊戲引擎架構》為一個大學程度的遊戲程式設計課程而編寫，但也適合軟體工程師、業餘愛好者、自學遊戲程式設計師，以及遊戲產業的從業人員。通過閱讀《遊戲引擎架構》，資歷較淺的遊戲工程師可以鞏固他們所學的遊戲技術及引擎架構的知識，專注某一領域的資深程式設計師也能從本書更為全面的介紹中獲益。

內容包括：

• 遊戲開發中的大規模C++軟體架構
• 遊戲程式設計所需的數學
• 供除錯、原始碼控制及效能剖析的遊戲開發工具
• 引擎基礎系統、渲染、碰撞、物理、角色動畫、遊戲世界物件模型等引擎子系統
• 多平臺遊戲引擎
• 多處理器環境下的遊戲程式設計
• 工作管道及遊戲資產資料庫

作者／譯者簡介

作者介紹：Jason Gregory在1994年開始任職專業軟體工程師，自1999年3月開始在遊戲產業中任職軟體工程師。在聖迭哥Midway Home Entertainment公司開始遊戲程式設計的他，為《瘋狂飛行員（Freaky Flyers）》及《Crank the Weasel》開發PlayStation 2/Xbox上的動畫系統。在2003年，他轉到洛杉磯藝電，為《榮譽勳章：血戰太平洋（Medal of Honor: Pacific Assault）》開發遊戲引擎及遊戲性技術，並在《榮譽勳章：空降神兵（Medal of Honor: Airborne）》中擔任首席工程師。他現時是頑皮狗公司的通才程式設計師，為《神祕海域：德雷克船長的寶藏（Uncharted: Drake's Fortune）》及《神祕海域：縱橫四海（Uncharted: Among Thieves）》開發引擎及遊戲性軟體。他也在南加州大學教授遊戲技術的課程。

譯者簡介：葉勁峰（Milo Yip）從小自習程式設計，並愛好計算機圖形學。上中學時兼職開發策略RPG《王子傳奇》，該遊戲在1995年於臺灣發行。其後他獲取了香港大學認知科學學士、香港中文大學系統工程及工程管理哲學碩士。畢業後在香港理工大學設計學院從事遊戲引擎及相關技術的研發，職至專案主任。除發表學術文章外，也曾合著《DirectX9遊戲程式設計實務》。2008年往上海育碧擔任引擎工程師開發《美食從天而降（Cloudy with a Chance of Meatballs）》Xbox360/PS3/Wii/PC，2009年起於麻辣馬開發《愛麗絲：瘋狂迴歸（Alice: Madness Returns）》Xbox360/PS3/PC，2011年加入騰訊互動娛樂引擎技術中心擔任專家工程師，所研發的技術已用於《鬥戰神》、《天涯明月刀》、《眾神爭霸》等專案中。

推薦序1

最初拿到《Game Engine Architecture》一書的英文版，是編輯俠少郵寄給我的列印版。他建議我接下翻譯此書的合同。當時我正在杭州帶領一個團隊開發3D遊戲引擎，我和我的同事都對這本書的內容頗有興趣，兩大本列印的英文書立刻在同事間傳開。可惜那段時間個人精力顧及不來，把近千頁的英文讀物精讀而後翻譯成中文對個人的業餘時間是個極大的挑戰，不能擔此翻譯任務頗為遺憾。

不久以後聽說Milo Yip（葉勁峰）已開始著手翻譯，甚為欣喜。翻譯此鉅著，他一定是比我更合適的人選。我和Milo雖未曾蒙面，但神交已久。在網路上讀過一些他的成長經歷，和我頗為相似，心有慼慼。他對遊戲3D實時渲染技術研究精深為我所不及，我們曾通過Google Talk討論過許多技術問題，他都有獨到的見解。翻譯工作開始後，Milo是香港人，英文技術術語在香港的中文譯法和大陸的有許多不同。但此書由大陸出版社出版，考慮到面對的讀者主要是大陸程式設計師，Milo希望能更符合大陸程式設計師的用詞習慣，所以在翻譯一開始就通過Google Docs建立了協作頁面，邀請大家共同探討書中技術名詞的中譯名。從中我們可以一窺他作為譯者的慎重。

三年之後，有幸在出版之前就拿到了完整的譯本。這是一本用LaTeX精心排版的800頁的電子書，我只花了一週時間，幾乎是一口氣讀完。流暢的閱讀享受，絕對不僅僅是因為原著精彩的內容，精美的版面和翔實的譯註也加了不少分。

