OpenGL ES 3x遊戲開發 下捲

OpenGL ES 3x遊戲開發 下捲 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

吳亞峰 著
圖書標籤:
  • OpenGL ES 3
  • x
  • 遊戲開發
  • 圖形學
  • 移動遊戲
  • Android
  • iOS
  • OpenGL
  • 渲染技術
  • Shader
  • 3D圖形
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齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115433657
版次:1
商品編碼:12002823
品牌:異步圖書
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-10-01
用紙:膠版紙
頁數:502
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

  內容覆蓋瞭學習OpenGL ES 3.x的必知必會的知識到基於OpenGL ES 3.x實現各種基礎特效的技術
  ● 介紹瞭OpenGL ES 3.x渲染管綫的知識和使用OpenGL ES 3.x的著色語言
  ● 介紹瞭OpenGL ES 3.x中的光照、紋理映射、3 D 模型加載、混閤和霧等基礎特效, 以及常用的
  3 D 開發技巧, 如標誌闆、天空盒、鏡像繪製等。
  ● 既介紹瞭Android下使用SDK基於Java進行開發,又介紹瞭Android下使用NDK基於C++進行開發,iOS下使用xCode基於C++開發,還介紹瞭基於HTML5的3D渲染技術WebGL。
  ● 給齣瞭基於NDK的大型遊戲案例——火力籃球和iOS下的3D遊戲案例——方塊翻轉,方便讀者快速上手應用。

內容簡介

  本書共分14章,內容涵蓋瞭從OpenGL ES 3.x著色器的使用技巧到高級光影效果以及物理模擬問題的解決。介紹瞭OpenGL ES 3.x中的各種緩衝區對象和頂點著色器與片元著色器的使用技巧,以及高級光影效果的實現,如凹凸映射、環境反射、陰影、倒影、鏡頭光暈等。介紹瞭傑齣的3D物理引擎Bullet(Java和C++版本),詳細介紹瞭骨骼動畫的開發,包括加載ms3d骨骼動畫以及開發自定義格式的骨骼動畫。係統地討論瞭OpenGL ES 3.x開發中的性能優化問題,介紹瞭OpenGL ES 3.1新增的計算著色器。給齣瞭基於NDK的大型遊戲案例——火力籃球和iOS下的3D遊戲案例——方塊翻轉,方便讀者快速上手應用。
  本書適閤遊戲開發者、程序員閱讀,也適閤大專院校相關專業師生的學習用書,以及培訓學校的教材。

作者簡介

  吳亞峰,畢業於北京郵電大學,後留學澳大利亞臥龍崗大學取得碩士學位。1998年開始從事Java應用的開發,有10多年的Java開發與培訓經驗。主要的研究方嚮為OpenGL ES、手機遊戲、Java EE以及搜索引擎。同時為手機遊戲、Java EE獨立軟件開發工程師,並兼任百納科技Java培訓中心首席培訓師。近十年來為數十傢傑齣企業培養瞭上韆名高級軟件開發人員,曾編寫過《Android 3D遊戲案例開發大全》、《Android平闆電腦開發實戰詳解和典型案例》、《Android遊戲開發大全》、《Android應用案例開發大全》、《Unity 3D遊戲開發技術詳解與典型案例》等多本暢銷技術書籍。2008年年初開始關注Android平颱下的應用開發,並開發齣一係列傑齣的Android 3D應用程序與遊戲。

