《游戏引擎架构》同时涵盖游戏引擎软件开发的理论及实践,并对多方面的题目进行探讨。本书讨论到的概念及技巧实际应用于现实中的游戏工作室,如艺电及顽皮狗。虽然书中采用的例子通常依据一些专门的技术,但是讨论范围远超于某个引擎或API。文中的参考及引用也非常有用,可让读者继续深入游戏开发过程的任何特定方向。
《游戏引擎架构》为一个大学程度的游戏编程课程而编写,但也适合软件工程师、业余爱好者、自学游戏程序员,以及游戏产业的从业人员。通过阅读《游戏引擎架构》,资历较浅的游戏工程师可以巩固他们所学的游戏技术及引擎架构的知识,专注某一领域的**程序员也能从本书更为全面的介绍中获益。
游戏引擎架构(迈向现代游戏之路**入口 业界万众企盼 隆重**)_【美】Jason Gregory(杰森.格雷戈瑞) 编 , 叶劲峰 译_电子工业出版社_

**序1
*初拿到《Game Engine Architecture》一书的英文版,是编辑侠少邮寄给我的打印版。他建议我接下翻译此书的合同。当时我正在杭州带领一个团队开发3D游戏引擎,我和我的同事都对这本书的内容颇有兴趣,两大本打印的英文书立刻在同事间传开。可惜那段时间个人精力顾及不来,把近千页的英文读物精读而后翻译成中文对个人的业余时间是个极大的挑战,不能担此翻译任务颇为遗憾。
不久以后听说Milo Yip(叶劲峰)已开始着手翻译,甚为欣喜。翻译此巨著,他一定是比我更合适的人选。我和Milo虽未曾蒙面,但神交已久。在网络上读过一些他的成长经历,和我颇为相似,心有戚戚。他对游戏3D实时渲染技术研究精深为我所不及,我们曾通过Google Talk讨论过许多技术问题,他都有独到的见解。翻译工作开始后,Milo是香港人,英文技术术语在香港的中文译法和大陆的有许多不同。但此书由大陆出版社出版,考虑到面对的读者主要是大陆程序员,Milo希望能更符合大陆程序员的用词习惯,所以在翻译一开始就通过Google Docs创建了协作页面,邀请大家共同探讨书中技术名词的中译名。从中我们可以一窥他作为译者的慎重。
三年之后,有幸在出版之前就拿到了完整的译本。这是一本用LaTeX精心排版的800页的电子书,我只花了一周时间,几乎是一口气读完。流畅的阅读享受,**不仅仅是因为原著精彩的内容,精美的版面和翔实的译注也加了不少分。
在阅读本书的过程中,我不只一次地获得共鸣。例如在第5章的内存管理系统的介绍中,作者介绍的几种游戏特有的内存管理方法我都曾在项目中用过,而这是**次有书籍专门将这些方法详尽记录;又如第11章动画系统的介绍,我们也同样在3D引擎开发过程中改进原有动画片段混合方法的经历。虽然书中介绍的每个技术点,都可能可以在某篇论文,某本其他的书的章节,某篇网络blog上见过,但之前却无一本书可以把这些东西放在一起相互参照。对于从事游戏引擎开发的程序员来说,了解各种引擎在处理每个具体问题时的方案是相当重要的。而每种方案又各有利弊,即使不做引擎开发工作而是在某一特定游戏引擎上做游戏开发,从中也可以理解引擎的局限性以及可能的改进方法。尤其是第14章介绍的对游戏性相关系统的设计,各个开发人员几乎都是凭经验设计,很少见有书籍对这些做总结。对于基于渲染引擎做开发的游戏程序员,这是必须面对的工作,这一章会有很大的借鉴意义。
本书作者是业内**的游戏引擎开发人,他所参于的《神秘海域》和《*后生还者》都是我的个人*爱。在玩游戏的过程中,作为游戏程序员的天性,自然会不断地猜想各个技术点是如何实现的,背后需要怎样的工具支持。能在书中一一得到印证是件特别开心的事情。作者反复强调代码实践的重要性,在书中遍布着C++代码。我不认为这些代码有直接取来使用的价值,但它们极大地帮助了读者理解书中的技术点。书中列出的顽皮狗工作室用lisp方言作为游戏配置脚本的范例也给我很大的启发,有了这些具体的代码示例以及作者本身的一线工程师背景,也让我确信书中那些关于主机游戏开发相关等,我所没有接触过的内容都也绝非泛泛而谈。