在閱讀本書的過程中，我不只一次地獲得共鳴。例如在第5章的記憶體管理系統的介紹中，作者介紹的幾種遊戲特有的記憶體管理方法我都曾在專案中用過，而這是第一次有書籍專門將這些方法詳盡記錄；又如第11章動畫系統的介紹，我們也同樣在3D引擎開發過程中改進原有動畫片段混合方法的經歷。雖然書中介紹的每個技術點，都可能可以在某篇論文，某本其他的書的章節，某篇網路blog上見過，但之前卻無一本書可以把這些東西放在一起相互參照。對於從事遊戲引擎開發的程式設計師來說，瞭解各種引擎在處理每個具體問題時的方案是相當重要的。而每種方案又各有利弊，即使不做引擎開發工作而是在某一特定遊戲引擎上做遊戲開發，從中也可以理解引擎的侷限性以及可能的改進方法。尤其是第14章介紹的對遊戲性相關係統的設計，各個開發人員幾乎都是憑經驗設計，很少見有書籍對這些做總結。對於基於渲染引擎做開發的遊戲程式設計師，這是必須面對的工作，這一章會有很大的借鑑意義。

本書作者是業內資深的遊戲引擎開發人，他所參於的《神祕海域》和《最後生還者》都是我的個人最愛。在玩遊戲的過程中，作為遊戲程式設計師的天性，自然會不斷地猜想各個技術點是如何實現的，背後需要怎樣的工具支援。能在書中一一得到印證是件特別開心的事情。作者反覆強調程式碼實踐的重要性，在書中遍佈著C++程式碼。我不認為這些程式碼有直接取來使用的價值，但它們極大地幫助了讀者理解書中的技術點。書中列出的頑皮狗工作室用lisp方言作為遊戲配置指令碼的範例也給我很大的啟發，有了這些具體的程式碼示例以及作者本身的一線工程師背景，也讓我確信書中那些關於主機遊戲開發相關等，我所沒有接觸過的內容都也絕非泛泛而談。

國內的遊戲開發社群的壯大，主要是隨最近十年的MMO風潮而生。而就在大型網路遊戲在中國有些畸形發展，讓這類遊戲偏離電子遊戲遊戲性的趨勢時，我們有幸迎來了為移動裝置開發遊戲的大潮。遊戲開發的重心重新回到遊戲性本身。我們更需要去借鑑單機遊戲是如何為玩家帶來更純粹的遊戲體驗，我相信書中記錄的各種技術點會變的更有幫助。

資深遊戲開發及創業者
雲風 @簡悅雲風

推薦序2

在我認識的許多遊戲業開發同仁中，只有少數香港同胞，Milo Yip（葉勁峰）卻正是這樣一位給我印象非常深刻的優秀香港遊戲開發者。我倆認識，是在Milo加入騰訊互動娛樂研發部引擎技術中心後，說來到現在也只是兩年多時間。其間，他為人的謙遜務實，對待技術問題的嚴謹求真態度，對演算法設計和效能優化的嫻熟技術，都為人所稱道。Milo一絲不苟的工作風格，甚至表現在對待技術文件排版這類事情上（Milo常執著地用LaTeX將技術文件排到完美），我想這一定是他在香港讀大學、碩士及在香港理工大學的多媒體創新中心從事研究員，一貫沿襲至今的好作風。

我很高興騰訊遊戲有實力吸引到這樣優秀的技術專家；即使在其已從上海遷回香港家中，依然選擇到深圳騰訊互動娛樂總部工作。葉兄從此工作日每天早晚過關，來往香港和深圳兩地，雖有舟車勞頓，但是兼顧了對家庭的照顧和在遊戲引擎方面的專業研究，希望這樣的狀況是令他滿意的。

認識葉兄當時，我便知道他在進行Jason Gregory所著《遊戲引擎架構》一書的中譯工作。因為自己從前也有業餘翻譯遊戲開發有關書籍的經歷，所以我能理解其中的辛苦和責任重大，對葉兄也更多一分欽佩。我以為，本書以及本書的中文讀者最大的幸運便是，遇到葉兄這位對遊戲有著如同對家對國般強烈責任感，猶如“遊戲科學工作者”般的專業譯者！