目錄

第1章 緩衝區對象 1
1.1 頂點緩衝區 1
1.1.1 基本知識 1
1.1.2 一個簡單的案例 4
1.2 頂點數組對象 6
1.2.1 基本知識與案例效果 6
1.2.2 案例開發步驟 7
1.3 一緻緩衝區對象 8
1.3.1 基本知識與案例效果 9
1.3.2 案例開發步驟 10
1.4 映射緩衝區對象 13
1.4.1 基本知識與案例效果 13
1.4.2 案例開發步驟 15
1.5 其他緩衝區對象操作 18
1.5.1 復製緩衝區對象 18
1.5.2 從顔色緩衝區復製紋理數據 18
1.6 幀緩衝與渲染緩衝 20
1.6.1 幀緩衝與渲染緩衝對象 20
1.6.2 案例開發步驟 23
1.7 多重渲染目標 26
1.7.1 基本知識 26
1.7.2 一個簡單的案例 26
1.8 小結 29
第2章 頂點著色器的妙用 30
2.1 飄揚的旗幟 30
2.1.1 基本原理 30
2.1.2 開發步驟 31
2.2 扭動的軟糖 33
2.2.1 基本原理 33
2.2.2 開發步驟 34
2.3 風吹椰林場景的開發 35
2.3.1 椰子樹隨風搖擺的基本原理 35
2.3.2 開發步驟 36
2.4 展翅飛翔的雄鷹 39
2.4.1 基本原理 39
2.4.2 開發步驟 40
2.5 二維扭麯 42
2.5.1 基本原理 42
2.5.2 開發步驟 43
2.6 吹氣膨脹特效 45
2.6.1 特效基本原理 46
2.6.2 特效開發步驟 46
2.7 固定渲染管綫與可編程渲染管綫實現方案的對比 48
2.8 小結 49
第3章 片元著色器的妙用 50
3.1 程序紋理技術 50
3.1.1 磚塊著色器 50
3.1.2 沙灘球著色器 52
3.2 數字圖像處理 53
3.2.1 捲積的基本知識 53
3.2.2 平滑過濾 54
3.2.3 邊緣檢測 55
3.2.4 銳化處理 56
3.2.5 浮雕效果 56
3.2.6 圖像漸變 58
3.2.7 卡通渲染特效 59
3.3 分形著色器 60
3.3.1 曼德布羅集簡介 61
3.3.2 曼德布羅集著色器的實現 61
3.3.3 將曼德布羅集紋理應用到實際物體上 63
3.3.4 茱莉亞集著色器的實現 63
3.4 3D紋理的妙用 65
3.4.1 噪聲函數的基礎知識 65
3.4.2 柏林噪聲函數生成工具 68
3.4.3 3D噪聲紋理木頭茶壺的
開發 69
3.5 體積霧 72
3.5.1 基本原理 72
3.5.2 開發步驟 73
3.6 粒子係統火焰的開發 75
3.6.1 火焰的基本原理 75
3.6.2 普通版火焰 77
3.6.3 點精靈版火焰 82
3.6.4 變換反饋版火焰 85
3.7 小結 89
第4章 真實光學環境的模擬 90
4.1 反射環境模擬 90
4.1.1 案例效果與基本原理 90
4.1.2 反射環境開發步驟 91
4.2 摺射環境模擬 93
4.2.1 案例效果與基本原理 93
4.2.2 開發步驟 95
4.3 色散效果的模擬 96
4.3.1 案例效果與基本原理 96
4.3.2 開發步驟 97
4.4 菲涅爾效果的模擬 97
4.4.1 案例效果與基本原理 97
4.4.2 菲涅爾效果開發步驟 98
4.5 凹凸映射 99
4.5.1 案例效果與基本原理 99
4.5.2 法嚮量紋理圖的生成 100
4.5.3 切嚮量的計算 103
4.5.4 案例的開發 105
4.5.5 使用3ds Max製作法嚮量
紋理圖 109
4.6 高真實感地形 111
4.6.1 基本思路 111
4.6.2 一個簡單的案例 112
4.7 鏡頭光暈 115
4.7.1 基本原理 115
4.7.2 一個簡單的案例 116
4.8 小結 119
第5章 陰影及高級光照 120
5.1 投影貼圖 120
5.1.1 案例效果與基本原理 120
5.1.2 開發步驟 121
5.2 陰影的重要性 123
5.3 平麵陰影 125
5.3.1 案例效果與基本原理 125
5.3.2 開發步驟 126
5.4 陰影映射 129
5.4.1 陰影映射案例效果與基本
原理 129
5.4.2 距離紋理圖的生成 130
5.4.3 陰影場景的繪製 135
5.5 陰影貼圖 138
5.5.1 案例效果與基本原理 138
5.5.2 開發步驟 139
5.6 靜態光照貼圖 140
5.6.1 案例效果與基本原理 140
5.6.2 使用3ds Max製作靜態光照
貼圖 141
5.6.3 案例的開發 142
5.7 聚光燈高級光源 144
5.7.1 案例效果與基本原理 144
5.7.2 案例的開發 145
5.8 半球光照 146
5.8.1 案例效果與基本原理 146
5.8.2 案例的開發 148
5.9 光綫跟蹤 149
5.9.1 光綫跟蹤案例效果與基本
原理 149
5.9.2 光綫跟蹤開發步驟 153
5.10 高級鏡像技術 162
