OpenGL ES 3x游戏开发 下卷

OpenGL ES 3x游戏开发 下卷 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

吴亚峰 著
图书标签:
  • OpenGL ES 3
  • x
  • 游戏开发
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  • 移动游戏
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  • OpenGL
  • 渲染技术
  • Shader
  • 3D图形
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出版社: 人民邮电出版社
ISBN:9787115433657
版次:1
商品编码:12002823
品牌:异步图书
包装:平装
开本:16开
出版时间:2016-10-01
用纸:胶版纸
页数:502
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

  内容覆盖了学习OpenGL ES 3.x的必知必会的知识到基于OpenGL ES 3.x实现各种基础特效的技术
  ● 介绍了OpenGL ES 3.x渲染管线的知识和使用OpenGL ES 3.x的着色语言
  ● 介绍了OpenGL ES 3.x中的光照、纹理映射、3 D 模型加载、混合和雾等基础特效, 以及常用的
  3 D 开发技巧, 如标志板、天空盒、镜像绘制等。
  ● 既介绍了Android下使用SDK基于Java进行开发,又介绍了Android下使用NDK基于C++进行开发,iOS下使用xCode基于C++开发,还介绍了基于HTML5的3D渲染技术WebGL。
  ● 给出了基于NDK的大型游戏案例——火力篮球和iOS下的3D游戏案例——方块翻转,方便读者快速上手应用。

内容简介

  本书共分14章,内容涵盖了从OpenGL ES 3.x着色器的使用技巧到高级光影效果以及物理模拟问题的解决。介绍了OpenGL ES 3.x中的各种缓冲区对象和顶点着色器与片元着色器的使用技巧,以及高级光影效果的实现,如凹凸映射、环境反射、阴影、倒影、镜头光晕等。介绍了杰出的3D物理引擎Bullet(Java和C++版本),详细介绍了骨骼动画的开发,包括加载ms3d骨骼动画以及开发自定义格式的骨骼动画。系统地讨论了OpenGL ES 3.x开发中的性能优化问题,介绍了OpenGL ES 3.1新增的计算着色器。给出了基于NDK的大型游戏案例——火力篮球和iOS下的3D游戏案例——方块翻转,方便读者快速上手应用。
  本书适合游戏开发者、程序员阅读,也适合大专院校相关专业师生的学习用书,以及培训学校的教材。

作者简介

  吴亚峰,毕业于北京邮电大学,后留学澳大利亚卧龙岗大学取得硕士学位。1998年开始从事Java应用的开发,有10多年的Java开发与培训经验。主要的研究方向为OpenGL ES、手机游戏、Java EE以及搜索引擎。同时为手机游戏、Java EE独立软件开发工程师,并兼任百纳科技Java培训中心首席培训师。近十年来为数十家杰出企业培养了上千名高级软件开发人员,曾编写过《Android 3D游戏案例开发大全》、《Android平板电脑开发实战详解和典型案例》、《Android游戏开发大全》、《Android应用案例开发大全》、《Unity 3D游戏开发技术详解与典型案例》等多本畅销技术书籍。2008年年初开始关注Android平台下的应用开发,并开发出一系列杰出的Android 3D应用程序与游戏。