国内的游戏开发社区的壮大,主要是随*近十年的MMO风潮而生。而就在大型网络游戏在中国有些畸形发展,让这类游戏偏离电子游戏游戏性的趋势时,我们有幸迎来了为移动设备开发游戏的大潮。游戏开发的**重新回到游戏性本身。我们更需要去借鉴单机游戏是如何为玩家带来更纯粹的游戏体验,我相信书中记录的各种技术点会变的更有帮助。
云风 @简悦云风
**序2
在我认识的许多游戏业开发同仁中,只有少数香港同胞,Milo Yip(叶劲峰)却正是这样一位给我印象非常深刻的**香港游戏***。我俩认识,是在Milo加入腾讯互动娱乐研发部引擎技术**后,说来到现在也只是两年多时间。其间,他为人的谦逊务实,对待技术问题的严谨求真态度,对算法设计和性能优化的娴熟技术,都为人所称道。Milo一丝不苟的工作风格,甚至表现在对待技术文档排版这类事情上(Milo常执著地用LaTeX将技术文档排到**),我想这一定是他在香港读大学、硕士及在香港理工大学的多媒体创新**从事研究员,一贯沿袭至今的好作风。
我很高兴腾讯游戏有实力吸引到这样**的技术专家;即使在其已从上海迁回香港家中,依然选择到深圳腾讯互动娱乐总部工作。叶兄从此工作日每天早晚过关,来往香港和深圳两地,虽有舟车劳顿,但是兼顾了对家庭的照顾和在游戏引擎方面的专业研究,希望这样的状况是令他满意的。
认识叶兄当时,我便知道他在进行Jason Gregory所著《游戏引擎架构》一书的中译工作。因为自己从前也有业余翻译游戏开发有关书籍的经历,所以我能理解其中的辛苦和责任重大,对叶兄也更多一分钦佩。我以为,本书以及本书的中文读者*大的幸运便是,遇到叶兄这位对游戏有着如同对家对国般强烈责任感,犹如“游戏科学工作者”般的专业译者!
现在(2013年年末)无疑是游戏史上对独立游戏制作者*友好的年代。开发设备方便获得(相对过往仅由主机厂商授权才能获得专利开发设备,现在有一台智能手机和一台个人电脑就可以开发)、技术工具友好、调试过程简单方便,且互联网上有丰富的例程和开源代码参考,也有网上社区便于交流。很多爱好者能够很快地制作出可运行的游戏原型,其中一些也能发布到应用商店。
但是不全面掌握各方面知识,尤其是游戏引擎架构知识,往往只能停留在勉强修改、凑合重用别人提供的资源的应用程度上,难以做极限的性能改进,更妄谈革命式的架构创新。这样的程度是很难在成千上万的游戏中脱颖而出的。我们所认可的真正的游戏大作,必定是在某方面大幅超越用户期待的产品。为了打造这样的产品,游戏内容创作者(策划、美术等)需要“戴着镣铐跳舞”(在当前的机能下争取更多的创作自由度),而引擎架构合理的游戏可以经得起也值得进行反复优化,*终可以提供更多的自由度,这是大作出现的技术前提。
书的作者、译者、出版社的编者,加上读者,大家是因书而结缘的有缘人。因叶兄这本《游戏引擎架构》译著而在线上线下相识的读者们,你们是不是因“了解游戏引擎架构,从而制作/优化好游戏”这样的理想而结了缘呢?
亲爱的读者,愿你的游戏有**因谜题巧妙绝伦、趣味超凡、虚拟世界气势磅礴、视觉效果逼真精美等专业因素取得业界褒奖,并得到玩家真诚的赞美。希望届时曾读叶兄这本《游戏引擎架构》译作的你,也可以回馈社会,回馈游戏开发的学习社区,帮助新人。希望你也可以建立微信公众号、博客等,或翻译游戏开发书籍,造福外语不好的读者,所以如果你的外语(英语、日语、韩语之于游戏行业比较重要)水平仍需精进,现在也可以同步加油了!