現在（2013年年末）無疑是遊戲史上對獨立遊戲製作者最友好的年代。開發裝置方便獲得（相對過往僅由主機廠商授權才能獲得專利開發裝置，現在有一臺智慧手機和一臺個人電腦就可以開發）、技術工具友好、除錯過程簡單方便，且網際網路上有豐富的例程和開原始碼參考，也有網上社群便於交流。很多愛好者能夠很快地製作出可執行的遊戲原型，其中一些也能釋出到應用商店。

但是不全面掌握各方面知識，尤其是遊戲引擎架構知識，往往只能停留在勉強修改、湊合重用別人提供的資源的應用程度上，難以做極限的效能改進，更妄談革命式的架構創新。這樣的程度是很難在成千上萬的遊戲中脫穎而出的。我們所認可的真正的遊戲大作，必定是在某方面大幅超越使用者期待的產品。為了打造這樣的產品，遊戲內容創作者（策劃、美術等）需要“戴著鐐銬跳舞”（在當前的機能下爭取更多的創作自由度），而引擎架構合理的遊戲可以經得起──也值得進行──反覆優化，最終可以提供更多的自由度，這是大作出現的技術前提。

書的作者、譯者、出版社的編者，加上讀者，大家是因書而結緣的有緣人。因葉兄這本《遊戲引擎架構》譯著而在線上線下相識的讀者們，你們是不是因“瞭解遊戲引擎架構，從而製作/優化好遊戲”這樣的理想而結了緣呢？

親愛的讀者，願你的遊戲有一天因謎題巧妙絕倫、趣味超凡、虛擬世界氣勢磅礴、視覺效果逼真精美等專業因素取得業界褒獎，並得到玩家真誠的讚美。希望屆時曾讀葉兄這本《遊戲引擎架構》譯作的你，也可以回饋社會，回饋遊戲開發的學習社群，幫助新人。希望你也可以建立微信公眾號、部落格等，或翻譯遊戲開發書籍，造福外語不好的讀者，所以如果你的外語（英語、日語、韓語之於遊戲行業比較重要）水平仍需精進，現在也可以同步加油了！

騰訊《天天愛消除》遊戲團隊Leader
沙鷹 @也是沙鷹

譯序

數千年以來，藝術家們通過文學、繪畫、雕塑、建築、音樂、舞蹈、戲劇等傳統藝術形式充實人類的精神層面。自20世紀中葉，計算機的普及派生出另一種藝術形式──電子遊戲。遊戲結合了上述傳統藝術以及近代科技派生的其他藝術（如攝影、電影、動畫），並且完全脫離了藝術欣賞這種單向傳遞的方式──遊戲必然是互動的，“玩家”並不是“讀者”、“觀眾”或“聽眾”，而是進入遊戲世界、感知並對世界做出反應的參與者。

基於遊戲的互動本質，遊戲的製作通常比其他大眾藝術複雜。商業遊戲的製作通常需要各種人才的參與，而他們則需要依賴各種工具及科技。遊戲引擎便是專門為遊戲而設計的工具及科技整合。之所以稱為引擎，如同交通工具中的引擎，提供了最核心的技術部分。因為複雜，研發成本高，人們不希望製作每款遊戲（或車款）時都重新設計引擎，重用性是遊戲引擎的一個重要設計目標。

然而，各遊戲本身的性質以及平臺的差異，使研發完全通用的遊戲引擎變得極困難，甚至不可能。市面上出售的遊戲引擎，有一些雖然已經達到很高的技術水平，但在商業應用中，很多時候還是需要因應個別遊戲專案對引擎改造、整合、擴充套件及優化。因此，即使能使用市面上最好的商用引擎或自研引擎，我們仍需要理解當中的架構、各種機制和技術，並且分析及解決在製作中遇到的問題。這些也是譯者曾任於上海兩家工作室時的主要工作範疇。

選擇翻譯此著作，主要原因是在閱讀中得到共鳴，並且能知悉一些知名遊戲作品實際上所採用的方案。有感坊間大部分遊戲開發書籍並不是由業內人士執筆，內容只足夠應付一些最簡單的遊戲開發，欠缺巨集觀比較各種方案，技術與當今實際情況也有很大差距。而一些Gems類叢書雖然偶有好文章，但受形式所限欠缺系統性、全面性。難得本書原作者身為世界一流遊戲工作室的資深遊戲開發者（注1），在繁重的遊戲開發工作外，還在大學教授遊戲開發課程以至編寫本著作。此外，從與內地同事的交流中，瞭解到許多從業者不願意閱讀外文書籍。為了普及知識及反饋業界社會，希望能盡綿力。