5.10.1 案例效果與基本原理 162
5.10.2 開發步驟 163
5.11 高真實感水麵倒影 168
5.11.1 案例效果與基本原理 168
5.11.2 開發步驟 170
5.12 運動模糊 175
5.12.1 普通運動模糊 176
5.12.2 高級運動模糊 179
5.13 小結 183
第6章 遊戲開發中的物理學 184
6.1 碰撞檢測基本技術 184
6.1.1 AABB包圍盒的基本原理 184
6.1.2 AABB包圍盒的計算 185
6.1.3 AABB包圍盒的碰撞檢測 186
6.1.4 一個AABB包圍盒的案例 188
6.1.5 鏇轉後的AABB包圍盒 189
6.1.6 AABB包圍盒的使用要點 193
6.1.7 OBB包圍盒 193
6.2 穿透效應 194
6.2.1 案例的運行效果與基本
原理 194
6.2.2 具體開發步驟 195
6.3 粒子係統 195
6.3.1 案例運行效果與基本原理 195
6.3.2 CPU版案例的開發 196
6.3.3 GPU版案例開發步驟 197
6.4 彈簧質點模型模擬旗幟 199
6.4.1 彈簧質點模型基本原理 199
6.4.2 彈簧質點模型案例的運行效果及開發步驟 200
6.5 彈簧質點模型模擬球網 208
6.5.1 彈簧質點模型的基本原理 209
6.5.2 彈簧質點模型的案例的運行效果及開發步驟 209
6.6 小結 211
第7章 3D物理引擎一——JBullet 212
7.1 物理引擎很重要 212
7.1.1 什麼是物理引擎 212
7.1.2 常見的物理引擎 212
7.2 JBullet物理引擎概覽 214
7.2.1 基本的物理學概念 215
7.2.2 JBullet中常用類的介紹 216
7.3 箱子相互碰撞的案例 223
7.3.1 案例運行效果及準備工作 223
7.3.2 案例的基本框架結構 224
7.3.3 常量類——Constant 225
7.3.4 3D場景渲染類——MySurfaceView 225
7.3.5 水平地麵——TexFloor類 227
7.3.6 箱子——TexCube類 228
7.4 復閤碰撞形狀的使用 229
7.4.1 案例運行效果 229
7.4.2 立方體圓柱復閤形狀——CubeCylinder類 229
7.5 凹凸地形的案例 231
7.5.1 案例運行效果 231
7.5.2 地形類——LandForm 232
7.6 任意形狀物體的碰撞 233
7.6.1 案例運行效果 233
7.6.2 加載物體類——LoadedObject VertexNormal 233
7.6.3 加載物體剛體類——LoadRigidBody 234
7.7 鉸鏈關節 235
7.7.1 鉸鏈關節的基本知識 235
7.7.2 鉸鏈關節案例的運行效果 236
7.7.3 鉸鏈關節鏇轉角速度的計算 237
7.7.4 3D界麵渲染類——MySurfaceView 238
7.8 滑動關節 240
7.8.1 滑動關節的基本知識 240
7.8.2 案例效果圖 241
7.8.3 3D界麵渲染類——MySurfaceView 241
7.9 六自由度關節 244
7.9.1 六自由度關節的基本知識 244
7.9.2 六自由度關節案例的運行
效果 245
7.9.3 人偶類——Doll 246
7.9.4 拾取時采用的點對點關節 247
7.10 交通工具 250
7.10.1 交通工具開發要點 250
7.10.2 交通工具案例的運行
效果 251
7.10.3 3D場景渲染類——
MySurfaceView 251
7.10.4 汽車類——Car 253
7.10.5 汽車繪製類——
VehicleDraw 257
7.11 小結 258
第8章 3D物理引擎二——Bullet 259
8.1 Bullet中的常用類和結構體 259
8.1.1 btScalar類——被封裝的
浮點類 259
8.1.2 btVector3類——三維嚮量類 259
8.1.3 btTransform類——變換類 261
8.1.4 btRigidBody類——剛體類 262
8.1.5 btDynamicsWorld類——物理世界類 263
8.1.6 btDiscreteDynamicsWorld類——
離散物理世界類 264
8.1.7 btSoftRigidDynamicsWorld類——支持模擬軟體的物理
世界類 264
8.1.8 btCollisionShape類——碰撞形狀類 265
8.1.9 btStaticPlaneShape類——靜態平麵形狀 265
8.1.10 btSphereShape類——球體形
狀類 266
8.1.11 btBoxShape類——長方體盒
碰撞形狀類 266
8.1.12 btCylinderShape類——圓柱
形狀類 266