目录

第1章 缓冲区对象 1
1.1 顶点缓冲区 1
1.1.1 基本知识 1
1.1.2 一个简单的案例 4
1.2 顶点数组对象 6
1.2.1 基本知识与案例效果 6
1.2.2 案例开发步骤 7
1.3 一致缓冲区对象 8
1.3.1 基本知识与案例效果 9
1.3.2 案例开发步骤 10
1.4 映射缓冲区对象 13
1.4.1 基本知识与案例效果 13
1.4.2 案例开发步骤 15
1.5 其他缓冲区对象操作 18
1.5.1 复制缓冲区对象 18
1.5.2 从颜色缓冲区复制纹理数据 18
1.6 帧缓冲与渲染缓冲 20
1.6.1 帧缓冲与渲染缓冲对象 20
1.6.2 案例开发步骤 23
1.7 多重渲染目标 26
1.7.1 基本知识 26
1.7.2 一个简单的案例 26
1.8 小结 29
第2章 顶点着色器的妙用 30
2.1 飘扬的旗帜 30
2.1.1 基本原理 30
2.1.2 开发步骤 31
2.2 扭动的软糖 33
2.2.1 基本原理 33
2.2.2 开发步骤 34
2.3 风吹椰林场景的开发 35
2.3.1 椰子树随风摇摆的基本原理 35
2.3.2 开发步骤 36
2.4 展翅飞翔的雄鹰 39
2.4.1 基本原理 39
2.4.2 开发步骤 40
2.5 二维扭曲 42
2.5.1 基本原理 42
2.5.2 开发步骤 43
2.6 吹气膨胀特效 45
2.6.1 特效基本原理 46
2.6.2 特效开发步骤 46
2.7 固定渲染管线与可编程渲染管线实现方案的对比 48
2.8 小结 49
第3章 片元着色器的妙用 50
3.1 程序纹理技术 50
3.1.1 砖块着色器 50
3.1.2 沙滩球着色器 52
3.2 数字图像处理 53
3.2.1 卷积的基本知识 53
3.2.2 平滑过滤 54
3.2.3 边缘检测 55
3.2.4 锐化处理 56
3.2.5 浮雕效果 56
3.2.6 图像渐变 58
3.2.7 卡通渲染特效 59
3.3 分形着色器 60
3.3.1 曼德布罗集简介 61
3.3.2 曼德布罗集着色器的实现 61
3.3.3 将曼德布罗集纹理应用到实际物体上 63
3.3.4 茱莉亚集着色器的实现 63
3.4 3D纹理的妙用 65
3.4.1 噪声函数的基础知识 65
3.4.2 柏林噪声函数生成工具 68
3.4.3 3D噪声纹理木头茶壶的
开发 69
3.5 体积雾 72
3.5.1 基本原理 72
3.5.2 开发步骤 73
3.6 粒子系统火焰的开发 75
3.6.1 火焰的基本原理 75
3.6.2 普通版火焰 77
3.6.3 点精灵版火焰 82
3.6.4 变换反馈版火焰 85
3.7 小结 89
第4章 真实光学环境的模拟 90
4.1 反射环境模拟 90
4.1.1 案例效果与基本原理 90
4.1.2 反射环境开发步骤 91
4.2 折射环境模拟 93
4.2.1 案例效果与基本原理 93
4.2.2 开发步骤 95
4.3 色散效果的模拟 96
4.3.1 案例效果与基本原理 96
4.3.2 开发步骤 97
4.4 菲涅尔效果的模拟 97
4.4.1 案例效果与基本原理 97
4.4.2 菲涅尔效果开发步骤 98
4.5 凹凸映射 99
4.5.1 案例效果与基本原理 99
4.5.2 法向量纹理图的生成 100
4.5.3 切向量的计算 103
4.5.4 案例的开发 105
4.5.5 使用3ds Max制作法向量
纹理图 109
4.6 高真实感地形 111
4.6.1 基本思路 111
4.6.2 一个简单的案例 112
4.7 镜头光晕 115
4.7.1 基本原理 115
4.7.2 一个简单的案例 116
4.8 小结 119
第5章 阴影及高级光照 120
5.1 投影贴图 120
5.1.1 案例效果与基本原理 120
5.1.2 开发步骤 121
5.2 阴影的重要性 123
5.3 平面阴影 125
5.3.1 案例效果与基本原理 125
5.3.2 开发步骤 126
5.4 阴影映射 129
5.4.1 阴影映射案例效果与基本
原理 129
5.4.2 距离纹理图的生成 130
5.4.3 阴影场景的绘制 135
5.5 阴影贴图 138
5.5.1 案例效果与基本原理 138
5.5.2 开发步骤 139
5.6 静态光照贴图 140
5.6.1 案例效果与基本原理 140
5.6.2 使用3ds Max制作静态光照
贴图 141
5.6.3 案例的开发 142
5.7 聚光灯高级光源 144
5.7.1 案例效果与基本原理 144
5.7.2 案例的开发 145
5.8 半球光照 146
5.8.1 案例效果与基本原理 146
5.8.2 案例的开发 148
5.9 光线跟踪 149
5.9.1 光线跟踪案例效果与基本
原理 149
5.9.2 光线跟踪开发步骤 153
5.10 高级镜像技术 162
