游戏编程全接触

第一部分　游戏编程基础

第1章　游戏编程很奇怪，因为……　3

1.1　好的方面　3

1.1.1　工作　4

1.1.2　人　4

1.1.3　工具——软件开发包(SDK)　5

1.1.4　硬件　5

1.1.5　平台　6

1.1.6　会展　7

1.2　坏的地方　8

1.2.1　游戏编程难得离谱　8

1.2.2　其他零碎　9

1.2.3　那不是个bug——那是个特性　9

1.2.4　工具　10

1.3　恶心之处　10

1.3.1　命中移动目标　11

1.3.2　冲刺模式(和冲刺大餐)　11

1.3.3　哼，骗子　12

1.3.4　操作系统地狱　12

1.3.5　雇员流动的天然特质　13

1.4　这一切都值得，对吗？　13

第2章　游戏中有什么　15

2.1　显示技术：快速概述　15

2.1.1　分辨率和位深　15

2.1.2　核心显示技术：2D或者3D　17

2.2　混合2D和3D技术　23

2.2.1　Grim Fandango　23

2.2.2　视频驱动程序和性能问题　24

2.3　我必须用DirectX吗　25

2.3.1　DirectX的设计逻辑体系　25

2.3.2　Direct3D或者OpenGL　26

2.3.3　DirectSound或者RAD游戏工具的Miles Sound　26

2.3.4　DirectInput或者自己实现　27

2.3.5　DirectPlay、TCP或者UDP　27

2.3.6　DirectShow或Bink　27

2.3.7　DirectMusic或自己实现　28

2.4　用户界面编码　28

2.5　资源缓冲　28

2.6　主循环　29

2.7　其他　30

第3章　所有游戏程序员都应该了解的“简单东西”　31

3.1　不可或缺的设计实践　31

3.1.1　避免隐藏代码和非简单操作　32

3.1.2　类结构：保持简单　32

3.1.3　继承和包含　33

3.1.4　变坏的虚函数　33

3.1.5　使用接口类　34

3.1.6　考虑使用工厂　34

3.1.7　从游戏逻辑中分离用户界面　35

3.1.8　实现流构造函数　35

3.2　智能指针和裸指针　36

3.2.1　引用计数　36

3.2.2　智能指针　37

3.3　正确使用内存　41

3.3.1　了解不同种类的内存　41

3.3.2　优化内存访问　44

3.3.3　内存对齐　45

3.3.4　虚拟内存　46

3.3.5　使用内存映射文件　46

3.3.6　编写自己的内存管理器　48

3.4　游戏脚本语言　49

3.4.1　使用脚本来处理文本　50

3.4.2　事件脚本　51

3.4.3　解释与编译　51

3.4.4　用Lex和Yacc开发自己的语言　52

3.4.5　Python和Lua　56

3.5　Mike一背包的好东西　57

3.5.1　一个很棒的随机数发生器　57

3.5.2　用Optional支持可选变量　59

3.5.3　集合的伪随机遍历　64

3.6　这并不是那么简单　67

第二部分　让游戏跑起来

第4章　build游戏　71

4.1　一点动机　71

4.2　创建项目　72

4.2.1　创建坚不可摧的目录结构　72

4.2.2　游戏引擎放在哪里？　75

4.2.3　Visual Studio build选项配置　75

4.2.4　build配置　76

4.3　源代码仓库和版本控制　76

4.3.1　NXN的AlienBrain　77

4.3.2　微软的Visual SourceSafe　78

4.3.3　免费的东西：CVS、RCS、……　78

4.3.4　Perforce软件的Perforce　79

4.3.5　非常昂贵的工具：StarTeam和ClearCase　79

4.3.6　使用源代码控制分支　79

4.4　build游戏：一门黑色艺术？　81

4.4.1　自动化build　82

4.4.2　build机器　82

4.4.3　自动build脚本　82

4.5　创建build脚本　83

4.5.1　标准build　83

4.5.2　里程碑build　84

4.6　多个项目和共享代码　85

4.7　最后的建议　86

第5章　用户界面编程和输入设备　87

5.1　获取设备状态　87

5.2　使用鼠标(和游戏杆)　90

5.2.1　捕获鼠标　91

5.2.2　使用鼠标拖放　92

5.3　使用键盘　94

5.3.1　Mike的键盘窥探器　94

5.3.2　GetAsyncKeyState()和其他函数　97

5.3.3　在Windows下处理Alt键　98

5.4　用户界面组件　98

5.4.1　屏幕　98

5.4.2　对话框：模态与非模态　101

5.4.3　控件　103

5.4.4　控件判别　105

5.4.5　命中测试和焦点顺序　106

5.4.6　控件状态　107

5.5　更多控件属性　107

5.5.1　热键　108

5.5.2　工具提示　108

5.5.3　上下文敏感帮助　108

5.5.4　拖动　108

5.5.5　声音和动画　109

5.6　最后的用户界面提示　109

第6章　每一个游戏开发者都应该掌握的2D知识　111