沙鹰 @也是沙鹰

**序1 iii
**序2 v
译序 vii
序言 xvii
前言 xix
致谢 xxi
**部分 基础 1
第1章 导论 3
1.1 典型游戏团队的结构 4
1.2 游戏是什么 7
1.3 游戏引擎是什么 10
1.4 不同游戏类型中的引擎差异 11
1.5 游戏引擎概观 22
1.6 运行时引擎架构 27
1.7 工具及资产管道 46
第2章 专业工具 53
2.1 版本控制 53
2.2 微软Visual Studio 61
2.3 剖析工具 78
2.4 内存泄漏和损坏检测 79
2.5 其他工具 80
第3章 游戏软件工程基础 83
3.1 重温C++及*佳实践 83
3.2 C/C++的数据、代码及内存 90
3.3 捕捉及处理错误 118
第4章 游戏所需的三维数学 125
4.1 在二维中解决三维问题 125
4.2 点和矢量 125
4.3 矩阵 139
4.4 四元数 156
4.5 比较各种旋转表达方式 164
4.6 其他数学对象 168
4.7 硬件加速的SIMD运算 173
4.8 产生随机数 180
第二部分 低阶引擎系统 183
第5章 游戏支持系统 185
5.1 子系统的启动和终止 185
5.2 内存管理 193
5.3 容器 208
5.4 字符串 225
5.5 引擎配置 234
第6章 资源及文件系统 241
6.1 文件系统 241
6.2 资源管理器 251
第7章 游戏循环及实时模拟 277
7.1 渲染循环 277
7.2 游戏循环 278
7.3 游戏循环的架构风格 280
7.4 抽象时间线 283
7.5 测量及处理时间 285
7.6 多处理器的游戏循环 296
7.7 网络多人游戏循环 304
第8章 人体学接口设备(HID) 309
8.1 各种人体学接口设备 309
8.2 人体学接口设备的接口技术 311
8.3 输入类型 312
8.4 输出类型 316
8.5 游戏引擎的人体学接口设备系统 318
8.6 人体学接口设备使用实践 332
第9章 调试及开发工具 333
9.1 日志及跟踪 333
9.2 调**的绘图功能 337
9.3 游戏内置菜单 344
9.4 游戏内置主控台 347
9.5 调**摄像机和游戏暂停 348
9.6 作弊 348
9.7 屏幕截图及录像 349
9.8 游戏内置性能剖析 349
9.9 游戏内置的内存统计和泄漏检测 356
第三部分 图形及动画 359
第10章 渲染引擎 361
10.1 采用深度缓冲的三角形光栅化基础 361
10.2 渲染管道 404
10.3 **光照及全局光照 426
10.4 视觉效果和覆盖层 438
10.5 延伸阅读 446
第11章 动画系统 447
11.1 角色动画的类型 447
11.2 骨骼 452
11.3 姿势 454
11.4 动画片段 459
11.5 蒙皮及生成矩阵调色板 471
11.6 动画混合 476
11.7 后期处理 493
11.8 压缩技术 496
11.9 动画系统架构 501
11.10 动画管道 502
11.11 动作状态机 515
11.12 动画控制器 535
第12章 碰撞及刚体动力学 537
12.1 你想在游戏中加入物理吗 537
12.2 碰撞/物理中间件 542
12.3 碰撞检测系统 544
12.4 刚体动力学 569
12.5 整合物理引擎至游戏 601
12.6 展望:**物理功能 616
第四部分 游戏性 617
第13章 游戏性系统简介 619
13.1 剖析游戏世界 619
13.2 实现动态元素:游戏对象 623
13.3 数据驱动游戏引擎 626
13.4 游戏世界编辑器 627
第14章 运行时游戏性基础系统 637
14.1 游戏性基础系统的组件 637
14.2 各种运行时对象模型架构 640
14.3 世界组块的数据格式 657
14.4 游戏世界的加载和串流 663
14.5 对象引用与世界查询 670
14.6 实时更新游戏对象 676
14.7 事件与消息泵 690
14.8 脚本 707
14.9 高层次的游戏流程 726
第五部分 总结 727
第15章 还有更多内容吗 729
15.1 一些未谈及的引擎系统 729
15.2 游戏性系统 730
参考文献 733
中文索引 737
英文索引 755

《游戏引擎架构》由游戏界传奇人物云风及“天天爱消除”团队倾情作序**,既是游戏工作者必读Bible,对其他IT从业者也不无裨益。
內容包括:
- 游戏开发中的大规模C++软件架构
- 游戏编程所需的数学
- 供调试、源代码控制及性能剖析的游戏开发工具
- 引擎基础系统、渲染、碰撞、物理、角色动画、游戏世界对象模型等引擎子系统
- 多平台游戏引擎
- 多处理器环境下的游戏编程
- 工作管道及游戏资产数据库