或許有些人以為本著作是針對單機／遊戲機遊戲的，並不適合國內以網遊為主的環境。但譯者認為這是一種誤解，許多遊戲本身所涉及的技術是具通用性的。例如遊戲性相關的遊戲性系統、場景管理、人工智慧、物理模擬等部分，許多時候也會同時用於網遊的前臺和後臺。現時，一些動作為主、非MMO的國內端遊甚至會直接在後臺執行傳統意義上的遊戲引擎。至於前臺相關的技術，單機和端遊的區別更少。此外，隨著近年移動終端的興起，其硬體效能已超越傳統掌上游戲機，開發手遊所需的技術與傳統掌上游戲機並無太大差異。還可預料，現時單機／遊戲機的一些較高階的架構及技術，將在不遠的未來著陸移動終端平臺。

譯者認為，本書涵括遊戲開發技術的方方面面，同時適合入門及經驗豐富的遊戲程式設計師。書名中的架構二字，並不單是給出一個系統結構圖，而是描述每個子系統的需求、相關技術及與其他子系統的關係。對譯者本人而言，本書的第11章（動畫系統）及第14章（執行時遊戲性基礎系統）是本書特別精彩之處，含有許多少見於其他書籍的內容。而第10章（渲染引擎）由於是遊戲引擎中的一個極大的部分，有限的篇幅可能未能覆蓋廣度及深度，推薦讀者參考[1]（注2），人工智慧方面也需參考其他專著。

本譯作採用LaTeX排版（注3），以Inkscape編譯向量圖片。為了令閱讀更流暢，內文中的網址都統一改以腳註標示。另外，由於現時遊戲開發相關的文獻以英文為主，而且遊戲開發涉及的知識面很廣，本譯作儘量以括號形式保留英文術語。為了方便讀者查詢內容，在附錄中增設中英文雙向索引（索引條目與原著的不同）。

本人在香港成長學習及工作，至2008年才赴內地遊戲工作室工作，不黯內地的中文寫作及用字習慣，翻譯中曾遇到不少困難。有幸得到出版社人員以及良師益友的幫助，才能完成本譯作。特別感謝周筠老師支援本作的提案，並耐心地給予協助及鼓勵。編輯張春雨老師和盧鶇翔老師，以及好友餘晟給予了大量翻譯上的知識及指導。也感謝遊戲業界專家雲風、大寶和Dave給予了許多寶貴意見。此書的翻譯及排版工作比預期更花時間，感謝妻子及兒女們的體諒。此次翻譯工作歷時三年半，因工作及家庭事宜導致嚴重延誤，唯有在翻譯及排版工作上更盡心盡力，希望求得等待此譯作的讀者們諒解。無論是批評或建議，誠希閣下通過電郵[email protected]、新浪微博、豆瓣等渠道不吝賜教。

葉勁峰（Milo Yip）
2013年10月

1. 原作者是頑皮狗（Naughty Dog）《神祕海域（Uncharted）》系列的通才程式設計師、《最後生還者（The Last of Us）》的首席程式設計師，之前還曾在EA和Midway工作。
2. 中括號表示引用附錄中的參考文獻。一些參考條目加入了其中譯本的資訊。
3. 具體是使用CTEX套裝，它是在MiKTeX的基礎上增加中文的支援。

前言

最早的電子遊戲完全由硬體構成，但微處理器（microprocessor）的高速發展完全改變了遊戲的面貌。現在的遊戲是在多用途的PC和專門的電子遊戲主機（video game console）上玩的，憑藉軟體帶來絕妙的遊戲體驗。從最初的遊戲誕生至今已有半個世紀，但很多人仍然認為遊戲是一個未成熟的產業。即使遊戲可能是個年輕的產業，若仔細觀察，也會發現它正在高速發展。 現時遊戲已成為一個上百億美元的產業，覆蓋不同年齡、性別的廣泛受眾。

千變萬化的遊戲，可以分為從紙牌遊戲到大型多人線上遊戲（massively multiplayer online game，MMOG）等多個種類（category）和“型別（genre）”（注1），也可以執行在任何裝有微晶片（microchip）的裝置上 。你現在可以在PC、手機及多種特別為遊戲而設計的手持/電視遊戲主機上玩遊戲。家用電視遊戲通常代表最尖端的遊戲科技，又由於它們是週期性地推出新版本，因此有遊戲機“世代”（generation）的說法。最新一代（注2）的遊戲機包括微軟的Xbox 360和索尼的PlayStation 3，但一定不可忽視長盛不衰的PC，以及最近非常流行的任天堂Wii。