6.1　2D绘制和DirectX　112

6.1.1　像素和视频硬件　112

6.1.2　视频硬件和缓存　113

6.1.3　视频表面和内存表面　115

6.2　基本2D绘制概念　116

6.2.1　Windows位图和其他GDI的小玩意　117

6.2.2　颜色键和色度键　118

6.2.3　复制表面　120

6.2.4　使用Alpha通道复制表面　121

6.3　绘制文本　127

6.4　使用精灵(sprite)　130

6.4.1　一个基本的精灵类　130

6.4.2　排序顺序和位置　131

6.4.3　绘制和动画　132

6.4.4　初始化精灵　135

6.4.5　Restore()　136

6.4.6　脏矩形绘制　136

6.5　图形文件格式　137

6.6　结论　138

第7章　初始化和主循环　139

7.1　初始化101　139

7.2　C++初始化中的一些缺陷　140

7.3　初始化游戏　144

7.3.1　检查系统资源　144

7.3.2　计算CPU速度　145

7.3.3　估计VRAM　149

7.3.4　加载游戏调试选项　150

7.3.5　你拥有的是个垃圾袋吗　151

7.3.6　初始化资源缓存　151

7.3.7　使用CreateWindow来创建窗口　152

7.3.8　初始化声音系统　154

7.3.9　加载用户可设置的游戏选项　154

7.3.10　创建绘图表面　155

7.3.11　初始化游戏对象　156

7.4　主循环　156

7.4.1　渲染并呈现屏幕　159

7.4.2　更新游戏状态　161

7.4.3　一个简单的协同多任务调度器　163

7.4.4　从CProcess派生的类示例　169

7.4.5　CProcess派生类的更多使用　170

7.5　平稳着陆：干净漂亮地退出　170

7.5.1　我该如何从这里逃脱　171

7.5.2　关闭游戏　172

7.6　我现在就可以做游戏了吗　173

第8章　载入并缓冲资源　175

8.1　图形和音乐的格式　175

8.1.1　位图和纹理　176

8.1.2　哪一个更好：24位、16位还是8位的图形　176

8.1.3　使用有损压缩　177

8.1.4　声音和音乐　177

8.1.5　视频和过场电影　178

8.2　资源文件　179

8.2.1　打包资源到一个文件中　180

8.2.2　打包资源的其他一些优点　181

8.3　数据压缩　181

8.4　iPac：一个资源文件生成器　182

8.4.1　iPac概观　182

8.4.2　iPac数据文件　185

8.4.3　生成头文件　187

8.4.4　其他与管理资源有关的特性　188

8.5　资源高速缓存　188

8.6　世界设计和缓存预测　193

8.7　我的缓存不够了　196

第三部分　构建你的游戏

第9章　所有游戏程序员必须掌握的3D图形学知识　199

9.1　3D图形流水线　199

9.2　你的DirectX 9试练场　200

9.3　3D数学101　200

9.3.1　坐标和坐标系统　201

9.3.2　矢量数学　202

9.3.3　矩阵数学　206

9.3.4　四元组数学　211

9.3.5　视变换　213

9.3.6　投影变换　214

9.4　我受够数学了——请停下来　215

9.4.1　三角形　215

9.4.2　光照、法线和颜色　216

9.4.3　贴有纹理的顶点　218

9.4.4　其他顶点数据　219

9.4.5　三角形网格　219

9.4.6　索引的三角形网格　221

9.4.7　材质　223

9.4.8　纹理　224

9.4.9　二次抽样(subsampling)　225

9.4.10　mip-mapping　226

9.5　3D图形——它那么容易　226

第10章　3D引擎　229

10.1　建立项目　229

10.2　使用场景图　230

10.2.1　场景图结点　234

10.2.2　建造场景　239

10.2.3　一个实用的摄像机控制器　242

10.2.4　把SceneGraph放进DirectX游乐场　247

10.3　遗漏了什么？　249

10.4　3D中间件回顾　250

10.4.1　Renderware Graphics　251

10.4.2　Intrinsic Alchemy　251

10.4.3　NDL出品的NetImmerse　252

10.4.4　虚幻引擎　252

10.5　开发自己的3D引擎　252

10.6　物理引擎　253

10.7　还没满足？　254

第11章　开发Windows游戏需要特殊考虑的事项　255

11.1　Microsoft Foundation Class(MFC)到底怎么样　256

11.1.1　MFC——你一定疯了!!？@!　257

11.1.2　MFC——你一定要使用它　257

11.1.3　对MFC的最后裁决　258

11.2　窗口模式和全屏幕模式　259

11.2.1　丢失或者不兼容的表面　260

11.2.2　坏窗口　262

11.2.3　GDI对话框和页面翻转(Flipping)　263

