遊戲開發：世嘉新人培訓教材

全面介紹了遊戲開發人員需要掌握的相關技術知識。內容由淺入深，從命令列遊戲開發講起，然後介紹如何開發簡單的2D遊戲，最後介紹如何開發出一個包含模型和動畫的3D遊戲，涵蓋了電腦圖形學（3DCG、2DCG、字體、光照、動畫）、電腦運算（碰撞處理、計算誤差）、程式設計（模組化、bug預防、性能優化）、遊戲處理（狀態遷移、即時處理、載入）和聲音處理等知識。

第 1部分　2D 遊戲.1
第 1章　第 一個遊戲2
1.1　開發一個益智遊戲 .3
1.2　示例代碼解說 7
1.3　添加讀取場景資料的功能 16
1.4　C++ 課堂 21
1.5　補充內容：標誌位元和位元運算26
1.6　補充內容：指標和記憶體 34
1.7　補充內容：引用 41
1.8　本章小結 46

第 2章　從圖元開始學習2D 圖形處理 .47
2.1　什麼是2D 圖形處理 48
2.2　準備工作 50
2.3　列印一個點 54
2.4　移植《箱子搬運工》 .55
2.5　補充內容：結束處理 .58
2.6　本章小結 60

第3章　使用圖片素材 61
3.1　讀取圖片檔 .62
3.2　帶圖片的《箱子搬運工》的示例代碼72
3.3　使用透明通道 .75
3.4　標頭檔包含關係的組織策略 .82
3.5　補充內容：透明混合的性能優化 86
3.6　補充內容：加法混合 .88
3.7　本章小結 90

第4章　即時遊戲 91
4.1　什麼是即時遊戲 92
4.2　運行動畫 95
4.3　帶動畫的《箱子搬運工》.96
4.4　獲得遊戲的幀率 .101
4.5　解決幀率差異 103
4.6　補充內容：根據幀率變化動態改變遊戲運行速度 105
4.7　補充內容：影像撕裂現象 110
4.8　本章小結 .111

第5章　簡單的狀態遷移 113
5.1　往類庫追加功能 .114
5.2　相對直接的做法 .117
5.3　試著增加狀態 119
5.4　代碼審查 .122
5.5　示例代碼解說 128
5.6　本章小結 .136

第6章　文本繪製方法 .137
6.1　字體圖片 .138
6.2　文本繪製函數 138
6.3　一些改進 .140
6.4　成果驗證 .142
6.5　示例代碼解說 143
6.6　注意著作權 147
6.7　示例類庫的功能 .147
6.8　本章小結 .148

第7章　動作遊戲初體驗 149
7.1　用到的類庫 150
7.2　開發《炸彈人》 .151
7.3　示例代碼解說 152
7.4　添加背景顯示 157
7.5　配置移動的物件 .164
7.6　遊戲的改進方向 .169
7.7　本章小結 .170

第8章　2D 平面內的碰撞處理 171
8.1　碰撞檢測 .172
8.2　碰撞回應 .174
8.3　發生多個碰撞時的問題 .179
8.4　碰撞回應與操作性 180
8.5　移動的物體相互碰撞 184
8.6　《炸彈人》的碰撞處理 .184
8.7　本章小結 .186

第9章　各種輸入裝置 .187
9.1　獲取輸入裝置實例 188
9.2　鍵盤 189
9.3　滑鼠 189
9.4　手柄 190
9.5　在《炸彈人》遊戲中使用手柄 .191
9.6　本章小結 .193

第 10章　狀態遷移詳解 194
10.1　問題定位 195
10.2　使用繼承 195
10.3　實際運用 198
10.4　補充內容：簡化狀態遷移的代碼 .201
10.5　補充內容：跨層級的狀態遷移處理的改進 204
10.6　補充內容：繼承的原理 208
10.7　本章小結 213

第 11章　播放聲音 .215
11.1　關於音訊類庫 216
11.2　補充內容：電腦如何播放聲音 .218
11.3　補充內容：音高和音量 219
11.4　補充內容：音色 220
11.5　補充內容：聲音的疊加 221
11.6　補充內容：do、re、mi 的原理 222
11.7　補充內容：演奏樂譜 223
11.8　補充內容：讀取WAV 音訊檔 225
11.9　補充內容：使用Sound 模組來合成聲波 .226
11.10　本章小結 226

第 12章　旋轉、縮放與平移 227
12.1　旋轉 .228
12.2　引入向量和矩陣 241
12.3　利用頂點來實現 246
12.4　縮放 .253
12.5　在縮放的同時進行旋轉.255
12.6　矩陣的力量 .256
12.7　補充內容：旋轉公式的由來 263
12.8　補充內容：更為實用的旋轉處理方法 266
12.9　補充內容：數學中的矩陣 .267
12.10　本章小結 271

第 13章　顯卡的力量 272
13.1　關於使用的類庫 273
13.2　使用顯卡繪製三角形 273
13.3　將圖像貼到三角形中 275
13.4　混合模式 278
13.5　旋轉、縮放和移動 .278
13.6　移植《炸彈人》 281
13.7　本章小結 284