最近，劇增的下載式休閒遊戲，使這個多樣化的商業遊戲世界變得更復雜。雖然如此，大型遊戲仍然是一門大生意。今天的遊戲平臺非常複雜，有難以置信的運算能力，這使軟體的複雜度得以進一步提升。所有這些先進的軟體都需要由人創造出來，這導致團隊人數增加，開發成本上漲。隨著產業變得成熟，開發團隊要尋求更好、更高效的方式去製作產品，可複用軟體（reusable software）和中介軟體（middleware）便應運而生，以補償軟體複雜度的提升。

由於有這麼多風格迥異的遊戲及多種遊戲平臺，因此不可能存在單一理想的軟體方案。然而，業界已經發展出一些模式 ，也有大量的潛在方案可供選擇。現今的問題是如何找到一個合適的方案去迎合某個專案的需要。再進一步，開發團隊必須考慮專案的方方面面，以及如何把各方面整合。對於一個嶄新的遊戲設計，鮮有可能找到一個完美搭配遊戲設計各方面的軟體包。

現時業界內的老手，入行時都是“開荒牛”。我們這代人很少是電腦科學專業出身（Matt的專業是航空工程、Jason的專業是系統設計工程），但現時很多學院已設有遊戲開發的課程和學位。時至今日，為了獲取有用的遊戲開發資訊，學生和開發者必須找到好的途徑。對於高階的圖形技術，從研究到實踐都有大量高質量的資訊。可是，這些資訊經常不能直接應用到遊戲的生產環境，或者沒有一個生產級質量的實現。對於圖形以外的遊戲開發技術，市面上有一些所謂的入門書籍，沒提及參考文獻就描述很多內容細節，像自己發明的一樣。這種做法根本沒有用處，甚至經常帶有不準確的內容。另一方面，市場上有一些高階的專門領域書籍，例如物理、碰撞、人工智慧等。可是，這類書或者囉嗦到讓你難以忍受，或者高深到讓部分讀者無法理解，又或者內容過於零散而難於融會貫通。有一些甚至會直接和某項技術掛鉤，軟硬體一旦改動，其內容就會迅速過時。

此外，網際網路也是收集相關知識的絕佳工具。可是，除非你確實知道要找些什麼，否則斷鏈、不準確的資料、質量差的內容也會成為學習障礙。

好在，我們有Jason Gregory，他是一位擁有在頑皮狗（Naughty Dog）工作經驗的業界老手，而頑皮狗是全球高度矚目的遊戲工作室之一。Jason在南加州大學教授遊戲程式設計課程時，找不到概括遊戲架構的教科書。值得慶幸的是，他承擔了這個任務，填補了這個空白。

Jason把應用到實際發行遊戲的生產級別知識，以及整個遊戲開發的大局編集於本書。他憑經驗，不僅融匯了遊戲開發的概念和技巧，還用實際的程式碼示例及實現例子去說明怎樣貫通知識來製作遊戲。本書的引用及參考文獻可以讓讀者更深入探索遊戲開發過程的各方面。雖然例子經常是基於某些技術的，但是概念和技巧是用來實際創作遊戲的，它們可以超越個別引擎或API的束縛。

本書是一本我們入行做遊戲時想要的書。我們認為本書能讓入門者增長知識，也能為有經驗者開拓更大的視野。

Jeff Lander（注3）
Matthew Whiting（注4）

1. 譯註：Genre一詞在文學中為體裁。電影和遊戲裡通常譯作型別。不同的遊戲型別可見1.2節。
2. 譯註：按一般說法，2005年至今屬於第7個遊戲機世代。這3款遊戲機的發行年份為Xbox 360（2005）、PlayStation 3（2006）、Wii（2006）。有關遊戲機世代可參考維基百科。
3. 譯註：Jeff Lander現時為Darwin 3D公司的首席技術總監、Game Tech公司創始人，曾為藝電首席程式設計師、Luxoflux公司遊戲性及動畫技術程式設計師。
4. 譯註：Matthew Whiting現時為Wholesale Algorithms公司程式設計師，曾為Luxoflux公司首席軟體工程師、Insomniac Games公司程式設計師。