5.10.1 案例效果与基本原理 162
5.10.2 开发步骤 163
5.11 高真实感水面倒影 168
5.11.1 案例效果与基本原理 168
5.11.2 开发步骤 170
5.12 运动模糊 175
5.12.1 普通运动模糊 176
5.12.2 高级运动模糊 179
5.13 小结 183
第6章 游戏开发中的物理学 184
6.1 碰撞检测基本技术 184
6.1.1 AABB包围盒的基本原理 184
6.1.2 AABB包围盒的计算 185
6.1.3 AABB包围盒的碰撞检测 186
6.1.4 一个AABB包围盒的案例 188
6.1.5 旋转后的AABB包围盒 189
6.1.6 AABB包围盒的使用要点 193
6.1.7 OBB包围盒 193
6.2 穿透效应 194
6.2.1 案例的运行效果与基本
原理 194
6.2.2 具体开发步骤 195
6.3 粒子系统 195
6.3.1 案例运行效果与基本原理 195
6.3.2 CPU版案例的开发 196
6.3.3 GPU版案例开发步骤 197
6.4 弹簧质点模型模拟旗帜 199
6.4.1 弹簧质点模型基本原理 199
6.4.2 弹簧质点模型案例的运行效果及开发步骤 200
6.5 弹簧质点模型模拟球网 208
6.5.1 弹簧质点模型的基本原理 209
6.5.2 弹簧质点模型的案例的运行效果及开发步骤 209
6.6 小结 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 什么是物理引擎 212
7.1.2 常见的物理引擎 212
7.2 JBullet物理引擎概览 214
7.2.1 基本的物理学概念 215
7.2.2 JBullet中常用类的介绍 216
7.3 箱子相互碰撞的案例 223
7.3.1 案例运行效果及准备工作 223
7.3.2 案例的基本框架结构 224
7.3.3 常量类——Constant 225
7.3.4 3D场景渲染类——MySurfaceView 225
7.3.5 水平地面——TexFloor类 227
7.3.6 箱子——TexCube类 228
7.4 复合碰撞形状的使用 229
7.4.1 案例运行效果 229
7.4.2 立方体圆柱复合形状——CubeCylinder类 229
7.5 凹凸地形的案例 231
7.5.1 案例运行效果 231
7.5.2 地形类——LandForm 232
7.6 任意形状物体的碰撞 233
7.6.1 案例运行效果 233
7.6.2 加载物体类——LoadedObject VertexNormal 233
7.6.3 加载物体刚体类——LoadRigidBody 234
7.7 铰链关节 235
7.7.1 铰链关节的基本知识 235
7.7.2 铰链关节案例的运行效果 236
7.7.3 铰链关节旋转角速度的计算 237
7.7.4 3D界面渲染类——MySurfaceView 238
7.8 滑动关节 240
7.8.1 滑动关节的基本知识 240
7.8.2 案例效果图 241
7.8.3 3D界面渲染类——MySurfaceView 241
7.9 六自由度关节 244
7.9.1 六自由度关节的基本知识 244
7.9.2 六自由度关节案例的运行
效果 245
7.9.3 人偶类——Doll 246
7.9.4 拾取时采用的点对点关节 247
7.10 交通工具 250
7.10.1 交通工具开发要点 250
7.10.2 交通工具案例的运行
效果 251
7.10.3 3D场景渲染类——
MySurfaceView 251
7.10.4 汽车类——Car 253
7.10.5 汽车绘制类——
VehicleDraw 257
7.11 小结 258
第8章 3D物理引擎二——Bullet 259
8.1 Bullet中的常用类和结构体 259
8.1.1 btScalar类——被封装的
浮点类 259
8.1.2 btVector3类——三维向量类 259
8.1.3 btTransform类——变换类 261
8.1.4 btRigidBody类——刚体类 262
8.1.5 btDynamicsWorld类——物理世界类 263
8.1.6 btDiscreteDynamicsWorld类——
离散物理世界类 264
8.1.7 btSoftRigidDynamicsWorld类——支持模拟软体的物理
世界类 264
8.1.8 btCollisionShape类——碰撞形状类 265
8.1.9 btStaticPlaneShape类——静态平面形状 265
8.1.10 btSphereShape类——球体形
状类 266
8.1.11 btBoxShape类——长方体盒
碰撞形状类 266
8.1.12 btCylinderShape类——圆柱
形状类 266
