騰訊官方榮譽出品 位列星球至強戰隊 厚積廿年技術底蘊 解密未來創新成果

●目 錄第一部分 遊戲數學第1 章 基於SDF的搖杆移動 2摘要 21.1 引言 31.2 有號距離場（SDF 31.3 利用柵格數據預計算SDF 41.4 SDF 的踫撞檢測與踫撞響應 51.5 避免往返 81.6 利用多邊形數據預計算SDF 91.7 其他需求 101.7.1 如何將角色從障礙區域中移出 101.7.2 角色不能越過障礙物的遠距離移動 111.8 動態障礙物 121.9 AI尋路 141.10 動態地圖 141.11 總結 17參考文獻 17第2 章 高性能的定點數實現方案 18摘要 182.1 引言 182.1.1 浮點數簡介 182.1.2 32 位浮點數（單精度）表示原理 192.2 基於整數的二進制表示的定點數原理 192.2.1 32 位定點數表示原理 192.2.2 64 位定點數表示原理 202.3 定點數的四則運算 212.3.1 加法與減法 222.3.2 乘法 222.3.3 除法 232.4 定點數開方與超越函數實現方法 232.4.1 多項式擬合 242.4.2 正弦/餘弦函數 252.4.3 指數函數 262.4.4 對數函數 272.4.5 開方運算 272.4.6 開方求倒數 282.4.7 為什麼不用查表法 302.5 定點數的誤差對比與性能測試 302.5.1 超越函數及開方的誤差測試 302.5.2 性能測試 302.6 總結 31參考文獻 31第二部分 遊戲物理第3 章 一種高效的弧長參數化路徑繫統 34摘要 343.1 引言 343.2 端點間二次樣條的構建 353.3 路徑的構建 383.4 曲線的弧長參數化 393.5 曲線上的簡單運動 423.5.1 跑動 423.5.2 跳躍 433.5.3 相鄰路徑的切換 443.5.4 曲線上的旋轉插值 453.6 總結 46參考文獻 46第4 章 船的物理模擬及同步設計 47摘要 474.1 浮力繫統 484.1.1 浮力 484.1.2 升力 524.1.3 拉力 524.1.4 拍擊力 534.1.5 阻力上限 544.2 引擎繫統 554.2.1 移動、轉向模擬 554.2.2 向心力計算 564.3 Entity-Component 及同步概覽 564.4 浮力繫統物理更新機制 574.5 總結 59參考文獻 59第5 章 3D 遊戲踫撞之體素內存、效率優化 60摘要 605.1 背景介紹 605.2 體素生成 625.3 體素內存優化 625.3.1 體素合並的原理 625.3.2 體素合並的算法 645.3.3 地面處理 655.3.4 水的處理 665.3.5 範圍控制 675.3.6 內存自管理 675.3.7 體素內存優化算法的效果 685.3.8 體素效率優化 695.4 NavMesh 生成 695.4.1 體素生成NavMesh 695.4.2 獲取地面高度 705.4.3 後臺阻擋圖 715.4.4 前臺優先級NavMesh 715.4.5 鋸齒 725.5 行走、輕功、攝像機踫撞 735.5.1 行走 735.5.2 輕功 755.5.3 攝像機踫撞 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化 78摘要 786.1 引言 796.2 方案設計思路 796.2.1 角色統一素分析 796.2.2 角色表現=人體+服飾 806.2.3 角色資源整理 836.2.4 資源制作與實現 846.3 具體實現 926.3.1 實現流程 926.3.2 CPU 邏輯 936.3.3 GPU 渲染 976.4 效果收益、性能分析和結語 976.4.1 方案優劣勢 986.4.2 方案補充 996.4.3 應用場景 99參考文獻 100第7 章 大規模3D 模型數據的優化壓縮與精細漸進加載 101摘要 1017.1 引言 1027.2 頂點數據優化 1027.2.1 頂點數據合並去重 1037.2.2 索引數據合並 1047.2.3 頂點數據排序 1047.2.4 子網格的拆分與合並 1057.2.5 頂點數據編碼壓縮 1057.3 有利於漸進加載的數據組織方式 1127.4 總結 113參考文獻 114第四部分 人工智能及後臺架構第8 章 遊戲AI 開發框架組件behavia編程 116摘要 1168.1 behaviac 的工作原理 1178.1.1 類型信息 1178.1.2 什麼是行為樹 1188.1.3 例子1 1198.1.4 執行說明 1198.1.5 進階 1208.1.6 例子2 1208.1.7 再進階 1238.1.8 總結 1238編程在behaviac中的應用 1258.2.1 模板特化 1268.2.2 加載中的特例化 1268.2.3 運行中的特例化 129第9 章 跳點搜索算法的效率、內存、路徑優化方法 131摘要 1319.1 引言 1329.2 JPS算法 1339.2.1 算法介紹 1339.2.2 A*算法流程 1339.2.3 JPS算法流程 1359.2.4 JPS算法的“兩個定義、三個規則 1359.2.5 算法舉例 1379.3 JPS算法優化 1389.3.1 JPS效率優化算法 1389.3.2 JPS內存優化 1449.3.3 路徑優化 1459.4 GPPC 比賽解讀 1469.4.1 GPPC 比賽與地圖數據集 1469.4.2 GPPC 的評價體繫 1489.4.3 GPPC 參賽算法及其比較 150參考文獻 151第10 章 優化MMORPG開發效率及性能的有限多線程模型 152摘要 15210.1 引言 15210.1.1 多進程單線程模型 15310.1.2 單進程多線程模型 15310.1.3 單進程單線程模型 15310.2 有限多線程模型 15410.3 使用OpenMP框架快速實現有限多線程模型 15610.4 控制多線程邏輯代碼 15810.5 異步化解決數據安全問題 15910.6 對“不安全”訪問的防範 16010.7 拆解大鎖 16110.8 其他建議 163參考文獻 164第五部分 遊戲腳本繫統第11 章 Lua翻譯工具――C#轉Lua 166摘要 16611.1 設計初衷 16611.2 實現原理 16711.2.1 參考對比行業內類似的解決方案 16711.2.2 翻譯原理 16811.2.3 翻譯流程 16811.3 翻譯示例 17011.4 實現細節 17411.4.1 連續賦值 17511.4.2 switch 17511.4.3 continue 17611.4.4 不定參數 17711.4.5 條件表達式 17811.5 運行性能 17911.6 TKLua 翻譯藍圖 17911.6.1 類關繫 18011.6.2 類成員 18011.6.3 方法體 18111.7 發展方向 18211.8 總結 184參考文獻 185第12 章 Unreal Engine 4集成Lua 186摘要 18612.1 引言 18612.2 U信息 18712.2.1 介紹 18712.2.2 Lua信息與UE4交互 18912.2.3 讀寫成員變量 18912.2.4 函數調用 19012.2.5 C++調用Lua 19112.2.6 小結 19212.3 通編程生成“膠水”代碼 19212.3.1 接口設計 19312.3.2 實現 19512.3.3 讀寫成員變量 19712.3.4 引用類型 19812.3.5 導出函數 19912.3.6 默認實參 20012.3.7 默認生成的函數 20212.3.8 C++調用Lua 20312.3.9 小結 20312.4 優化 20312.4.1 UObject 指針與Table 20312.4.2 結構體 20412.4.3 運行時熱加載 205第六部分 開發工具第13 章 使用FASTBuild助力Unreal Engine 4 208摘要 20813.1 引言 20913.2 UE4 分布式工具 20913.2.1 Derived Data Cache（DDC 20913.2.2 Swarm 21013.2.3 IncrediBuild 21013.2.4 FASTBuild 21113.3 在Windows繫統下搭建FASTBuild 工作環境 21313.3.1 網絡架構 21313.3.2 搭建基本環境 21413.3.3 可用性驗證 21513.4 使用FASTBuild 分布式編譯UE4代碼和項目代碼 21913.4.1 準備工作 21913.4.2 部署多機FASTBuild 環境 22013.4.3 編譯UE4 代碼及對比測試 22013.4.4 優化FASTBuild 22413.4.5 再次測試分布式編譯UE4代碼 22713.5 “秒”編UE4著色器 22813.5.1 準備工作 22913.5.2 大規模著色器編譯測試 23713.5.3 材質編輯器內著色器編譯測試 24013.6 總結 243第14 章 一種高效的幀同步全過程日志輸出方案 244摘要 24414.1 引言 24414.2 幀同步的基礎理論 24514.2.1 基本原理 24514.2.2 繫統抽像 24614.3 本方案最終解決的問題 24714.4 全日志的自動插入 25014.4.1 在函數第一行代碼之前自動插入日志代碼 25014.4.2 處理手動插入的日志代碼 25114.4.3 對每行日志代碼進行專享編碼 25114.4.4 構建版本 25214.4.5 整體工具流程及代碼清單 25214.4.6 為什麼不采用IL 注入 25614.5 運行時的日志收集 25614.5.1 整體業務流程 25614.5.2 高效的存儲格式 25814.5.3 高性能的日志輸出 25914.5.4 正確選擇合適的校驗算法 25914.6 導出可讀性日志信息 26014.7 本方案思路的可移植性 26014.8 總結 261第15 章 基於解析符號表，使用注入的方式進行Profiler采樣的技術 262摘要 26215.1 進行測量之前的準備工作 26315.1.1 注入的簡單例子 26315.1.2 注入額外的代碼 26415.1.3 注入的注意事項 26515.2 性能的測量 26715.2.1 時間的統計方法 26715.2.2 針對函數的采樣 26815.2.3 測量實戰 27315.3 總結 276