序言

歡迎來到《遊戲引擎架構》世界。本書旨在全面探討典型商業遊戲引擎的主要元件。遊戲程式設計是一個龐大的主題，有許多內容需要討論。不過相信你會發現，我們討論的深度將足以使你充分理解本書所涵蓋的工程理論及常用實踐的方方面面。話雖如此，令人著迷的漫長遊戲程式設計之旅其實才剛剛啟程。與此相關的每項技術都包含豐富內容，本書將為你打下基礎，並引領你進入更廣闊的學習空間。

本書焦點在於遊戲引擎的技術及架構。我們會探討商業遊戲引擎中，各個子系統的相關理論，以及實現這些理論所需要的典型資料結構、演算法和軟體介面。遊戲引擎與遊戲的界限頗為模糊。我們將把注意力集中在引擎本身，包括多個低階基礎系統（low-level foundation system）、渲染引擎（rendering engine）、碰撞系統（collision system）、物理模擬（physics simulation）、人物動畫（character animation），及一個我稱為遊戲性基礎層（gameplay foundation layer）的深入討論。此層包括遊戲物件模型（game object model）、世界編輯器（world editor）、事件系統（event system）及腳本系統（scripting system）。我們也將會接觸遊戲性程式設計（gameplay programming）的多個方面，包括玩家機制（player mechanics）、攝像機（camera）及人工智慧（artificial intelligence，AI）。然而，這類討論會被限制在遊戲性系統和引擎介面範圍。

本書可以作為大學中等級遊戲程式設計中兩到三門課程的教材。當然，本書也適合軟體工程師、業餘愛好者、自學的遊戲程式設計師，以及遊戲行業從業人員。通過閱讀本書，資歷較淺的遊戲程式設計師可以鞏固他們所學的遊戲數學、引擎架構及遊戲科技方面的知識。專注某一領域的資深程式設計師也能從本書更為全面的介紹中獲益。

為了更好地學習本書內容，你需要掌握基本的面向物件程式設計概念並至少擁有一些C++程式設計經驗。儘管遊戲行業已經開始嘗試使用一些新的、令人興奮的程式語言，然而工業級的3D遊戲引擎仍然是用C或C++編寫的，任何認真的遊戲程式設計師都應該掌握C++。我們將在第3章重溫一些面向物件程式設計的基本原則，毫無疑問，你還會從本書學到一些C++的小技巧，不過C++的基礎最好還是通過閱讀[39]、[31]及[32]來獲得。如果你對C++已經有點生疏，建議你在閱讀本書的同時，最好能重溫這幾本或者類似書籍。如果你完全沒有C++經驗，在看本書之前，可以考慮先閱讀[39]的前幾章，或者嘗試學習一些C++的線上教程。

學習程式設計技能最好的方法就是寫程式碼。在閱讀本書時，強烈建議你選擇一些特別感興趣的主題付諸實踐。舉例來說，如果你覺得人物動畫很有趣，那麼可以首先安裝OGRE，並測試一下它的蒙皮動畫示範。接著還可以嘗試用OGRE實現本書談及的一些動畫混合技巧。下一步你可能會打算用遊戲手柄控制人物在平面上行走。等你能玩轉一些簡單的東西了，就應該以此為基礎，繼續前進！之後可以轉移到另一個遊戲技術範疇，周而復始。這些專案是什麼並不重要，重要的是你在實踐遊戲程式設計的藝術，而不是紙上談兵。

遊戲科技是一個活生生、會呼吸的傢伙 ，永遠不可能將之束縛於書本之上 。因此，附加的資源、勘誤、更新、示例程式碼、專案構思等已經發到本書的網站。

目錄

推薦序1 iii
推薦序2 v
譯序 vii
序言 xvii
前言 xix
致謝 xxi

第一部分 基礎 1

第1章 導論 3
1.1 典型遊戲團隊的結構 4
1.2 遊戲是什麼 7
1.3 遊戲引擎是什麼 10
1.4 不同遊戲型別中的引擎差異 11
1.5 遊戲引擎概觀 22
1.6 執行時引擎架構 27
1.7 工具及資產管道 46

第2章 專業工具 53
2.1 版本控制 53
2.2 微軟Visual Studio 61
2.3 剖析工具 78
2.4 記憶體洩漏和損壞檢測 79
2.5 其他工具 80