8.1.13 btCapsuleShape类——胶囊
形状类 266
8.1.14 btConeShape类——圆锥形
状类 267
8.1.15 btCompoundShape类——复
合碰撞形状类 267
8.2 简单的物理场景 267
8.2.1 案例运行效果 267
8.2.2 案例的基本框架结构 268
8.2.3 3D场景渲染类——GL2JNIView类 269
8.2.4 主控制类——HelloBulletActivity类 271
8.2.5 本地方法声明及动态库加载类——JNIPort类 272
8.2.6 封装的物体类——TexBody
类 273
8.2.7 矩形绘制类——TextrueRect
类 273
8.2.8 长方体物体类——TexCuboid
类 276
8.2.9 水平地面类——TexPlane类 278
8.2.10 初始化及渲染函数文件——
main.cpp 279
8.3 各式各样的物体下落 281
8.3.1 案例运行效果 281
8.3.2 圆锥物体类——TexCone类 282
8.3.3 球物体类——TexBall类 284
8.3.4 胶囊物体类——
TexCapsule类 285
8.3.5 圆柱物体类——TexCylinderShape类 287
8.3.6 初始化及渲染函数文件——main.cpp 289
8.4 旋转的陀螺 290
8.4.1 案例运行效果 290
8.4.2 陀螺物体类——MyCompoundShape类 290
8.4.3 初始化及渲染函数文件——main.cpp 292
8.5 消失的木块 292
8.5.1 案例运行效果 292
8.5.2 初始化及渲染函数文件——main.cpp 293
8.6 物体碰撞下落 295
8.6.1 案例运行效果 295
8.6.2 初始化及渲染函数文件——main.cpp 296
8.7 关节 297
8.7.1 关节的父类——btTypedConstraint类 297
8.7.2 铰链关节——btHingeConstraint类 297
8.7.3 铰链关节的案例——球落
门开 299
8.7.4 齿轮关节——btGearConstraint类 300
8.7.5 齿轮关节的案例——转动的齿轮 301
8.7.6 点对点关节——btPoint2Point Constraint类 302
8.7.7 点对点关节的案例——悬挂的物体 303
8.7.8 滑动关节——btSliderConstraint类 304
8.7.9 滑动关节的案例——六个方向的物体滑动 305
8.7.10 六自由度关节——btGeneric6
DofConstraint类 308
8.7.11 六自由度关节的案例——掉
落的蜘蛛 309
8.8 三角形网格形状类 311
8.8.1 三角形索引数组类——btTriangle IndexVertexArray类 311
8.8.2 层次包围结构三角形网格形状类——btBvhTriangleMesh Shape类 312
8.8.3 层次包围结构三角形网格形状类的案例——波动的水纹 313
8.9 交通工具类 316
8.9.1 交通工具类——btRaycastVehicle类 317
8.9.2 交通工具的案例——移动的小车 318
8.10 固定三角形网格形状类 324
8.10.1 固定三角形网格形状类——
btGImpactMeshShape类 324
8.10.2 固定形状物体案例 325
8.11 软体 327
8.11.1 软体帮助类——btSoftBody
Helps类 327
8.11.2 软布案例 328
8.11.3 三角形网格软体案例 331
8.11.4 绳索软体案例 334
8.12 光线投射回调结构体 336
8.12.1 光线投射回调结构体
ClosestRayResultCallback 336
8.12.2 光线投射的案例——旋转
光线 337
8.13 小结 339
第9章 骨骼动画 340
9.1 自己开发骨骼动画 340
9.1.1 骨骼动画的基本原理 340
9.1.2 开发步骤 343
9.1.3 机器人模型在地面上运动时的问题 348
9.2 ms3d文件的加载 351
9.2.1 ms3d文件的格式 351
9.2.2 将3ds Max动画文件转换为ms3d文件 355
9.2.3 Java语言加载ms3d文件案例的开发 359
9.2.4 C++语言加载ms3d文件案例的开发 372
9.3 自定义格式骨骼动画的加载 373
9.3.1 bnggdh文件的格式 373
9.3.2 Bnggdh类 376
9.3.3 加载bnggdh文件的案例 377
9.4 小结 379
第10章 必知必会的开发技术—— 游戏开发小贴士 380
10.1 3D拾取技术 380
10.1.1 3D拾取案例效果与基本
原理 380
10.1.2 开发步骤 382
10.2 多点触控 386