第 2部分　3D 遊戲285
第 14章　繪製立體物體 286
14.1　關於類庫 287
14.2　開始製作3D 動作遊戲《機甲大戰》 .287
14.3　繪製三角形 .289
14.4　按位置前後繪製物體 290
14.5　將遠處的物體繪製得小一些 294
14.6　座標變換 303
14.7　用矩陣表示透視變換 316
14.8　開始製作《機甲大戰》 322
14.9　補充內容：Z 緩存的精度問題 335
14.10　本章小結 338

第 15章　類庫的封裝方法 .340
15.1　整體設計 341
15.2　資源的詳細內容 342
15.3　試運行 350
15.4　從文件載入 .352
15.5　補充內容：將類庫從遊戲中分離 .354
15.6　本章小結 363

第 16章　偽XML 文件的讀取 364
16.1　確定檔案格式 365
16.2　創建前的準備 366
16.3　處理流程 368
16.4　字串解析 .371
16.5　編寫代碼 373
16.6　運用 .375
16.7　示例代碼解說 378
16.8　補充內容：生成資料檔案382
16.9　本章小結 385

第 17章　編寫高性能的代碼 386
17.1　演算法與時間複雜度 .387
17.2　資料結構基礎 390
17.3　輸送量與延遲 402
17.4　並行處理 404
17.5　記憶體問題 404
17.6　STL 和資料結構 411
17.7　性能瓶頸分析 416
17.8　補充內容：函式呼叫的開銷 417
17.9　補充內容：高效運算與低效運算 .420
17.10　本章小結 422

第 18章　3D 碰撞處理 .423
18.1　長方體的碰撞處理 .424
18.2　使用浮點數的碰撞檢測 427
18.3　三角形和線段的相交檢測 .436
18.4　實用性 445
18.5　其他問題 447
18.6　本章小結 448

第 19章　《機甲大戰》的設計 450
19.1　狀態遷移 451
19.2　操作 .451
19.3　發射導彈 454
19.4　將功能整合到一起 .457
19.5　前端展現 461
19.6　不足之處 463
19.7　本章小結 464

第 20章　光照 465
20.1　看見物體的過程 466
20.2　光的衰減過程 469
20.3　嘗試計算 473
20.4　整合到《機甲大戰》中.479
20.5　補充內容：性能優化 480
20.6　補充內容：更好的繪製效果 483
20.7　本章小結 484

第 21章　角色動畫 .485
21.1　相對運動 486
21.2　層級Model 類 492
21.3　自動構建樹結構 495
21.4　將動畫數據化 500
21.5　補間方法 506
21.6　引入到《機甲大戰》中.518
21.7　補充內容：聯立方程組vs 斜率指定法 519
21.8　補充內容：不足之處 520
21.9　本章小結 523

第3部分　通往商業遊戲之路525
第 22章　高效的碰撞檢測 .526
22.1　低效的迴圈判斷方法 527
22.2　性能改善的基本思路 528
22.3　基於排序的方法 531
22.4　依靠分割實現的方法 539
22.5　補充內容：改進等分切割法545
22.6　補充內容：空間分割的高級技巧 .548
22.7　本章小結 552

第 23章　數據載入 .554
23.1　為何載入時間越來越長.555
23.2　檔載入類 .556
23.3　通過合併檔提升性能.562
23.4　通過壓縮提升性能 .571
23.5　補充內容：多執行緒非同步處理579
23.6　補充內容：編碼技術 590
23.7　補充內容：用於加密的合併與壓縮 591
23.8　本章小結 592

第 24章　float 的用法 593
24.1　位數限制 594
24.2　float 的實現 594
24.3　位數截斷帶來的誤差 596
24.4　誤差程度 597
24.5　減小誤差的方法 600
24.6　特別的數 606
24.7　本章小結 608

第 25章　隨書類庫概要 609
25.1　類庫中的類 .610
25.2　啟動設定 611
25.3　Framework 模組 613
25.4　WindowCreator 模組 614
25.5　FileIO 模組 614
25.6　Base 模組 615
25.7　Math 模組 616
25.8　Threading 模組 618
25.9　Input 模組 .620
25.10　Sound 模組 620
25.11　PseudoXml 模組 621
25.12　Graphics 模組 621
25.13　Scene 模組 628
25.14　抗鋸齒處理 630
25.15　將《機甲大戰》改用最終版類庫實現 631
25.16　X 文件 .633
25.17　本章小結 634

第 26章　bug 的應對方法 .635
26.1　防火與滅火 .636
26.2　bug 的種類 .636
26.3　bug 的預防 .641
26.4　bug 的處理 .654
26.5　《機甲大戰》的處理 656
26.6　補充內容：如何檢測記憶體溢出 657
26.7　本章小結 660

第 27章　進階方向 .662
27.1　應該學習什麼 663
27.2　工具開發 664
27.3　AI 667
27.4　網路 .667
27.5　shader 668
27.6　參考文獻 669
27.7　一些期待的書 672
後記 .675
致謝 .676
 

平山尚
1977年生於日本北海道，曾在京都大學研究生院工學研究科進行基因研究，畢業後進入世嘉株式會社，參與了《電腦戰機》（PS2）、《超級網球大獎賽3》（AC、PS3)的開發。著有《我的第一本程式設計書》。
 
羅水東
遊戲開發工程師，15年軟體和遊戲開發經驗。熱愛技術，樂於分享心得。目前主要關注的領域為3D休閒遊戲開發和底層引擎技術。