●章 遊戲編程概述1
1.1 設置開發環境1
1.1.1 Microsoft Windows1
1.1.2 Apple macOS2
1.2 獲取本書的源代碼2
1.3 C++標準庫以外的程序庫2
1.4 遊戲循環和Game類3
1.4.1 關於“幀”的詳解3
1.4.2 實現一個骨骼Game類5
1.4.3 Main函數8
1.4.4 基本輸入處理9
1.5 基本的2D圖形11
1.5.1 顏色緩衝區12
1.5.2 雙緩衝區13
1.5.3 實現基本的2D圖形15
1.5.4 繪制牆壁、一個球和一支球拍17
1.6 更新遊戲19
1.6.1 真實時間和遊戲時間19
1.6.2 根據增量時間的遊戲邏輯19
1.6.3 更新球拍的位置21
1.6.4 更新球的位置22
1.7 遊戲項目25
1.8 總結25
1.9 補充閱讀材料25
1.10 練習題26
1.10.1 練習題126
1.10.2 練習題226
第 2章 遊戲對像和2D圖形27
2.1 遊戲對像27
2.1.1 遊戲對像的類型27
2.1.2 遊戲對像模型28
2.1.3 將遊戲對像融入遊戲循環中32
2.2 精靈34
2.2.1 加載圖像文件34
2.2.2 繪制精靈36
2.2.3 動畫精靈39
2.3 滾動背景41
2.4 遊戲項目43
2.5 總結44
2.6 補充閱讀材料45
2.7 練習題45
2.7.1 練習題145
2.7.2 練習題245
2.7.3 練習題346
第3章 向量和基礎物理47
3.1 向量47
3.1.1 獲得兩點之間的向量：減法48
3.1.2 向量縮放：標量乘法49
3.1.3 合並兩個向量：加法49
3.1.4 確定距離：長度50
3.1.5 確定方向：單位向量和標準化51
3.1.6 將角度轉換為前向向量52
3.1.7 將前向向量轉換為角度：反正切52
3.1.8 確定兩個向量之間的角度：點積53
3.1.9 計算法線：叉積54
3.2 基本運動56
3.2.1 創建一個BasicMoveComponent類56
3.2.2 創建一個InputComponent類59
3.3 牛頓物理學62
3.3.1 線性力學概述62
3.3.2 用歐拉積分計算位置63
3.3.3 關於可變步長的問題63
3.4 基本踫撞檢測64
3.4.1 圓與圓的交集64
3.4.2 創建一個CircleComponent子類65
3.5 遊戲項目66
3.6 總結68
3.7 補充閱讀材料68
3.8 練習題68
3.8.1 練習題169
3.8.2 練習題269
3.8.3 練習題370
第4章 人工智能71
4.1 狀態機行為71
4.1.1 設計狀態機71
4.1.2 基本狀態機的實現72
4.1.3 以類表示的狀態73
4.2 尋路76
4.2.1 圖形77
4.2.2 廣度優先搜索78
4.2.3 heuristics函數81
4.2.4 貪婪最佳優先搜索83
4.2.5 A*搜索87
4.2.6 迪傑斯特拉算法89
4.2.7 跟隨路徑90
4.2.8 其他圖形表示法91
4.3 遊戲樹92
4.3.1 極大極小算法93
4.3.2 處理不完整的遊戲樹95
4.3.3 α-β剪枝算法96
4.4 遊戲項目98
4.5 總結99
4.6 補充閱讀材料100
4.7 練習題100
4.7.1 練習題1100
4.7.2 練習題2101
第5章 開放圖形庫（OpenGL）102
5.1 初始化OpenGL102
5.1.1 設置OpenGL窗口102
5.1.2 OpenGL上下文和初始化GLEW104
5.1.3 渲染幀105
5.2 三角形基礎105
5.2.1 為何選擇多邊形105
5.2.2 標準化設備坐標106
5.2.3 頂點和索引緩衝區106
5.3 著色器110
5.3.1 頂點著色器111
5.3.2 片段著色器111
5.3.3 編寫基本著色器111
5.3.4 加載著色器113
5.3.5 繪制三角形117