10.2.1 多点触控案例效果与基本
原理 386
10.2.2 开发步骤 387
10.3 多键监听 389
10.3.1 案例效果与基本原理 389
10.3.2 开发步骤 390
10.4 小结 392
第11章 让应用运行更流畅——
性能优化 393
11.1 着色器的优化 393
11.1.1 计算量与计算频率相关的
问题 393
11.1.2 其他需要注意的问题 394
11.2 纹理图的优化 395
11.3 3D图形绘制的优化 396
11.3.1 CPU阶段的优化 396
11.3.2 几何阶段的优化 397
11.3.3 光栅化阶段的优化 398
11.3.4 使用帧缓冲区对象时的性能
问题 398
11.3.5 尽量减少状态的变化 399
11.4 图元重启 399
11.4.1 基本原理 399
11.4.2 一个简单的案例 400
11.5 几何体实例渲染 401
11.5.1 基本原理 401
11.5.2 一个简单的案例 402
11.5.3 基于实例渲染的海量草地 403
11.6 着色器程序的外部加载 406
11.7 计算着色器的使用 409
11.7.1 基本知识 409
11.7.2 动态法向量光照水面
案例 413
11.8 小结 418
第12章 杂项 419
12.1 遮挡查询 419
12.1.1 相关方法 419
12.1.2 案例开发步骤 420
12.2 增强现实基础 422
12.2.1 基本知识与案例效果 422
12.2.2 一个简单的案例 423
12.3 保存屏幕图像 426
12.4 读取Android系统的GPU参数 428
12.5 多重采样抗锯齿 429
12.5.1 基本知识与案例效果 429
12.5.2 一个简单的案例 430
12.6 小结 431
第13章 Android NDK体育竞技
游戏——火力篮球 432
13.1 游戏背景及功能简述 432
13.1.1 背景概述 432
13.1.2 功能介绍 432
13.2 游戏的策划及准备工作 434
13.2.1 游戏的策划 434
13.2.2 Android平台下游戏开发的
准备工作 435
13.3 游戏的架构 436
13.3.1 各个类简要介绍 436
13.3.2 游戏的框架简介 438
13.4 游戏公共类 439
13.4.1 游戏入口类——BasketBullet Activity 439
13.4.2 场景渲染类——
GL2JNIView 440
13.4.3 本地方法声明及动态库加载
类——JNIPort 442
13.4.4 现实本地方法的相关文件
——jni_code.c 443
13.4.5 现实本地方法的相关文件
——main.cpp 443
13.5 辅助界面相关类 446
13.5.1 着色器管理类——ShaderManager 446
13.5.2 着色器脚本的开发 448
13.5.3 数据库工具类——
SQLiteUtil 452
13.5.4 纹理矩形类——
TextureRect 454
13.5.5 游戏资源加载界面类——LoadingView 456
13.5.6 菜单界面类——MenuView 458
13.5.7 记录界面类——
RecordView 460
13.6 游戏界面相关类 462
13.6.1 游戏界面类——
GameView 462
13.6.2 墙面刚体封装类——
TexCuboid 467
13.6.3 篮球刚体封装类——
TexBall 468
13.6.4 任何形状类——
AnyShapeByVectices 470
13.6.5 任何形状刚体封装类——
TexTriangleMesh 473
13.6.6 任何形状软体封装类——
SoftObj 474
13.7 游戏的优化及改进 476
第14章 iOS休闲类游戏——方块翻转 477
14.1 游戏背景及功能概述 477
14.1.1 游戏背景概述 477
14.1.2 游戏功能介绍 477
14.2 游戏的策划及准备工作 480
14.2.1 游戏的策划 480
14.2.2 手机平台下游戏的准备
工作 480
14.3 游戏的架构 482
14.3.1 各个类简要介绍 482
14.3.2 游戏框架简介 484
14.4 界面显示类 485
14.4.1 GLView类 485
14.4.2 显示界面类RenderingEngine2 486
14.4.3 游戏界面类GameView 488
14.4.4 帮助界面类HelpView 491
14.5 辅助工具类 493
14.5.1 常量类Constant 493
14.5.2 计算交点坐标辅助类
IntersectantUtil 494
14.6 绘制相关类 495
14.6.1 3D模型绘制类的开发 495
14.6.2 2D物体绘制类的开发 500
14.7 游戏的优化及改进 501
14.8 小结 502