《騰訊遊戲開發精粹》是騰訊遊戲研發團隊的技術結晶，由10 多名騰訊遊戲資深技術專家撰寫而成，整理了團隊在自主遊戲研發的道路上積累沉澱的技術方案，具有較強的通用性及時效性，內容涵蓋遊戲腳本繫統及開發工具、數學和物理、計算機圖形、人工智能與後臺架構等。

推薦序前不久，一位高中生物老師，也是我小孩同班同學的媽媽，主動問我這幾年新開設的遊戲設計和電子競技專業是否值得報考，她的孩子對制作遊戲非常有興趣。聽到這個咨詢，我長舒了一口氣：遊戲正逐漸被越來越多的人認可。我們知道，電子遊戲是“第九藝術”，是各種藝術和技術能力的集大成者。記得在10 多年前，我參與開發騰訊第一款自研遊戲《QQ 幻想》的時候，隨著項目的進展，我深深體會到，開發出一款高質量的MMORPG 遊戲需要很強的、綜合的技術能力。比如一些技術細節：如何在優選限度瞬移外掛的情況下，處理弱網絡環境下角色的移動拉扯和同步？怎樣高效地實現基於決策樹的各種NPC 的AI，使得NPC 的行為更貼近自然和有趣？遊戲內經濟繫統的平衡，各種角色之間能力的平衡，還有上百萬用戶同時在線時的穩定性、熱更新、熱切換……諸如此類，在當時的技術背景下，是頗為嚴峻的挑戰。我們也知道，知識隻有分享纔更有價值。等