5.4 變換基礎119
5.4.1 對像空間120
5.4.2 世界空間120
5.4.3 變換為世界空間121
5.5 矩陣與變換124
5.5.1 矩陣乘法124
5.5.2 使用矩陣來變換點124
5.5.3 變換為世界空間，再現126
5.5.4 將世界變換添加到Actor類128
5.5.5 從世界空間變換到剪輯空間130
5.5.6 更新著色器以使用變換矩陣131
5.6 紋理映射135
5.6.1 加載紋理136
5.6.2 更新頂點格式139
5.6.3 更新著色器140
5.6.4 Alpha混合143
5.7 遊戲項目145
5.8 總結145
5.9 補充閱讀材料146
5.10 練習題146
5.10.1 練習題1146
5.10.2 練習題2146
第6章 3D圖形147
6.1 3D中的Actor變換147
6.1.1 3D變換矩陣147
6.1.2 歐拉角148
6.1.數149
6.1.4 運行中新的Actor變換151
6.2 加載3D模型152
6.2.1 選擇網格模型格式153
6.2.2 更新頂點屬性155
6.2.3 加載gpmesh文件156
6.3 繪制3D網格157
6.3.1 變換到剪輯空間，重訪158
6.3.2 走出畫家算法，進入Z緩衝161
6.3.3 BasicMesh著色器164
6.3.4 MeshComponent類164
6.4 光照167
6.4.1 再訪頂點屬性167
6.4.2 光照的類型167
6.4.3 Phong反射模型169
6.4.4 實現光照171
6.5 遊戲項目175
6.6 總結175
6.7 補充閱讀材料176
6.8 練習題176
6.8.1 練習題1176
6.8.2 練習題2177
第7章 音頻178
7.1 引導音頻178
7.1.1 FMOD179
7.1.2 安裝FMOD軟件179
7.1.3 創建一個音頻繫統180
7.1.4 儲存庫和事件182
7.1.5 SoundEvent類185
7.2 3D位置音頻188
7.2.1 設置基本偵聽器189
7.2.2 向SoundEvent類添加位置功能191
7.2.3 創建AudioComponent類，使角色和聲音事件相關聯192
7.2.4 第三人稱遊戲中的偵聽器193
7.2.5 多普勒效應194
7.3 混合和效果195
7.3.1 總線196
7.3.2 快照196
7.3.3 阻塞197
7.4 遊戲項目198
7.5 總結198
7.6 補充閱讀材料199
7.7 練習題199
7.7.1 練習題1199
7.7.2 練習題2199
第8章 輸入繫統200
8.1 輸入設備200
8.1.1 輪詢200
8.1.2 正沿和負沿201
8.1.3 事件203
8.1.4 基本InputSystem架構203
8.2 鍵盤輸入205
8.3 鼠標輸入208
8.3.1 鼠標按鍵和鼠標位置208
8.3.2 相對移動210
8.3.3 鼠標滾動輪211
8.4 控制器輸入212
8.4.1 啟用單一控制器212
8.4.2 按鍵213
8.4.3 模擬搖杆和扳機215
8.4.4 過濾二維中的模擬搖杆217
8.4.5 支持多個控制器219
8.5 輸入映射220
8.6 遊戲項目221
8.7 總結222
8.8 補充閱讀材料223
8.9 練習題223
8.9.1 練習題1223
8.9.2 練習題2223
第9章 相機224
9.1 第 一人稱相機224
9.1.1 基本的第 一人稱移動224
9.1.2 無俯仰角度的相機226
9.1.3 加入俯仰角度的相機226
9.1.4 第 一人稱模型228
9.2 跟拍相機229
9.2.1 基本跟拍相機229
9.2.2 添加彈簧231
9.3 軌道相機233
9.4 樣條曲線相機236
9.5 逆投影239
9.6 遊戲項目241
9.7 總結242
9.8 補充閱讀材料242
9.9 練習題242
9.9.1 練習題1243