《OpenGL ES 3x游戏开发 下卷》 引言 继《OpenGL ES 3x游戏开发 上卷》对OpenGL ES 3x基础知识、核心概念以及图形渲染流程进行了系统性讲解后,本卷将深入探讨更高级的图形技术和优化策略,旨在帮助读者掌握构建复杂、高性能、视觉效果出色的移动游戏所需的关键技能。我们将从光照模型与着色器的高级应用入手,逐步深入到场景管理、性能优化、多线程渲染,以及更前沿的图形技术。本书的目标是让读者不仅理解OpenGL ES 3x的强大功能,更能灵活运用这些技术,将创意转化为生动的游戏体验。 第一部分:高级光照与着色器技术 在现代游戏中,真实感的光照效果是提升视觉沉浸感的关键。本部分将超越基础的漫反射和镜面反射,深入探索更复杂的物理基光照模型(Physically Based Rendering, PBR)以及如何利用着色器语言(GLSL ES)实现这些效果。 PBR入门: 我们将详细介绍PBR的核心概念,包括能量守恒、微表面理论(Microfacet Theory)以及PBR中常用的参数,如金属度(Metallic)、粗糙度(Roughness)和菲涅尔效应(Fresnel Effect)。你将学习如何理解这些参数对材质外观的影响,以及如何在场景中构建具有真实感材质的物体。 基于物理的着色器实现: 通过GLSL ES,我们将一步步地实现一套PBR着色器。这包括编写顶点着色器(Vertex Shader)来传递几何信息和法线,以及编写片段着色器(Fragment Shader)来计算光照、纹理采样和颜色混合。我们将重点讲解如何根据PBR模型计算光照衰减、高光反射、漫反射等,并处理不同类型的光源(如定向光、点光源、聚光灯)。 高级纹理技术: 为了支持PBR,我们需要用到更丰富的纹理类型,如法线贴图(Normal Map)、粗糙度贴图(Roughness Map)、金属度贴图(Metallic Map)和环境贴图(Environment Map)。我们将讲解这些纹理的生成、采样以及如何在着色器中有效利用它们来模拟复杂表面的细节和光照交互。 环境光遮蔽(Ambient Occlusion, AO): AO是一种模拟局部阴影的技术,能够极大地增强场景的立体感和细节。本章将介绍屏幕空间环境光遮蔽(Screen Space Ambient Occlusion, SSAO)等常用算法,并指导读者如何在OpenGL ES中实现它们,提升场景的真实感。 其他高级着色器效果: 我们还将触及一些其他的着色器应用,例如次表面散射(Subsurface Scattering)在模拟半透明材质(如皮肤、蜡)时的作用,以及全局光照(Global Illumination, GI)的初步概念和模拟方法,为读者打开更广阔的视觉探索空间。 第二部分:场景管理与高效渲染 一个庞大而复杂的游戏世界需要高效的组织和渲染方式。本部分将聚焦于如何管理游戏场景中的海量对象,以及如何通过各种技术来优化渲染效率,确保流畅的帧率。 场景图(Scene Graph)与场景管理: 我们将介绍场景图的概念,这是一种组织场景中对象及其相互关系的数据结构。通过场景图,我们可以方便地进行对象的变换(平移、旋转、缩放)、剔除(Culling)以及管理。 剔除技术: 剔除是将屏幕外或被遮挡的对象排除在渲染列表之外的优化技术。我们将详细讲解视锥体剔除(Frustum Culling)、遮挡剔除(Occlusion Culling)以及细节级别(Level of Detail, LOD)技术。通过这些技术,可以显著减少GPU需要处理的几何体数量,提高渲染性能。 实例化渲染(Instancing): 当场景中存在大量相同的模型时(如草丛、粒子、建筑),使用实例化渲染可以大大减少绘制调用(Draw Call)的数量,从而提升性能。本章将讲解如何利用OpenGL ES的实例化扩展来绘制成千上万个相同的物体,只需要一次绘制调用。 纹理图集(Texture Atlases)与图集打包: 将多个小纹理合并到一个大的纹理图集中,可以减少纹理切换的开销,并提高纹理缓存的命中率。我们将介绍如何创建和使用纹理图集,以及一些常用的图集打包工具和算法。 