游戲引擎原理與實踐 捲2 高級技術

本書共14章，主要講解游戲引擎中的動畫、渲染、多線程等高級技術。書中的主要內容包括骨骼蒙皮模型與動畫基礎，動畫播放和插槽，動畫混合，變形動畫混合，逆向動力學（IK）與角色，光照渲染的發展史，渲染器接口，材質，流程渲染架構，光照與材質，後期效果，陰影，多線程，動態緩沖區和性能分析器。

本書適合游戲開發人員閱讀。

程東哲，遊戲引擎開發工程師，現就職於騰訊公司，曾先後參與了《逆戰》《鬥戰神》《無盡之劍—— 命運XBOXONE》《雲遊戲》《Lucky Night VR》等項目的開發。
他主要負責遊戲引擎開發工作，包括開發騰訊內部自研的May引擎和AGE引擎，修改和移植商業的Unreal Engine。

第1章骨骼蒙皮模型與動畫基礎1
1．1蒙皮模型與動畫原理1
1．1．1骨骼1
1．1．2蒙皮模型2
1．1．3動作3
1．2蒙皮模型架構4
1．3 FBX蒙皮模型導入6
1．3．1骨架處理6
1．3．2蒙皮矩陣8
1．3．3拆分模型9
1．3．4權重信息11
1．3． 5計算最終骨骼矩陣14
1．3．6計算骨架和骨骼模型的包圍盒16
1．4 FBX動畫導入20
1．4．1遊戲引擎中的動畫數據結構20
1．4．2從FBX導入遊戲引擎格式21
1．4．3動畫數據壓縮24
1．4．4把動畫導入角色動畫集合29
示例29

第2章動畫播放與插槽30
2．1動畫控制30
2．1．1控制相機36
2． 1．2播放動畫37
2．1．3根骨動畫44
2．1．4根據動畫數據計算骨架包圍盒47
2．2插槽49
練習52
示例52

第3章動畫混合54
3．1動畫樹架構59
3．2一個參數的動畫混合65
3．3動畫過渡75
3．4兩個參數的動畫混合80
3．5疊加動畫85
3．6部分混合動畫93
3．7動畫樹實例詳解98
練習103
示例103

第4章變形動畫混合106
4．1變形動畫106
4．2 FBX變形動畫導入引擎110
4．3變形動畫樹架構118
4．4一個參數的變形動畫混合126
練習130
示例131

第5章IK與角色132
5．1 IK* 132
5．2多姿多彩的角色* 138
練習139

第6章光照渲染的發展史140
6．1前向渲染141
6．2延遲渲染141
6．3延遲光照142
6．4基於塊的延遲渲染143
6．5前向增強渲染144
6．6總結145
示例146

第7章渲染器接口147
7．1渲染資源147
7．1．1 VSBind 147
7．1．2 VSBlendState 154
7．1．3 VSDepthStencilState 156
7．1．4 VSSamplerState 157
7．1．5 VSRasterizerState 158
7．1．6 VSRenderState 159
7．1．7 VSTexture 161
7．1．8 VSRenderTarget 163
7．1．9 VSDepthStencil 164
7 ．1．10 VSDataBuffer 165
7．1．11 VSIndexBuffer 166
7．1．12 VSVertexFormat 166
7．1．13 VSVertexBuffer 167
7．1．14 VSShader 172
7．2渲染器174
7．2．1顯卡特性信息174
7 ．2．2初始化與窗口信息176
7．2．3資源設置加載與銷毀179
7．2．4渲染接口187
7．2．5其他管理接口191

第8章材質193
8．1材質與著色器193
8．1．1著色器編譯與參數傳遞194
8．1．2著色器鍵201
8．1．3著色器映射表與著色器緩存202
8．1．4基於自定義文件的材質205
8．1 ．5基於節點的材質207
8．1．6材質實例211
8．1．7渲染通道213
8．2材質樹222
8．2．1圖形節點表達式組合與拆解222
8．2．2圖形節點類226
8．2．3生成遍歷圖形節點的代碼229
8．2．4著色器組成與剖析236
8．2．5圖形節點類型238
8．2．6頂點著色器代碼生成250
8．2．7像素著色器代碼生成262
8 ．2．8著色器中自定義變量設置279
練習282

第9章流程渲染架構283
9．1渲染隊列283
9．2 VSSceneRender 288
9．3渲染目標和深度模板管理294
9．4 VSRenderMethod與VSViewFamily 299

第10章光照與材質318
10．1 VSMaterialSceneRender 318
10．2 VSIndirectRenderPass 321
10．3 VSMaterialPass 326
10．4自定義光照342
10．5光源投射函數350
練習362
示例362

第11章後期效果369
11．1 VSPostEffectSceneRender 369
11．2後期效果集合372
11．3後期材質效果381
示例386
第12章陰影389
12．1引言390
12．2陰影映射393
12．3 CSM 415
12．4陰影體417
12． 5投射體陰影426
12．6雙剖面陰影映射439
示例442

第13章多線程444
13．1操作系統中的PV操作444
13．2 Windows系統中關於線程的API 446
13．3異步加載451
13． 4多線程更新461
13．4．1遊戲中代碼多線程化的常規方法462
13．4．2一種渲染用的多線程更新架構463
13．4．3基於Unreal Engine Command實現多線程命令分發464
13．4．4多線程更新框架468
13．4．5封裝組件到多線程中476
13．5多線程渲染477
13．5．1多線程渲染框架478
13．5．2真正要處理的問題480
13．5．3封裝渲染命令485
13．5．4小結490
13．6紋理流式加載* 492
13．6．1線程架構493
13．6．2最大Mip層級計算495
13．7著色器緩存編譯* 496
13．7．1材質樹編譯496
13．7．2自定義文件格式498
13．7．3檢測著色器改變498
13．7．4多進程編譯著色器498
13．8編輯器資源熱更新499
練習504
示例505

第14章動態緩衝區與性能分析器506
14．1動態緩衝區506
14．2性能分析器519
練習526