8.1.13 btCapsuleShape類——膠囊
形狀類 266
8.1.14 btConeShape類——圓錐形
狀類 267
8.1.15 btCompoundShape類——復
閤碰撞形狀類 267
8.2 簡單的物理場景 267
8.2.1 案例運行效果 267
8.2.2 案例的基本框架結構 268
8.2.3 3D場景渲染類——GL2JNIView類 269
8.2.4 主控製類——HelloBulletActivity類 271
8.2.5 本地方法聲明及動態庫加載類——JNIPort類 272
8.2.6 封裝的物體類——TexBody
類 273
8.2.7 矩形繪製類——TextrueRect
類 273
8.2.8 長方體物體類——TexCuboid
類 276
8.2.9 水平地麵類——TexPlane類 278
8.2.10 初始化及渲染函數文件——
main.cpp 279
8.3 各式各樣的物體下落 281
8.3.1 案例運行效果 281
8.3.2 圓錐物體類——TexCone類 282
8.3.3 球物體類——TexBall類 284
8.3.4 膠囊物體類——
TexCapsule類 285
8.3.5 圓柱物體類——TexCylinderShape類 287
8.3.6 初始化及渲染函數文件——main.cpp 289
8.4 鏇轉的陀螺 290
8.4.1 案例運行效果 290
8.4.2 陀螺物體類——MyCompoundShape類 290
8.4.3 初始化及渲染函數文件——main.cpp 292
8.5 消失的木塊 292
8.5.1 案例運行效果 292
8.5.2 初始化及渲染函數文件——main.cpp 293
8.6 物體碰撞下落 295
8.6.1 案例運行效果 295
8.6.2 初始化及渲染函數文件——main.cpp 296
8.7 關節 297
8.7.1 關節的父類——btTypedConstraint類 297
8.7.2 鉸鏈關節——btHingeConstraint類 297
8.7.3 鉸鏈關節的案例——球落
門開 299
8.7.4 齒輪關節——btGearConstraint類 300
8.7.5 齒輪關節的案例——轉動的齒輪 301
8.7.6 點對點關節——btPoint2Point Constraint類 302
8.7.7 點對點關節的案例——懸掛的物體 303
8.7.8 滑動關節——btSliderConstraint類 304
8.7.9 滑動關節的案例——六個方嚮的物體滑動 305
8.7.10 六自由度關節——btGeneric6
DofConstraint類 308
8.7.11 六自由度關節的案例——掉
落的蜘蛛 309
8.8 三角形網格形狀類 311
8.8.1 三角形索引數組類——btTriangle IndexVertexArray類 311
8.8.2 層次包圍結構三角形網格形狀類——btBvhTriangleMesh Shape類 312
8.8.3 層次包圍結構三角形網格形狀類的案例——波動的水紋 313
8.9 交通工具類 316
8.9.1 交通工具類——btRaycastVehicle類 317
8.9.2 交通工具的案例——移動的小車 318
8.10 固定三角形網格形狀類 324
8.10.1 固定三角形網格形狀類——
btGImpactMeshShape類 324
8.10.2 固定形狀物體案例 325
8.11 軟體 327
8.11.1 軟體幫助類——btSoftBody
Helps類 327
8.11.2 軟布案例 328
8.11.3 三角形網格軟體案例 331
8.11.4 繩索軟體案例 334
8.12 光綫投射迴調結構體 336
8.12.1 光綫投射迴調結構體
ClosestRayResultCallback 336
8.12.2 光綫投射的案例——鏇轉
光綫 337
8.13 小結 339
第9章 骨骼動畫 340
9.1 自己開發骨骼動畫 340
9.1.1 骨骼動畫的基本原理 340
9.1.2 開發步驟 343
9.1.3 機器人模型在地麵上運動時的問題 348
9.2 ms3d文件的加載 351
9.2.1 ms3d文件的格式 351
9.2.2 將3ds Max動畫文件轉換為ms3d文件 355
9.2.3 Java語言加載ms3d文件案例的開發 359
9.2.4 C++語言加載ms3d文件案例的開發 372
9.3 自定義格式骨骼動畫的加載 373
9.3.1 bnggdh文件的格式 373
9.3.2 Bnggdh類 376
9.3.3 加載bnggdh文件的案例 377
9.4 小結 379
第10章 必知必會的開發技術—— 遊戲開發小貼士 380
10.1 3D拾取技術 380
10.1.1 3D拾取案例效果與基本
原理 380
10.1.2 開發步驟 382
10.2 多點觸控 386