LOD(Level of Detail)系统: 为了在不同距离下显示合适精度的模型,LOD系统是必不可少的。我们将探讨如何创建和管理模型的不同细节级别,以及如何在运行时根据模型与摄像机的距离动态切换LOD,实现性能和视觉效果的平衡。 第三部分:性能优化与多线程 性能是移动游戏开发的生命线。本部分将深入探讨各种性能优化技巧,以及如何利用多线程来发挥现代移动设备的硬件潜力。 GPU性能分析与瓶颈识别: 我们将介绍如何利用Xcode的Instruments、RenderDoc等工具来分析GPU的渲染性能,识别CPU瓶颈和GPU瓶颈。理解不同类型瓶颈的成因,是进行有效优化的前提。 着色器优化: 冗余计算、过多的纹理采样、复杂的数学运算都会影响着色器的性能。我们将讲解一些着色器编写的最佳实践,如何减少 ALU(算术逻辑单元)和 TMU(纹理映射单元)的负载,以及如何利用着色器编译器提供的优化选项。 内存管理与纹理压缩: 合理的内存管理和高效的纹理格式选择对移动设备至关重要。我们将讨论 OpenGL ES 中的内存分配和释放策略,以及ASTC、ETC2等常用纹理压缩格式的原理和应用,如何平衡纹理质量和内存占用。 多线程渲染: 现代移动CPU拥有多个核心,合理利用多线程可以并行处理渲染任务,提高整体性能。本章将介绍如何在iOS和Android平台上实现多线程渲染,例如使用GCD(Grand Central Dispatch)或Java多线程模型,将资源加载、数据准备等任务放到独立的线程中执行,从而减轻主渲染线程的压力。 帧同步与多线程挑战: 多线程编程并非没有代价,数据竞争、同步问题是常见的挑战。我们将讲解如何使用锁、信号量等同步机制来安全地访问共享资源,避免多线程渲染中可能出现的错误。 批处理(Batching)与减少绘制调用: 进一步深化对绘制调用的理解,我们将讲解如何通过合并具有相同材质和着色器的对象,以及动态批处理等技术,来进一步减少绘制调用,提高渲染效率。 第四部分:高级图形特性与扩展 OpenGL ES 3x本身提供了强大的功能,但随着硬件的发展,一些平台特定的扩展也提供了更多可能性。本部分将介绍一些更前沿的图形技术和OpenGL ES 3x的扩展应用。 延迟渲染(Deferred Rendering)与 G-Buffer: 延迟渲染是一种高级的渲染技术,能够有效地解决复杂光照场景下的性能问题。我们将讲解G-Buffer(几何缓冲区)的概念,如何将场景几何信息存储在多个纹理中,然后在后续阶段进行光照计算。 后处理效果(Post-processing Effects): 屏幕后处理效果能够为游戏画面增添艺术风格和视觉增强。我们将讲解如何实现各种经典的后处理效果,如运动模糊(Motion Blur)、景深(Depth of Field)、辉光(Bloom)、颜色分级(Color Grading)等,并通过多通道渲染技术来组合这些效果。 计算着色器(Compute Shaders): 计算着色器是OpenGL ES 3.1及更高版本引入的一项强大功能,它允许GPU执行通用的并行计算任务,而不仅仅是图形渲染。我们将探讨计算着色器的应用场景,如粒子系统模拟、物理模拟、图像处理等。 Vulkan 与 Metal 简介: 了解OpenGL ES 的同时,也需要关注图形API的发展趋势。我们将简要介绍Vulkan(跨平台)和Metal(Apple平台)等下一代图形API,对比它们与OpenGL ES 的异同,并为读者未来转向更底层的API提供一个视角。 VR/AR 相关图形技术(概念性): 尽管OpenGL ES 本身并非为VR/AR量身定制,但其核心原理和技术依然是构建VR/AR体验的基础。我们将简要介绍VR/AR中的一些关键图形挑战,如立体渲染、视差计算、低延迟渲染等,并指出OpenGL ES 在其中可能扮演的角色。 结语 《OpenGL ES 3x游戏开发 下卷》将通过大量的示例代码和实战项目,带领读者深入理解和掌握OpenGL ES 3x的各项高级功能。无论你是希望提升现有游戏的视觉效果,还是计划开发全新的、具有挑战性的移动游戏,本书都将是你宝贵的参考手册。通过对本书内容的深入学习和实践,你将能够更自信地驾驭OpenGL ES 3x,创造出令人惊叹的游戏世界。

