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中文名: 3D游戏:卷2 动画与高级实时渲染技术原名: 3D Games:Animation and Advanced Real-Time Rendering,Vol.2作者: (英）Alan Watt,Fabio Policarpo译者: 沈一帆陈文斌朱怡波资源格式: PDF版本: 扫描版出版社: China Machine Press书号: 71XXX57761发行时间: 2005年4月地区: 大陆语言: 简体中文简介: 内容介绍: 本书从实践的角度出发，详细介绍3D游戏开发的高级技术，并具体描述了一个游戏引擎的构建过程。全书着重讨论三个主题：游戏开发的一般过程（构造过程、实时处理过程和软件设计）；实时渲染过程；角色动画。所有主题均围绕一个具体的游戏开发系统Fly3D SDK 2.0（包含在光盘中）加以介绍。 本书旨在为当今的三维游戏引擎技术提供一个综合的解决方案，将游戏理论技术与具体引擎代码分析相结合，使读者尽快地进入开发者角色，了解整个游戏开发过程和客户（游戏设计者）的需求，并初步具备游戏引擎开发能力。 本书适合作为高等院校相关专业的教学参考书，同时可供相关技术人员和游戏开发人员阅读。作者介绍: Alan Watt 英国谢菲尔德大学计算机科学系讲师，是该校计算机图形学研究室主任，曾经编写过多本优秀著作，包括《3D计算机图形学》(即将由机械工业出版社出版)和《The Computer Image》。 Fabio Policarpo 工作在里约热内卢的软件开发者，他是Paralelo计算机公司的创始人，目前正致力于三维动作多玩家游戏的研究。 目录: 出版者的话专家指导委员会译者序 前言第一部分 高级游戏系统剖析第1章 高级游戏系统剖析Ⅰ：构造过程和静态光照1.1 数据结构1.1.1 顶点1.1.2 面1.1.3 包围盒1.2 构造过程1.2.1 从场景中创建BSP树1.2.2 对于路径设计的凸体系和pvs运算1.2.3 处理复杂的地形1.2.4 BSP叶结点中的面1.2.5 寻找树叶的凸体系1.2.6 凸体和伪入口（pseudo-portals)1.2.7 潜在可视集1.3 亮度图的构造1.3.1 生成亮度图的坐标1.3.2 亮度图的打包1.3.3 阐述亮度图1.4 BSP管理1.5 高级静态照亮－辐射度附录1.1构造实践第2章 高级游戏系统剖析ii--实时处理2.1 视见和BSP2.1.1 生成视见约束体的面2.1.2 远近剪裁面和视见约束体2.2 照相机控制2.3 使用BSP的基本的碰撞检测和反弹2.3.1 碰撞和BSP遍历2.3.2 粒子/场景检测和反弹2.4 特殊的碰撞检测和反弹2.4.1 AABB的定义2.4.2 AABB类的定义和静态成员变量的定义2.4.3 碰撞检测和碰撞反弹2.4.4 使用AABB的伪碰撞反弹2.4.5 使用AABB的碰撞检测2.4.6 AABB顶点与场景面相交2.4.7 场景顶点与AABB面相交2.4.8 AABB边与场景边相交2.4.9 更精确的碰撞检测2.4.10 使用碰撞阀值2.5 基本的路径规划(路径规划)附录 2.1 实时处理的演示第3章 一个先进游戏系统的解析3.1 应用的种类3.1.1 插件3.1.2 前端3.1.3 工具集3.2 Fly3D引擎体系结构3.2.1 FlyMath3.2.2 FlyDirectX3.2.3 FlyRender3.2.4 FlyEngine附录3.1 编写一个插件第二部分 实时渲染第4章 实时渲染4.1 简介4.2 顶点，像素和贴图4.2.1 基本的逐像素着色4.2.2 着色和坐标空间4.2.3 25年来主流的插值着色方法和颜色贴图4.2.4 标量表示4.3 因式分解法4.3.1 使用因式分解着色模型的逐像素着色——各向同性模型4.3.2 使用因式分解着色模型的逐像素着色——各向异性模型4.4 BRDF和真实材料4.5 使用BRDF进行逐色素着色4.6 环境贴图参数化4.6.1 环境贴图参数化: 立方映射4.6.2 环境贴图参数化: 球面映射4.6.2 环境贴图参数化: 对偶抛物面贴图4.6.4 环境贴图——可比点4.6.5 立方体贴图和向量规范化4.7 实现BRDF: 可分离的近似4.8 着色语言和着色器4.8.1 着色语言：一个简单的历史回顾4.8.2 RenderMan 着色语言4.8.3 实时渲染的着色语言第5章 实时渲染: 实践5.1 基本着色器5.1.1 渲染状态5.1.2 着色器排序 5.1.3 着色器类的实现5.2 渲染状态5.2.1 