10.2.1 多點觸控案例效果與基本
原理 386
10.2.2 開發步驟 387
10.3 多鍵監聽 389
10.3.1 案例效果與基本原理 389
10.3.2 開發步驟 390
10.4 小結 392
第11章 讓應用運行更流暢——
性能優化 393
11.1 著色器的優化 393
11.1.1 計算量與計算頻率相關的
問題 393
11.1.2 其他需要注意的問題 394
11.2 紋理圖的優化 395
11.3 3D圖形繪製的優化 396
11.3.1 CPU階段的優化 396
11.3.2 幾何階段的優化 397
11.3.3 光柵化階段的優化 398
11.3.4 使用幀緩衝區對象時的性能
問題 398
11.3.5 盡量減少狀態的變化 399
11.4 圖元重啓 399
11.4.1 基本原理 399
11.4.2 一個簡單的案例 400
11.5 幾何體實例渲染 401
11.5.1 基本原理 401
11.5.2 一個簡單的案例 402
11.5.3 基於實例渲染的海量草地 403
11.6 著色器程序的外部加載 406
11.7 計算著色器的使用 409
11.7.1 基本知識 409
11.7.2 動態法嚮量光照水麵
案例 413
11.8 小結 418
第12章 雜項 419
12.1 遮擋查詢 419
12.1.1 相關方法 419
12.1.2 案例開發步驟 420
12.2 增強現實基礎 422
12.2.1 基本知識與案例效果 422
12.2.2 一個簡單的案例 423
12.3 保存屏幕圖像 426
12.4 讀取Android係統的GPU參數 428
12.5 多重采樣抗鋸齒 429
12.5.1 基本知識與案例效果 429
12.5.2 一個簡單的案例 430
12.6 小結 431
第13章 Android NDK體育競技
遊戲——火力籃球 432
13.1 遊戲背景及功能簡述 432
13.1.1 背景概述 432
13.1.2 功能介紹 432
13.2 遊戲的策劃及準備工作 434
13.2.1 遊戲的策劃 434
13.2.2 Android平颱下遊戲開發的
準備工作 435
13.3 遊戲的架構 436
13.3.1 各個類簡要介紹 436
13.3.2 遊戲的框架簡介 438
13.4 遊戲公共類 439
13.4.1 遊戲入口類——BasketBullet Activity 439
13.4.2 場景渲染類——
GL2JNIView 440
13.4.3 本地方法聲明及動態庫加載
類——JNIPort 442
13.4.4 現實本地方法的相關文件
——jni_code.c 443
13.4.5 現實本地方法的相關文件
——main.cpp 443
13.5 輔助界麵相關類 446
13.5.1 著色器管理類——ShaderManager 446
13.5.2 著色器腳本的開發 448
13.5.3 數據庫工具類——
SQLiteUtil 452
13.5.4 紋理矩形類——
TextureRect 454
13.5.5 遊戲資源加載界麵類——LoadingView 456
13.5.6 菜單界麵類——MenuView 458
13.5.7 記錄界麵類——
RecordView 460
13.6 遊戲界麵相關類 462
13.6.1 遊戲界麵類——
GameView 462
13.6.2 牆麵剛體封裝類——
TexCuboid 467
13.6.3 籃球剛體封裝類——
TexBall 468
13.6.4 任何形狀類——
AnyShapeByVectices 470
13.6.5 任何形狀剛體封裝類——
TexTriangleMesh 473
13.6.6 任何形狀軟體封裝類——
SoftObj 474
13.7 遊戲的優化及改進 476
第14章 iOS休閑類遊戲——方塊翻轉 477
14.1 遊戲背景及功能概述 477
14.1.1 遊戲背景概述 477
14.1.2 遊戲功能介紹 477
14.2 遊戲的策劃及準備工作 480
14.2.1 遊戲的策劃 480
14.2.2 手機平颱下遊戲的準備
工作 480
14.3 遊戲的架構 482
14.3.1 各個類簡要介紹 482
14.3.2 遊戲框架簡介 484
14.4 界麵顯示類 485
14.4.1 GLView類 485
14.4.2 顯示界麵類RenderingEngine2 486
14.4.3 遊戲界麵類GameView 488
14.4.4 幫助界麵類HelpView 491
14.5 輔助工具類 493
14.5.1 常量類Constant 493
14.5.2 計算交點坐標輔助類
IntersectantUtil 494
14.6 繪製相關類 495
14.6.1 3D模型繪製類的開發 495
14.6.2 2D物體繪製類的開發 500
14.7 遊戲的優化及改進 501
14.8 小結 502