用户评价

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阅读这本《OpenGL ES 3x游戏开发 下卷》的过程,更像是一场对移动端图形API潜力的深度探索之旅。我特别欣赏作者在讨论高级特性时,那种不回避复杂性的勇气。例如,对于自定义光照模型和阴影技术(如级联阴影贴图的优化实现),作者没有选择简单地用伪代码带过,而是详细解释了如何处理坐标变换的精度丢失问题,以及如何有效地剔除不必要的计算。这种对细节的执着,恰恰是区分优秀开发者和平庸开发者的标志。书中对于各种调试工具和性能分析器的结合使用也有非常实用的指导,让你知道在遇到问题时,该从哪个层面去着手排查。总的来说,这本书的叙事风格沉稳而专业,内容详实且具有极强的实战指导意义。它不是那种读完后就束之高阁的参考手册,而是那种需要经常翻阅、对照自己项目进行实践和思考的“工作伴侣”。我强烈推荐给所有对移动图形编程有严肃态度的工程师。

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我是一名资深的技术爱好者,对图形学一直怀有浓厚的兴趣,但总觉得理论知识和实际工程应用之间存在鸿沟。这本书的下卷完美地架起了这座桥梁。它没有满足于介绍OpenGL ES 3.x的特性列表,而是围绕着“如何构建一个现代化的、高性能的3D游戏引擎片段”这一核心目标来组织内容的。比如,在讲解粒子系统时,作者不仅展示了基础的Billboard技术,更是深入到了基于计算着色器的爆炸模拟和运动模糊的实现,这种层次感的递进非常科学合理。我发现书中对内存布局和缓冲区对象(Buffer Object)的使用策略,有着非常独到的见解,这些都是教科书上很少会详细提及的,却是决定渲染性能的关键因素。整个阅读过程下来,我感觉自己的技术栈得到了全面的重构和升级,不再是零散知识点的堆砌,而是一个结构清晰、逻辑严密的知识体系。对于希望从“实现功能”跨越到“精通底层优化”的开发者来说,这绝对是一次物超所值的投资。

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这本书的价值不仅仅体现在技术广度上,更在于其对性能的极致追求。在移动设备上,资源是极其有限的,如何榨干GPU的每一分性能是决定游戏成败的关键。作者在书中用专门的章节详细剖析了GPU的渲染流水线瓶颈,并针对性地给出了避免过度绘制、合理使用Shader变体以及高效数据管理的实践方案。我尤其关注了作者关于异步计算和多线程渲染的讨论,这在最新的移动GPU架构中越来越重要。书中不仅提供了理论框架,还给出了实际的API调用模式和参数选择的建议,这比任何官方文档都要来得实用和接地气。读完这些内容,我立马回头审视了我自己项目中的一些老旧代码,发现了很多可以显著提升帧率的优化点。可以说,这本书的阅读过程本身就是一个不断自我修正和技术升级的过程,它迫使你跳出“能跑起来”的舒适区,去追求“跑得漂亮且高效”的境界。

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这本《OpenGL ES 3x游戏开发 下卷》我刚拿到手,迫不及待地翻了几页,就被其内容的深度和广度所震撼。我本身接触图形编程有一段时间了,但对于高级的渲染技术和性能优化,总感觉隔着一层纱。这本书很显然是为那些渴望从入门迈向精通的开发者准备的。它没有过多纠缠于基础语法的罗嗦讲解,而是直接切入了核心——如何用OpenGL ES 3.x的强大功能去构建出真正具有现代感的3D场景。特别是关于高级着色器编程的部分,讲解得非常透彻,从几何着色器到曲面细分,每一步的原理和在实际游戏项目中的应用都被剖析得淋漓尽致。我特别欣赏作者在讲解复杂算法时,总是能提供清晰的数学模型和对应的代码实现,这种理论与实践紧密结合的叙述方式,极大地降低了我理解这些高深概念的门槛。阅读过程中,我感觉自己不仅仅是在看书,更像是在一位经验丰富的大师手下进行一次深度实战训练。对于那些在移动平台上追求极致视觉效果的同行来说,这本书简直就是一本久旱逢甘霖的宝典。

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拿到这册书后,我立刻着手对比了市面上其他几本主流的移动图形开发书籍。坦白说,很多教程在讲完基础概念后,往往就停在了简单的模型加载和基础光照层面,无法满足我们对真实感渲染的渴求。然而,《OpenGL ES 3x游戏开发 下卷》的视角明显更高一筹。它深入探讨了PBR(基于物理的渲染)在移动端部署的挑战与优化策略,这绝对是当前行业的热点和难点。作者对纹理数组、深度纹理的应用场景阐述得极为精辟,尤其是那几章关于延迟渲染管线(Deferred Shading)的实现细节,简直是教科书级别的范例。我过去尝试在项目中实现类似的管线时,总是在深度缓冲的同步和光照剔除上遇到瓶颈,但书中提供的详尽步骤和性能调优技巧,让我茅塞顿开。阅读体验上,排版清晰,图示丰富,很多复杂的渲染流程图,即便是初次接触这些概念的读者也能快速把握脉络,避免了传统技术文档的枯燥感。

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是正版,很好很强大的书,so great!

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非常好

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用来备用的,应该不错,没仔细看

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京东买买买买买买买买!

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非常好

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还行吧,内容比较多

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细心看,总能学到一些东西的

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还行吧,内容比较多

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细心看,总能学到一些东西的

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