第3章 遊戲軟體工程基礎 83
3.1 重溫C++及最佳實踐 83
3.2 C/C++的資料、程式碼及記憶體 90
3.3 捕捉及處理錯誤 118

第4章 遊戲所需的三維數學 125
4.1 在二維中解決三維問題 125
4.2 點和向量 125
4.3 矩陣 139
4.4 四元數 156
4.5 比較各種旋轉表達方式 164
4.6 其他數學物件 168
4.7 硬體加速的SIMD運算 173
4.8 產生隨機數 180

第二部分 低階引擎系統 183

第5章 遊戲支援系統 185
5.1 子系統的啟動和終止 185
5.2 記憶體管理 193
5.3 容器 208
5.4 字串 225
5.5 引擎配置 234

第6章 資源及檔案系統 241
6.1 檔案系統 241
6.2 資源管理器 251

第7章 遊戲迴圈及實時模擬 277
7.1 渲染迴圈 277
7.2 遊戲迴圈 278
7.3 遊戲迴圈的架構風格 280
7.4 抽象時間線 283
7.5 測量及處理時間 285
7.6 多處理器的遊戲迴圈 296
7.7 網路多人遊戲迴圈 304

第8章 人體學介面裝置（HID） 309
8.1 各種人體學介面裝置 309
8.2 人體學介面裝置的介面技術 311
8.3 輸入型別 312
8.4 輸出型別 316
8.5 遊戲引擎的人體學介面裝置系統 318
8.6 人體學介面裝置使用實踐 332
第9章 除錯及開發工具 333
9.1 日誌及跟蹤 333
9.2 除錯用的繪圖功能 337
9.3 遊戲內建選單 344
9.4 遊戲內建主控臺 347
9.5 除錯用攝像機和遊戲暫停 348
9.6 作弊 348
9.7 螢幕截圖及錄影 349
9.8 遊戲內建效能剖析 349
9.9 遊戲內建的記憶體統計和洩漏檢測 356

第三部分 圖形及動畫 359

第10章 渲染引擎 361
10.1 採用深度緩衝的三角形光柵化基礎 361
10.2 渲染管道 404
10.3 高階光照及全域性光照 426
10.4 視覺效果和覆蓋層 438
10.5 延伸閱讀 446

第11章 動畫系統 447
11.1 角色動畫的型別 447
11.2 骨骼 452
11.3 姿勢 454
11.4 動畫片段 459
11.5 蒙皮及生成矩陣調色盤 471
11.6 動畫混合 476
11.7 後期處理 493
11.8 壓縮技術 496
11.9 動畫系統架構 501
11.10 動畫管道 502
11.11 動作狀態機 515
11.12 動畫控制器 535

第12章 碰撞及剛體動力學 537
12.1 你想在遊戲中加入物理嗎 537
12.2 碰撞/物理中介軟體 542
12.3 碰撞檢測系統 544
12.4 剛體動力學 569
12.5 整合物理引擎至遊戲 601
12.6 展望：高階物理功能 616

第四部分 遊戲性 617

第13章 遊戲性系統簡介 619
13.1 剖析遊戲世界 619
13.2 實現動態元素：遊戲物件 623
13.3 資料驅動遊戲引擎 626
13.4 遊戲世界編輯器 627

第14章 執行時遊戲性基礎系統 637
14.1 遊戲性基礎系統的元件 637
14.2 各種執行時物件模型架構 640
14.3 世界組塊的資料格式 657
14.4 遊戲世界的載入和串流 663
14.5 物件引用與世界查詢 670
14.6 實時更新遊戲物件 676
14.7 事件與訊息泵 690
14.8 指令碼 707
14.9 高層次的遊戲流程 726