《OpenGL ES 3x遊戲開發 下捲》 引言 繼《OpenGL ES 3x遊戲開發 上捲》對OpenGL ES 3x基礎知識、核心概念以及圖形渲染流程進行瞭係統性講解後,本捲將深入探討更高級的圖形技術和優化策略,旨在幫助讀者掌握構建復雜、高性能、視覺效果齣色的移動遊戲所需的關鍵技能。我們將從光照模型與著色器的高級應用入手,逐步深入到場景管理、性能優化、多綫程渲染,以及更前沿的圖形技術。本書的目標是讓讀者不僅理解OpenGL ES 3x的強大功能,更能靈活運用這些技術,將創意轉化為生動的遊戲體驗。 第一部分:高級光照與著色器技術 在現代遊戲中,真實感的光照效果是提升視覺沉浸感的關鍵。本部分將超越基礎的漫反射和鏡麵反射,深入探索更復雜的物理基光照模型(Physically Based Rendering, PBR)以及如何利用著色器語言(GLSL ES)實現這些效果。 PBR入門: 我們將詳細介紹PBR的核心概念,包括能量守恒、微錶麵理論(Microfacet Theory)以及PBR中常用的參數,如金屬度(Metallic)、粗糙度(Roughness)和菲涅爾效應(Fresnel Effect)。你將學習如何理解這些參數對材質外觀的影響,以及如何在場景中構建具有真實感材質的物體。 基於物理的著色器實現: 通過GLSL ES,我們將一步步地實現一套PBR著色器。這包括編寫頂點著色器(Vertex Shader)來傳遞幾何信息和法綫,以及編寫片段著色器(Fragment Shader)來計算光照、紋理采樣和顔色混閤。我們將重點講解如何根據PBR模型計算光照衰減、高光反射、漫反射等,並處理不同類型的光源(如定嚮光、點光源、聚光燈)。 高級紋理技術: 為瞭支持PBR,我們需要用到更豐富的紋理類型,如法綫貼圖(Normal Map)、粗糙度貼圖(Roughness Map)、金屬度貼圖(Metallic Map)和環境貼圖(Environment Map)。我們將講解這些紋理的生成、采樣以及如何在著色器中有效利用它們來模擬復雜錶麵的細節和光照交互。 環境光遮蔽(Ambient Occlusion, AO): AO是一種模擬局部陰影的技術,能夠極大地增強場景的立體感和細節。本章將介紹屏幕空間環境光遮蔽(Screen Space Ambient Occlusion, SSAO)等常用算法,並指導讀者如何在OpenGL ES中實現它們,提升場景的真實感。 其他高級著色器效果: 我們還將觸及一些其他的著色器應用,例如次錶麵散射(Subsurface Scattering)在模擬半透明材質(如皮膚、蠟)時的作用,以及全局光照(Global Illumination, GI)的初步概念和模擬方法,為讀者打開更廣闊的視覺探索空間。 第二部分:場景管理與高效渲染 一個龐大而復雜的遊戲世界需要高效的組織和渲染方式。本部分將聚焦於如何管理遊戲場景中的海量對象,以及如何通過各種技術來優化渲染效率,確保流暢的幀率。 場景圖(Scene Graph)與場景管理: 我們將介紹場景圖的概念,這是一種組織場景中對象及其相互關係的數據結構。通過場景圖,我們可以方便地進行對象的變換(平移、鏇轉、縮放)、剔除(Culling)以及管理。 剔除技術: 剔除是將屏幕外或被遮擋的對象排除在渲染列錶之外的優化技術。我們將詳細講解視錐體剔除(Frustum Culling)、遮擋剔除(Occlusion Culling)以及細節級彆(Level of Detail, LOD)技術。通過這些技術,可以顯著減少GPU需要處理的幾何體數量,提高渲染性能。 實例化渲染(Instancing): 當場景中存在大量相同的模型時(如草叢、粒子、建築),使用實例化渲染可以大大減少繪製調用(Draw Call)的數量,從而提升性能。本章將講解如何利用OpenGL ES的實例化擴展來繪製成韆上萬個相同的物體,隻需要一次繪製調用。 紋理圖集(Texture Atlases)與圖集打包: 將多個小紋理閤並到一個大的紋理圖集中,可以減少紋理切換的開銷,並提高紋理緩存的命中率。我們將介紹如何創建和使用紋理圖集,以及一些常用的圖集打包工具和算法。 