√ 本書來自行業(yè)一線前沿的經(jīng)驗案例

√ 所有方案均出自騰訊游戲上線項目

√ 精選游戲行業(yè)內(nèi)具有du創(chuàng)性的技術(shù)

√ 騰訊游戲研發(fā)原創(chuàng)技術(shù)方案與經(jīng)驗

√ 代表騰訊游戲團隊的集體研究成果

√ 覆蓋多個至關(guān)重要的核心技術(shù)領(lǐng)域

√ 中國版Game Programming Gems

√ 提升全國游戲從業(yè)者整體開發(fā)水平

《騰訊游戲開發(fā)精粹》是騰訊游戲研發(fā)團隊的技術(shù)結(jié)晶，由10多名騰訊游戲資深技術(shù)專家撰寫而成，整理了團隊在自主游戲研發(fā)的道路上積累沉淀的技術(shù)方案，具有較強的通用性及時效性，內(nèi)容涵蓋游戲腳本系統(tǒng)及開發(fā)工具、數(shù)學和物理、計算機圖形、人工智能與后臺架構(gòu)等。

騰訊游戲十多位從事一線技術(shù)研發(fā)和前沿創(chuàng)新的骨干開發(fā)技術(shù)專家。

目 錄

第一部分 游戲數(shù)學

第1 章 基于SDF的搖桿移動 2

摘要 2

1.1 引言 3

1.2 有號距離場（SDF 3

1.3 利用柵格數(shù)據(jù)預(yù)計算SDF  4

1.4 SDF 的碰撞檢測與碰撞響應(yīng) 5

1.5 避免往返 8

1.6 利用多邊形數(shù)據(jù)預(yù)計算SDF  9

1.7 其他需求 10

1.7.1 如何將角色從障礙區(qū)域中移出 10

1.7.2 角色不能越過障礙物的遠距離移動 11

1.8 動態(tài)障礙物 12

1.9 AI尋路 14

1.10 動態(tài)地圖 14

1.11 總結(jié) 17

參考文獻 17

第2 章 高性能的定點數(shù)實現(xiàn)方案 18

摘要 18

2.1 引言 18

2.1.1 浮點數(shù)簡介 18

2.1.2 32 位浮點數(shù)（單精度）表示原理 19

2.2 基于整數(shù)的二進制表示的定點數(shù)原理 19

2.2.1 32 位定點數(shù)表示原理 19

2.2.2 64 位定點數(shù)表示原理 20

2.3 定點數(shù)的四則運算 21

2.3.1 加法與減法 22

2.3.2 乘法 22

2.3.3 除法 23

2.4 定點數(shù)開方與超越函數(shù)實現(xiàn)方法 23

2.4.1 多項式擬合 24

2.4.2 正弦/余弦函數(shù) 25

2.4.3 指數(shù)函數(shù) 26

2.4.4 對數(shù)函數(shù) 27

2.4.5 開方運算 27

2.4.6 開方求倒數(shù) 28

2.4.7 為什么不用查表法 30

2.5 定點數(shù)的誤差對比與性能測試 30

2.5.1 超越函數(shù)及開方的誤差測試 30

2.5.2 性能測試 30

2.6 總結(jié) 31

參考文獻 31

第二部分 游戲物理

第3 章 一種高效的弧長參數(shù)化路徑系統(tǒng) 34

摘要 34

3.1 引言 34

3.2 端點間二次樣條的構(gòu)建 35

3.3 路徑的構(gòu)建 38

3.4 曲線的弧長參數(shù)化 39