第五部分 總結 727

第15章 還有更多內容嗎 729
15.1 一些未談及的引擎系統 729
15.2 遊戲性系統 730

參考文獻 733
中文索引 737
英文索引 755

參考文獻

勘誤

第1次印冊（2014年2月）

• P.xviii: 譯註中 Wholesale Algoithms -> Wholesale Algorithms
• P.10: 最後一段第一行 微軟的媒體播放器 -> 微軟的Windows Media Player (多謝讀者OpenGPU來函指正)
• P.15: 1.4.3節第三點 按妞 -> 按鈕 (多謝讀者一個小小凡人來函指正)
• P.40: 正文最後一行 按扭 -> 按鈕
• P.50: 1.7.8節第二節第一行 同是 -> 同時 (多謝讀者czfdd來函指正)
• P.98: 程式碼 writeExampleStruct(Example& ex, Stream& ex) 中 Stream& ex -> Stream& stream (多謝讀者Snow來函指正)
• P.106: 第一段中有六處 BBS -> BSS，最後一段程式碼的註釋也有同樣錯誤 (多謝讀者trout來函指正)
• P.119: 譯註中 軟體工程 -> 軟體工程 (多謝讀者Snow來函指正)
• P.214: 正文第一段有兩處 虛記憶體 -> 虛擬記憶體 (多謝讀者Snow來函指正)
• P.216: 腳註24應標明為譯註 (多謝讀者Snow來函指正)
• P.221: 第一段程式碼的第二個斷言應為 ASSERT(link.m_pPrev != NULL); (多謝讀者Snow來函指正)
• P.230: 5.4.4.1節 第二段 軟體 -> 軟體
• P.286: 腳註4應標明為譯註 (多謝讀者Snow來函指正)
• P.322: 第二段 按扭事件字 -> 按鈕事件
• P.349: 9.8節第二段第二行兩處 部析器 -> 剖析器 (多謝讀者Snow來函指正)
• P.738-572: 雙數頁頁首 參考文獻 -> 中文索引
• P.755-772: 雙數頁頁首 參考文獻 -> 英文索引
• P.755: kd tree項應歸入K而不是Symbols

以上的錯誤已於第2次印冊中修正。

第2次印冊及之前

• P.11: 第四行 細緻程度 -> 層次細節 (這是level-of-detail/LOD的內地通譯，多謝讀者OpenGPU來函指正)
• P.12: 正文第一段及圖1.2標題 使命之喚 -> 使命召喚 (多謝讀者OpenGPU來函指正)
• P.12: 正文第一段 戰慄時空 -> 半條命 (多謝讀者OpenGPU來函指正)
• P.16: 第一點 表面下散射 -> 次表面散射 (多謝讀者OpenGPU來函指正)
• P.17: 1.4.4節第五行 次文化 -> 亞文化 (此譯法在內地更常用。多謝讀者OpenGPU來函提示)
• P.22: 戰慄時空 -> 半條命
• P.24: 戰慄時空2 -> 半條命2
• P.34: 1.6.8.2節第一行 提呈 -> 提交 (這術語在本書其他地方都寫作提交。多謝讀者OpenGPU來函提示)
• P.35: 第七行 提呈 -> 提交 (這術語在本書其他地方都寫作提交。多謝讀者OpenGPU來函提示)
• P.50: 戰慄時空2 -> 半條命2
• P.365: 第四段第二行: 細緻程度 -> 層次細節
• P.441: 10.4.3.2節第三行 細緻程度 -> 層次細節
• P.494: sinusiod -> sinusoid (多謝讀者OpenGPU來函指正)
• P.511: 11.10.4節第一行 談入 -> 淡入 (多謝讀者Snow來函指正)
• P.541: 戰慄時空2 -> 半條命2
• P.627: 戰慄時空2 -> 半條命2
• P.654: 第二行 建康值 -> 血量 (原來是改正錯別字，但譯者發現應改作前後統一使用的“血量”。多謝讀者Snow來函指正)
• P.692: 第二行 內部分式 -> 內部方式 (多謝讀者Snow來函指正)
• P.696: 14.7.6節第四行 不設實際 -> 不切實際 (多謝讀者Snow來函指正)

以上的錯誤已於第3次印冊中修正。

其他意見

• P.220: 正文第一段 m_root.m_pElement 和 P.218 第一段程式碼中的 m_pElem 不統一。原文有此問題，但因為它們是不同的struct，暫不列作錯誤。 (多謝讀者Snow來函提示)
• P.331: 8.5.8節第二段中 “反覆”較常見的寫法為“反覆”，但前者也是正確的，暫不列作錯誤。 (多謝讀者Snow來函提示)
• P.390: 10.1.3.3節靜態光照第二段中“取而代之，我們會使用一張光照紋理貼到所有受光源影響範圍內的物體上。這樣做能令動態物體經過光源時得到正確的光照。” 後面的一句與前句好像難以一起理解。譯者認為，作者應該是指，使用同一靜態光源去為靜態物件生成光照紋理，以及用於動態物件的光照，能使兩者的效果維持一致性。譯者會考慮對譯文作出改善或加入譯註解譯。（多謝讀者店殘來函查詢）
• P.689: 第五行 並行處理世代 -> 並行處理時代 是對era較準確的翻譯。 (多謝讀者Snow來函提示)