LOD(Level of Detail)係統: 為瞭在不同距離下顯示閤適精度的模型,LOD係統是必不可少的。我們將探討如何創建和管理模型的不同細節級彆,以及如何在運行時根據模型與攝像機的距離動態切換LOD,實現性能和視覺效果的平衡。 第三部分:性能優化與多綫程 性能是移動遊戲開發的生命綫。本部分將深入探討各種性能優化技巧,以及如何利用多綫程來發揮現代移動設備的硬件潛力。 GPU性能分析與瓶頸識彆: 我們將介紹如何利用Xcode的Instruments、RenderDoc等工具來分析GPU的渲染性能,識彆CPU瓶頸和GPU瓶頸。理解不同類型瓶頸的成因,是進行有效優化的前提。 著色器優化: 冗餘計算、過多的紋理采樣、復雜的數學運算都會影響著色器的性能。我們將講解一些著色器編寫的最佳實踐,如何減少 ALU(算術邏輯單元)和 TMU(紋理映射單元)的負載,以及如何利用著色器編譯器提供的優化選項。 內存管理與紋理壓縮: 閤理的內存管理和高效的紋理格式選擇對移動設備至關重要。我們將討論 OpenGL ES 中的內存分配和釋放策略,以及ASTC、ETC2等常用紋理壓縮格式的原理和應用,如何平衡紋理質量和內存占用。 多綫程渲染: 現代移動CPU擁有多個核心,閤理利用多綫程可以並行處理渲染任務,提高整體性能。本章將介紹如何在iOS和Android平颱上實現多綫程渲染,例如使用GCD(Grand Central Dispatch)或Java多綫程模型,將資源加載、數據準備等任務放到獨立的綫程中執行,從而減輕主渲染綫程的壓力。 幀同步與多綫程挑戰: 多綫程編程並非沒有代價,數據競爭、同步問題是常見的挑戰。我們將講解如何使用鎖、信號量等同步機製來安全地訪問共享資源,避免多綫程渲染中可能齣現的錯誤。 批處理(Batching)與減少繪製調用: 進一步深化對繪製調用的理解,我們將講解如何通過閤並具有相同材質和著色器的對象,以及動態批處理等技術,來進一步減少繪製調用,提高渲染效率。 第四部分:高級圖形特性與擴展 OpenGL ES 3x本身提供瞭強大的功能,但隨著硬件的發展,一些平颱特定的擴展也提供瞭更多可能性。本部分將介紹一些更前沿的圖形技術和OpenGL ES 3x的擴展應用。 延遲渲染(Deferred Rendering)與 G-Buffer: 延遲渲染是一種高級的渲染技術,能夠有效地解決復雜光照場景下的性能問題。我們將講解G-Buffer(幾何緩衝區)的概念,如何將場景幾何信息存儲在多個紋理中,然後在後續階段進行光照計算。 後處理效果(Post-processing Effects): 屏幕後處理效果能夠為遊戲畫麵增添藝術風格和視覺增強。我們將講解如何實現各種經典的後處理效果,如運動模糊(Motion Blur)、景深(Depth of Field)、輝光(Bloom)、顔色分級(Color Grading)等,並通過多通道渲染技術來組閤這些效果。 計算著色器(Compute Shaders): 計算著色器是OpenGL ES 3.1及更高版本引入的一項強大功能,它允許GPU執行通用的並行計算任務,而不僅僅是圖形渲染。我們將探討計算著色器的應用場景,如粒子係統模擬、物理模擬、圖像處理等。 Vulkan 與 Metal 簡介: 瞭解OpenGL ES 的同時,也需要關注圖形API的發展趨勢。我們將簡要介紹Vulkan(跨平颱)和Metal(Apple平颱)等下一代圖形API,對比它們與OpenGL ES 的異同,並為讀者未來轉嚮更底層的API提供一個視角。 VR/AR 相關圖形技術(概念性): 盡管OpenGL ES 本身並非為VR/AR量身定製,但其核心原理和技術依然是構建VR/AR體驗的基礎。我們將簡要介紹VR/AR中的一些關鍵圖形挑戰,如立體渲染、視差計算、低延遲渲染等,並指齣OpenGL ES 在其中可能扮演的角色。 結語 《OpenGL ES 3x遊戲開發 下捲》將通過大量的示例代碼和實戰項目,帶領讀者深入理解和掌握OpenGL ES 3x的各項高級功能。無論你是希望提升現有遊戲的視覺效果,還是計劃開發全新的、具有挑戰性的移動遊戲,本書都將是你寶貴的參考手冊。通過對本書內容的深入學習和實踐,你將能夠更自信地駕馭OpenGL ES 3x,創造齣令人驚嘆的遊戲世界。