3.5 曲線上的簡單運動 42

3.5.1 跑動 42

3.5.2 跳躍 43

3.5.3 相鄰路徑的切換 44

3.5.4 曲線上的旋轉(zhuǎn)插值 45

3.6 總結(jié) 46

參考文獻 46

第4 章 船的物理模擬及同步設(shè)計 47

摘要 47

4.1 浮力系統(tǒng) 48

4.1.1 浮力 48

4.1.2 升力 52

4.1.3 拉力 52

4.1.4 拍擊力 53

4.1.5 阻力上限 54

4.2 引擎系統(tǒng) 55

4.2.1 移動、轉(zhuǎn)向模擬 55

4.2.2 向心力計算 56

4.3 Entity-Component 及同步概覽 56

4.4 浮力系統(tǒng)物理更新機制 57

4.5 總結(jié) 59

參考文獻 59

第5 章 3D 游戲碰撞之體素內(nèi)存、效率優(yōu)化 60

摘要 60

5.1 背景介紹 60

5.2 體素生成 62

5.3 體素內(nèi)存優(yōu)化 62

5.3.1 體素合并的原理 62

5.3.2 體素合并的算法 64

5.3.3 地面處理 65

5.3.4 水的處理 66

5.3.5 范圍控制 67

5.3.6 內(nèi)存自管理 67

5.3.7 體素內(nèi)存優(yōu)化算法的效果 68

5.3.8 體素效率優(yōu)化 69

5.4 NavMesh 生成 69

5.4.1 體素生成NavMesh 69

5.4.2 獲取地面高度 70

5.4.3 后臺阻擋圖 71

5.4.4 前臺優(yōu)先級NavMesh 71

5.4.5 鋸齒 72

5.5 行走、輕功、攝像機碰撞 73

5.5.1 行走 73

5.5.2 輕功 75

5.5.3 攝像機碰撞 75

參考文獻 76

第三部分 計算機圖形

第6 章 移動端體育類寫實模型優(yōu)化 78

摘要 78

6.1 引言 79

6.2 方案設(shè)計思路 79

6.2.1 角色統(tǒng)一與差異元素分析 79

6.2.2 角色表現(xiàn)=人體+服飾 80

6.2.3 角色資源整理 83

6.2.4 資源制作與實現(xiàn) 84

6.3 具體實現(xiàn)  92

6.3.1 實現(xiàn)流程 92

6.3.2 CPU 邏輯 93

6.3.3 GPU 渲染 97

6.4 效果收益、性能分析和結(jié)語 97

6.4.1 方案優(yōu)劣勢 98

6.4.2 方案補充 99

6.4.3 應(yīng)用場景 99

參考文獻 100

第7 章 大規(guī)模3D 模型數(shù)據(jù)的優(yōu)化壓縮與精細漸進加載 101

摘要 101

7.1 引言 102

7.2 頂點數(shù)據(jù)優(yōu)化 102

7.2.1 頂點數(shù)據(jù)合并去重 103

7.2.2 索引數(shù)據(jù)合并 104

7.2.3 頂點數(shù)據(jù)排序 104

7.2.4 子網(wǎng)格的拆分與合并 105

7.2.5 頂點數(shù)據(jù)編碼壓縮 105

7.3 有利于漸進加載的數(shù)據(jù)組織方式 112

7.4 總結(jié) 113

參考文獻 114

第四部分 人工智能及后臺架構(gòu)