全局设定5.2.2 局部设定5.3 着色器实例5.3.1 环境映射和铬映射效果——玻璃、金属和铬5.3.2 移动发光告示牌5.3.3 简单栅栏效果5.3.4 高级栅栏效果5.3.5 监视器效果5.4 实时硬件渲染5.4.1 顶点编程5.4.2 像素编程5.4.3 使用寄存结合器的像素编程5.4.4 纹理寻址编程5.4.5 纹理寻址编程——Phong映射5.4.6 顶点和像素编程以及多步着色器5.5 动态纹理5.6 特效5.6.1 燃烧尾迹5.6.2 加速器5.6.3 脉冲星附录5.1 使用和探索着色器附录5.2 NVDIA GeForce 3 上的顶点附录5.3 NVIDIA寄存结合器操作第6章 几何处理6.1 简介6.2 推动因素和定义6.2.1 离线和实时阶段6.2.2 拓扑因素6.2.3 离散简化与连续简化6.2.4 物体内部分辨率变化6.2.5 对称性/可逆性6.2.6 局部简化操作6.3 排序(误差)标准6.3.1 排序标准——外观相似6.3.2 排序标准——局部体积不变6.3.3 排序标准——二次误差度量6.3.4 排序标准——简化外壳6.4 简化与属性6.4.1 简化与游戏纹理6.4.2 简化与蒙皮模型6.4.3 算法框架6.4.4 顶点去除算法的重新三角形划分6.5 实例分析6.5.1 实例分析1——渐进式网格技术6.5.2 实例分析2——使用微分几何6.5.3 实例分析3——网格重新划分算法MAPS附录6.1 数学背景附录6.2 演示第三部分 动画制作第7章 角色动画7.1 简介7.2 顶点的动画制作与合成7.3 骨架动画7.4 低层次动画管理7.4.1 行进的路径规划7.4.2 骨架动画和面向对象的动画控制7.4.3 对障碍物的躲避7.4.4 路径规划总结附录7.1 用四元数描绘旋转附录7.2 四元数的实现附录7.3 角色动画中效率的思考第8章 动画成形方法8.1 简介8.2 样条框架8.3 自由形状变形8.4 扩展自由形状变形(EFFD)8.5 曲线变形――铰线8.6 皮肤控制8.6.1 面向表面的自由形状变形(SOFFD)8.6.2 骨架皮肤精致化8.6.3 组合皮肤和形状混合附录8.1 使用径向基函数进行离散数据插值第9章 高级角色动画之要素9.1 引言——一种拟人的游戏界面9.2 将语言表述转变为动画——示例9.2.1 IMPROV(纽约大学媒体研究实验室)9.2.2 PAR体系结构 (宾夕法尼亚大学人体建模和仿真中心)9.2.3 具体化的对话界面代理(MIT媒体实验室)9.2.4 游戏结论9.3 面部动画、视觉语言和跟踪9.4 用于控制、渲染和面部网格跟踪的模型9.4.1 基于图像的建模，渲染和跟踪9.4.2 跟踪方法9.4.3 参数化9.4.4 伪肌肉模型9.4.5 面片技术9.5 视觉语音9.6 面部动画和MPEG-49.7 渲染问题9.8 总结和问题9.8.1 参数化与照片真实性9.8.2 网格表示9.8.3 皮肤的渲染9.8.4 没有声音很多面部动画更好看9.8.5 情感和语音附录9.1 一个伪肌肉模型的实现第10章 基于运动扑捉的角色动画10.1 简介10.2 运动数据10.3 骨架和MoCap——BVH格式10.4 运动数据的基本处理10.4.1 加速和减速运动10.4.2 混合和时间扭曲10.4.3 对齐运动序列10.4.4 运动扭曲10.5 MoCap中的插值10.5.1 B样条表示法10.5.2 运动混合——动词和副词10.6 经典信号处理和MoCap10.6.1 傅立叶理论10.6.2 傅立叶理论和非周期数据10.6.3 傅立叶理论和采样数据10.6.4 采样和走样现象10.6.5 反走样滤波器10.6.6 时间域中的过滤——卷积10.7 信号处理和MoCap数据10.7.1 傅立叶域中的插值/外推法10.7.2 使用拉氏算子的多分辨率滤波10.8 运动编辑：基于约束的方案10.8.1 运动的动态约束(dynamic constraint)10.8.2 运动中的运动学约束10.8.3 每帧重定位法10.8.4 时空法附录 10.1 示范第11章 反向运动学11.1 例子——二链臂11.2 雅可比矩阵11.3 IK方法11.3.1 使用雅可比阵的微分方法11.3.2 最优法11.3.3 循环坐标下降法(CCD)11.4 反向运动学的实践方案11.4.1 混合方法—分析法+约束最优化法11.4.2 混合方法—三阶段:分析法+约束最优化法+分析法11.4.3 防止自碰撞11.4.4 IK与运动目标参考文献
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