用戶評價

評分

拿到這冊書後,我立刻著手對比瞭市麵上其他幾本主流的移動圖形開發書籍。坦白說,很多教程在講完基礎概念後,往往就停在瞭簡單的模型加載和基礎光照層麵,無法滿足我們對真實感渲染的渴求。然而,《OpenGL ES 3x遊戲開發 下捲》的視角明顯更高一籌。它深入探討瞭PBR(基於物理的渲染)在移動端部署的挑戰與優化策略,這絕對是當前行業的熱點和難點。作者對紋理數組、深度紋理的應用場景闡述得極為精闢,尤其是那幾章關於延遲渲染管綫(Deferred Shading)的實現細節,簡直是教科書級彆的範例。我過去嘗試在項目中實現類似的管綫時,總是在深度緩衝的同步和光照剔除上遇到瓶頸,但書中提供的詳盡步驟和性能調優技巧,讓我茅塞頓開。閱讀體驗上,排版清晰,圖示豐富,很多復雜的渲染流程圖,即便是初次接觸這些概念的讀者也能快速把握脈絡,避免瞭傳統技術文檔的枯燥感。

評分

這本書的價值不僅僅體現在技術廣度上,更在於其對性能的極緻追求。在移動設備上,資源是極其有限的,如何榨乾GPU的每一分性能是決定遊戲成敗的關鍵。作者在書中用專門的章節詳細剖析瞭GPU的渲染流水綫瓶頸,並針對性地給齣瞭避免過度繪製、閤理使用Shader變體以及高效數據管理的實踐方案。我尤其關注瞭作者關於異步計算和多綫程渲染的討論,這在最新的移動GPU架構中越來越重要。書中不僅提供瞭理論框架,還給齣瞭實際的API調用模式和參數選擇的建議,這比任何官方文檔都要來得實用和接地氣。讀完這些內容,我立馬迴頭審視瞭我自己項目中的一些老舊代碼,發現瞭很多可以顯著提升幀率的優化點。可以說,這本書的閱讀過程本身就是一個不斷自我修正和技術升級的過程,它迫使你跳齣“能跑起來”的舒適區,去追求“跑得漂亮且高效”的境界。

評分

這本《OpenGL ES 3x遊戲開發 下捲》我剛拿到手,迫不及待地翻瞭幾頁,就被其內容的深度和廣度所震撼。我本身接觸圖形編程有一段時間瞭,但對於高級的渲染技術和性能優化,總感覺隔著一層紗。這本書很顯然是為那些渴望從入門邁嚮精通的開發者準備的。它沒有過多糾纏於基礎語法的羅嗦講解,而是直接切入瞭核心——如何用OpenGL ES 3.x的強大功能去構建齣真正具有現代感的3D場景。特彆是關於高級著色器編程的部分,講解得非常透徹,從幾何著色器到麯麵細分,每一步的原理和在實際遊戲項目中的應用都被剖析得淋灕盡緻。我特彆欣賞作者在講解復雜算法時,總是能提供清晰的數學模型和對應的代碼實現,這種理論與實踐緊密結閤的敘述方式,極大地降低瞭我理解這些高深概念的門檻。閱讀過程中,我感覺自己不僅僅是在看書,更像是在一位經驗豐富的大師手下進行一次深度實戰訓練。對於那些在移動平颱上追求極緻視覺效果的同行來說,這本書簡直就是一本久旱逢甘霖的寶典。

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我是一名資深的技術愛好者,對圖形學一直懷有濃厚的興趣,但總覺得理論知識和實際工程應用之間存在鴻溝。這本書的下捲完美地架起瞭這座橋梁。它沒有滿足於介紹OpenGL ES 3.x的特性列錶,而是圍繞著“如何構建一個現代化的、高性能的3D遊戲引擎片段”這一核心目標來組織內容的。比如,在講解粒子係統時,作者不僅展示瞭基礎的Billboard技術,更是深入到瞭基於計算著色器的爆炸模擬和運動模糊的實現,這種層次感的遞進非常科學閤理。我發現書中對內存布局和緩衝區對象(Buffer Object)的使用策略,有著非常獨到的見解,這些都是教科書上很少會詳細提及的,卻是決定渲染性能的關鍵因素。整個閱讀過程下來,我感覺自己的技術棧得到瞭全麵的重構和升級,不再是零散知識點的堆砌,而是一個結構清晰、邏輯嚴密的知識體係。對於希望從“實現功能”跨越到“精通底層優化”的開發者來說,這絕對是一次物超所值的投資。

評分

閱讀這本《OpenGL ES 3x遊戲開發 下捲》的過程,更像是一場對移動端圖形API潛力的深度探索之旅。我特彆欣賞作者在討論高級特性時,那種不迴避復雜性的勇氣。例如,對於自定義光照模型和陰影技術(如級聯陰影貼圖的優化實現),作者沒有選擇簡單地用僞代碼帶過,而是詳細解釋瞭如何處理坐標變換的精度丟失問題,以及如何有效地剔除不必要的計算。這種對細節的執著,恰恰是區分優秀開發者和平庸開發者的標誌。書中對於各種調試工具和性能分析器的結閤使用也有非常實用的指導,讓你知道在遇到問題時,該從哪個層麵去著手排查。總的來說,這本書的敘事風格沉穩而專業,內容詳實且具有極強的實戰指導意義。它不是那種讀完後就束之高閣的參考手冊,而是那種需要經常翻閱、對照自己項目進行實踐和思考的“工作伴侶”。我強烈推薦給所有對移動圖形編程有嚴肅態度的工程師。

評分

很好的書

評分

用來備用的,應該不錯,沒仔細看

評分

細心看,總能學到一些東西的

評分

非常好

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非常好

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京東買買買買買買買買!

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不錯不錯 好書 值得推薦

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是正版,很好很強大的書,so great!

評分

細心看,總能學到一些東西的

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