圖解遊戲引擎基礎框架與實現原理

陸澤西

圖解遊戲引擎基礎框架與實現原理
  • 出版商: 人民郵電
  • 出版日期: 2026-03-01
  • 售價: $660
  • 語言: 簡體中文
  • ISBN: 7115674493
  • ISBN-13: 9787115674494
  • 相關分類: 遊戲引擎 Game-engine

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商品描述

本書是一部全面且通俗易懂的遊戲引擎技術學習指南，旨在幫助讀者深入理解遊戲引擎核心模塊的架構、工作機制與實現原理。全書共 10 章，從基礎到進階，通過圖示系統呈現引擎各模塊知識。第 1 章主要介紹遊戲引擎的發展史與組成結構，讓讀者了解引擎演進脈絡與整體框架，為後續深入學習搭建知識橋梁。第 2 章涵蓋對象模型、字符串管理、容器、宏與模板技巧、離線生成代碼等基礎知識，為引擎開發築牢根基。第 3 章至第 9 章分別針對動畫、UI、內存管理、渲染管線、虛擬機、粒子系統、資產管理等模塊展開，從原理剖析到具體引擎實現，結合圖示深入講解關鍵技術與流程。第 10 章介紹引擎多線程工作原理。本書適合從事遊戲開發相關工作的技術人員、設計人員以及相關專業學生閱讀，是系統學習遊戲引擎內部原理的實用指南。

作者簡介

陸澤西：騰訊 工程師，遊戲行業 從業者。曾就職於盛大遊戲、動視（Activision）等公司，2020年加入騰訊，參與多個長青暢銷遊戲項目的研發， 過多個大型遊戲項目開發，所負責項目曾登上iOS暢銷榜。長期專註於遊戲技術架構與遊戲引擎研發，不僅擁有豐富的實戰經驗，還熱衷於知識分享。憑借出色的表現，多次榮獲騰訊知識獎——互娛特別貢獻獎。所撰寫的“圖解遊戲引擎”系列技術文章助力團隊於2024年榮獲騰訊知識沈澱 團隊獎，並在公司內部廣泛傳播（本書在該系列技術文章的基礎上系統重構而成）。2022年出版技術圖書《Unity3D 編程：主程手記》。
 

目錄大綱

第 1 章 遊戲引擎概述 01
1.1 遊戲引擎的發展史 01
1.2 引擎的模塊結構 08
1.3 引擎的整體架構 09
第 2 章 引擎基礎知識 15
2.1 對象模型 15
2.1.1　簡單對象模型 15
2.1.2　繼承與多態的對象模型 16
2.2 字符串管理 19
2.3 引擎容器 21
2.4 引擎的宏與模板技巧 27
2.4.1　宏技巧 27
2.4.2　模板技巧 32
2.5 離線生成代碼 36
第 3 章 引擎動畫框架 40
3.1 基礎原理 40
3.1.1　骨骼動畫原理 40
3.1.2　蒙皮計算原理 45
3.1.3　骨骼矩陣計算原理 46
3.1.4　骨骼動畫混合原理 47
3.1.5　網格混合動畫原理 49
3.1.6 Root Motion 動畫原理 50
3.2 Unity 的動畫原理 51
02
圖解遊戲引擎 基礎框架與實現原理
3.2.1 Animation 組件 51
3.2.2 Animator 組件的動畫原理 56
3.2.3　蒙皮計算與渲染 59
3.2.4　與動畫相關的其他問題 60
第 4 章　引擎 UI 框架 67
4.1 IMGUI 解析 67
4.1.1 IMGUI 概述 67
4.1.2 IMGUI 結構 69
4.1.3 IMGUI 的繪制流程和封裝 73
4.1.4 Unity 中的 IMGUI 81
4.2 Unity UGUI 原理 83
4.2.1 UGUI 結構概述 83
4.2.2 UGUI 圖集與組件 85
4.2.3 UGUI 輸入與響應機制 88
4.2.4 UGUI 內核 90
4.2.5 UGUI 渲染方式與材質 96
第 5 章　引擎內存管理原理 101
5.1 內存的發展歷史 101
5.2 內存硬件結構 103
5.3 內存池技術 107
第 6 章　引擎渲染管線原理 117
6.1 渲染管線概述 117
6.2 引擎渲染流程詳解 120
6.3 渲染管線發展歷程 123
6.3.1　圖形渲染管線發展歷程 123
6.3.2 GPU 硬件發展史 124
03
目錄
6.3.3　圖形 API 發展史 125
6.4 硬件執行原理 127
6.4.1　硬件結構 128
6.4.2 GPU 與 CPU 的數據交互過程 131
6.4.3 GPU 管線工作原理 133
6.5 GPU 渲染管線在不同設備上的差異 142
6.5.1 IMR 管線 142
6.5.2 TBR 管線 143
6.5.3 TBDR 管線 144
第 7 章　引擎虛擬機技術原理 146
7.1 虛擬機技術概述 146
7.2 Lua 虛擬機技術 148
第 8 章　引擎粒子系統框架 173
8.1 粒子系統原理 173
8.1.1　粒子系統概述 173
8.1.2　粒子發射器 174
8.1.3　粒子屬性和行為 176
8.1.4　粒子渲染 178
8.2 Unity 粒子系統 180
8.2.1 Unity 粒子系統概述 180
8.2.2 Unity 粒子系統邏輯原理 185
8.2.3 Unity 粒子系統渲染原理 191
8.2.4　粒子系統優化 195
8.3 Unreal 粒子系統 196
8.3.1 Unreal 粒子系統概述 197
8.3.2 Unreal 粒子系統結構 201
04
圖解遊戲引擎 基礎框架與實現原理
第 9 章　引擎資產管理 216
9.1 資產管理基礎 216
9.1.1　編輯器資產管理 216
9.1.2　運行時資產管理 218
9.2 資產格式 220
9.2.1　常用資產格式 220
9.2.2 FBX 文件格式 221
9.3 Unity 資產管理 224
9.3.1 Unity 資產組成與導入 224
9.3.2 Unity 資產反序列化 229
9.3.3 Unity 資產打包 233
9.4 Unreal 資產管理 235
9.4.1 Unreal 資產組成與導入 235
9.4.2 Unreal 資產加載與反序列化 241
9.4.3 Unreal 資產打包 245
第 10 章　引擎多線程工作原理 248
10.1 多線程隊列和緩沖區協作原理 248
10.1.1　隊列協作 248
10.1.2　緩沖區協作 249
10.2 多線程同步鎖原理 250
10.3 多線程無鎖原理 256
10.4 Unity 和 Unreal 的多線程框架概述 257

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