第8 章 游戲AI 開發(fā)框架組件behaviac 和元編程 116

摘要 116

8.1 behaviac 的工作原理 117

8.1.1 類型信息 117

8.1.2 什么是行為樹 118

8.1.3 例子1 119

8.1.4 執(zhí)行說明 119

8.1.5 進階 120

8.1.6 例子2 120

8.1.7 再進階 123

8.1.8 總結(jié) 123

8.2 元編程在behaviac中的應(yīng)用 125

8.2.1 模板特化 126

8.2.2 加載中的特例化 126

8.2.3 運行中的特例化 129

第9 章 跳點搜索算法的效率、內(nèi)存、路徑優(yōu)化方法 131

摘要 131

9.1 引言 132

9.2 JPS算法 133

9.2.1 算法介紹 133

9.2.2 A*算法流程 133

9.2.3 JPS算法流程 135

9.2.4 JPS算法的“兩個定義、三個規(guī)則 135

9.2.5 算法舉例 137

9.3 JPS算法優(yōu)化 138

9.3.1 JPS效率優(yōu)化算法 138

9.3.2 JPS內(nèi)存優(yōu)化 144

9.3.3 路徑優(yōu)化 145

9.4 GPPC 比賽解讀 146

9.4.1 GPPC 比賽與地圖數(shù)據(jù)集 146

9.4.2 GPPC 的評價體系 148

9.4.3 GPPC 參賽算法及其比較 150

參考文獻 151

第10 章 優(yōu)化MMORPG開發(fā)效率及性能的有限多線程模型 152

摘要 152

10.1 引言 152

10.1.1 多進程單線程模型 153

10.1.2 單進程多線程模型 153

10.1.3 單進程單線程模型 153

10.2 有限多線程模型 154

10.3 使用OpenMP框架快速實現(xiàn)有限多線程模型 156

10.4 控制多線程邏輯代碼 158

10.5 異步化解決數(shù)據(jù)安全問題 159

10.6 對“不安全”訪問的防范 160

10.7 拆解大鎖 161

10.8 其他建議 163

參考文獻 164

第五部分 游戲腳本系統(tǒng)

第11 章 Lua翻譯工具——C#轉(zhuǎn)Lua 166

摘要 166

11.1 設(shè)計初衷 166

11.2 實現(xiàn)原理 167

11.2.1 參考對比行業(yè)內(nèi)類似的解決方案 167

11.2.2 翻譯原理 168

11.2.3 翻譯流程 168

11.3 翻譯示例 170

11.4 實現(xiàn)細節(jié) 174

11.4.1 連續(xù)賦值 175

11.4.2 switch  175

11.4.3 continue  176

11.4.4 不定參數(shù) 177

11.4.5 條件表達式 178

11.5 運行性能 179

11.6 TKLua 翻譯藍圖 179

11.6.1 類關(guān)系 180

11.6.2 類成員 180

11.6.3 方法體 181

11.7 發(fā)展方向 182

11.8 總結(jié) 184

參考文獻  185

第12 章 Unreal Engine 4集成Lua  186

摘要 186

12.1 引言 186

12.2 UE4 元信息 187

12.2.1 介紹 187

12.2.2 Lua 通過元信息與UE4交互 189

12.2.3 讀寫成員變量 189

12.2.4 函數(shù)調(diào)用 190

12.2.5 C++調(diào)用Lua  191

12.2.6 小結(jié) 192

12.3 通過模板元編程生成“膠水”代碼 192

12.3.1 接口設(shè)計 193

12.3.2 實現(xiàn) 195

12.3.3 讀寫成員變量 197

12.3.4 引用類型 198

12.3.5 導出函數(shù) 199

12.3.6 默認實參 200

12.3.7 默認生成的函數(shù) 202

12.3.8 C++調(diào)用Lua  203

12.3.9 小結(jié) 203

12.4 優(yōu)化 203

12.4.1 UObject 指針與Table  203

12.4.2 結(jié)構(gòu)體 204

12.4.3 運行時熱加載 205

第六部分 開發(fā)工具

第13 章 使用FASTBuild助力Unreal Engine 4  208

摘要 208

13.1 引言 209

13.2 UE4 分布式工具 209

13.2.1 Derived Data Cache（DDC 209

13.2.2 Swarm  210

13.2.3 IncrediBuild  210

13.2.4 FASTBuild  211

13.3 在Windows系統(tǒng)下搭建FASTBuild 工作環(huán)境 213

13.3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 213

13.3.2 搭建基本環(huán)境 214

13.3.3 可用性驗證 215

13.4 使用FASTBuild 分布式編譯UE4代碼和項目代碼 219

13.4.1 準備工作 219

13.4.2 部署多機FASTBuild 環(huán)境 220

13.4.3 編譯UE4 代碼及對比測試 220

13.4.4 優(yōu)化FASTBuild  224

13.4.5 再次測試分布式編譯UE4代碼 227

13.5 “秒”編UE4著色器 228

13.5.1 準備工作 229

13.5.2 大規(guī)模著色器編譯測試 237

13.5.3 材質(zhì)編輯器內(nèi)著色器編譯測試 240

13.6 總結(jié) 243

第14 章 一種高效的幀同步全過程日志輸出方案 244

摘要 244