11.2.4　需要处理的消息　263

11.2.5　WM_ACTIVATE　264

11.2.6　WM_SYSCOMMAND　265

11.2.7　WM_MOVE　265

11.2.8　WM_DEVICECHANGE　266

11.2.9　WM_POWERBROADCAST　267

11.2.10　WM_DISPLAYCHANGE　267

11.2.11　WM_ENTERSIZEMOVE、WM_EXITSIZEMOVE　267

11.2.12　WM_GETMINMAXINFO　267

11.3　操作系统相关的内容　268

11.3.1　API兼容性和UNICODE　268

11.3.2　游戏的注册表键　269

11.3.3　Windows 95　269

11.3.4　Windows 98和Windows ME　269

11.3.5　Windows NT　270

11.3.6　Windows 2000　270

11.3.7　Windows XP　270

11.4　“专为Windows设计(Designed for Windows)”标志认证程序　270

11.5　结论　285

第12章　调试游戏　287

12.1　处理失败的艺术　288

12.2　调试基础　289

12.2.1　使用调试器　291

12.2.2　安装Windows符号文件　292

12.2.3　调试全屏游戏　294

12.2.4　远程调试　294

12.2.5　调试微型转储(dump)　296

12.3　调试技巧　299

12.3.1　调试是一个实验　300

12.3.2　重现bug　301

12.3.3　减小复杂度　302

12.3.4　设置下一语句　302

12.3.5　汇编级别调试　303

12.3.6　给代码添加调料　305

12.3.7　提取调试信息　306

12.3.8　Lint和其他代码分析器　306

12.3.9　BoundsChecker和实时分析器　307

12.3.10　消失的bug　307

12.3.11　调整数值　307

12.3.12　caveman调试　308

12.3.13　当一切办法都失败了　308

12.4　各种各样的bug　309

12.4.1　内存泄漏和堆溢出　309

12.4.2　游戏数据损坏　312

12.4.3　栈破坏　313

12.4.4　剪切和粘贴的bug　314

12.4.5　空间不足　314

12.4.6　只有在release模式才出现的bug　315

12.4.7　惹事生非的多线程　315

12.4.8　奇怪的那些　315

12.5　结束小思　317

第四部分　专业游戏制作

第13章　进度计划的艺术　321

13.1　好进度、坏进度　321

13.2　所有进度计划的关键：里程碑　322

13.3　做计划前需要懂得的事情　330

13.3.1　使用微软Project的技巧与诀窍　330

13.3.2　电脑游戏中的关键编程任务　331

13.3.3　基于物件的进度安排　332

13.3.4　编写用户手册和cluebook　333

13.3.5　了解队伍，了解游戏类型　333

13.4　创建进度计划　333

13.4.1　收集任务仓库　334

13.4.2　关于预计时间的一些说明　335

13.4.3　分配任务和平衡进度　335

13.4.4　产品黑洞　337

13.4.5　把进度切分成里程碑　338

13.4.6　撰写项目里程碑文档　339

13.4.7　编写个人里程碑文档　339

13.4.8　在放出猎犬前还有一件你应该知道的事情　340

13.5　把事情做对　340

第14章　测试须知　343

14.1　游戏为什么有bug　343

14.1.1　理由1：开发组从没有见到bug重现　343

14.1.2　理由2：项目组决定把bug置之不理　344

14.2　测试计划　345

14.2.1　功能测试　345

14.2.2　压力测试　348

14.2.3　可玩性测试　350

14.2.4　可用性测试　350

14.2.5　配置测试　351

14.3　安排测试　352

14.4　自动化的测试　352

14.5　bug数据库　359

14.6　哪些bug得到修正　365

14.6.1　绝不要修复这些bug　367

14.6.2　bug花费高昂　367

14.7　对bug数据库的静态分析　368

14.8　测试组　370

14.9　beta公测　371

14.10　结束语　372

第15章　驶向结束　373

15.1　结束时的问题　374

15.1.1　质量　374

15.1.2　代码　375

15.1.3　内容　378

15.2　应付大麻烦　379

15.2.1　严重滞后于计划的项目　379

15.2.2　人事相关问题　382

15.2.3　竞争对手会置你于死地　384

15.2.4　没有出路，是吗？　384

15.2.5　最后说一句：不要慌张　385

15.3　光明就在前方——毕竟不是一场训练　385

15.3.1　测试存档　385

15.3.2　补丁build或者产品演示　386

15.3.3　事后分析　386

15.3.4　如何利用你的时间　387