9.9.2 練習題2243
第 10章 踫撞檢測244
10.1 幾何（體）類型244
10.1.1 線段244
10.1.2 平面247
10.1.3 包圍體248
10.2 相交測試252
10.2.1 包含點測試252
10.2.2 包圍框測試254
10.2.3 線段相交測試257
10.2.4 動態對像263
10.3 向遊戲代碼添加踫撞265
10.3.1 BoxComponent類266
10.3.2 PhysWorld類267
10.3.3 使用SegmentCast函數的球彈踫撞檢測269
10.3.4 在PhysWorld類中測試BoxComponent組件間踫撞270
10.3.5 玩家與牆壁的踫撞檢測272
10.4 遊戲項目274
10.5 總結275
10.6 補充閱讀材料276
10.7 練習題276
10.7.1 練習題1276
10.7.2 練習題2277
10.7.3 練習題3277
第 11章 用戶界面278
11.1 字體渲染278
11.2 用戶界面屏幕281
11.2.1 用戶界面屏幕棧282
11.2.2 暫停菜單284
11.2.3 按鈕286
11.2.4 對話框289
11.3 平視素291
11.3.1 添加十字準線291
11.3.2 添加雷達293
11.4 本地化296
11.4.1 使用Unicode297
11.4.2 添加文本映射297
11.4.3 其他本地化問題299
11.5 支持多個分辨率300
11.6 遊戲項目300
11.7 總結301
11.8 補充閱讀材料301
11.9 練習題302
11.9.1 練習題1302
11.9.2 練習題2302
11.9.3 練習題3302
第 12章 骨骼動畫303
12.1 骨骼動畫的基礎303
12.1.1 骨架和姿勢304
12.1.2 反向綁定姿勢矩陣307
12.1.3 動畫數據307
12.1.4 蒙皮308
12.2 實現骨骼動畫309
12.2.1 使用帶有骨骼蒙皮的頂點屬性進行繪制310
12.2.2 加載骨架數據314
12.2.3 加載動畫數據315
12.2.4 蒙皮頂點著色器程序319
12.2.5 更新動畫321
12.3 遊戲項目323
12.4 總結324
12.5 補充閱讀材料325
12.6 練習題325
12.6.1 練習題1325
12.6.2 練習題2325
第 13章 中間圖形327
13.1 提高紋理質量327
13.1.1 紋理采樣、再訪328
13.1.2 紋理分級細化330
13.1.3 各向異性過濾331
13.2 向紋理進行渲染332
13.2.1 創建紋理333
13.2.2 創建一個Framebuffer對像333
13.2.3 渲染到Framebuffer對像335
13.2.4 在HUD中繪制後視鏡紋理337
13.3 延遲著色338
13.3.1 創建G-Buffer類339
13.3.2 寫入G緩衝區342
13.3.3 全局光照344
13.3.4 添加點光源348
13.3.5 改進和問題353
13.4 遊戲項目354
13.5 總結354
13.6 補充閱讀材料354
13.7 練習題355
13.7.1 練習題1355
13.7.2 練習題2355
第 14章 級別文件和二進制數據357
14.1 級別文件加載357
14.1.1 加載遊戲的全局屬性358
14.1.2 加載角色362
14.1.3 加載組件366
14.2 保存級別文件370
14.2.1 保存級別文件的全局屬性371
14.2.2 保存級別文件的角色和組件372
14.3 二進制數據374
14.3.1 保存二進制文件375
14.3.2 加載二進制的網格文件377
14.4 遊戲項目379
14.5 總結380
14.6 補充閱讀材料381
14.7 練習題381
14.7.1 練習題1381
14.7.2 練習題2382
附錄A 中級C++回顧383