• Zaawansowane algorytmy sztucznej inteligencji
• Realistyczne odwzorowywanie zjawisk fizycznych, efektów dźwiękowych i oświetlenia
• Języki skryptowe i sterowanie danymi
• Techniki zabezpieczania gier w wersji beta

Przemysł gier komputerowych jest jedną z najszybciej rozwijających się branż informatyki. Gry, które jeszcze niedawno zapierały dech w piersiach, dziś wydają się proste i mało realistyczne. Współczesne symulatory i "strzelanki" to arcydzieła, których produkcja angażuje środki porównywalne z budżetami hollywoodzkich superprodukcji. Rosnące w ogromnym tempie możliwości komputerów i konsoli wpływają jednak nie tylko na jakość gier, ale także na proces ich tworzenia i wykorzystywane podczas niego narzędzia. Programiści tworzący gry implementują zaawansowane algorytmy sztucznej inteligencji, wykorzystują niezwykłe możliwości układów wyświetlających grafikę i skomplikowany aparat matematyczny.

Książka "Perełki programowania gier. Vademecum profesjonalisty. Tom 6" to doskonałe kompendium wiedzy dla wszystkich, którzy tworzą gry komputerowe lub zamierzają to robić. W każdym rozdziale, napisanym przez cenionego eksperta z tej branży, znajdziesz niezbędne informacje dotyczące różnych aspektów pisania gier. Przeczytasz o sztucznej inteligencji, symulacji zjawisk fizycznych oraz odwzorowywaniu oświetlenia i dźwięków. Poznasz nowoczesne techniki programowania współbieżnego, optymalizacji kodu pod kątem maszyn wieloprocesorowych, stosowania języków skryptowych i wykorzystywania możliwości procesorów graficznych.

• Programowanie pod kątem procesorów wielordzeniowych
• Siatkowa reprezentacja obiektów gry
• Testowanie pojedynczych modułów gry
• Optymalizacja korzystania z zasobów
• Rachunek wektorowy i macierzowy
• Symulacja zachowania cieczy
• Tworzenie algorytmów sztucznej inteligencji
• Korzystanie z reguł logiki rozmytej
• Programowanie skryptowe w językach Lua i Python
• Optymalizacja wyświetlania obiektów gry
• Wykorzystywanie możliwości procesorów graficznych
• Generowanie efektów dźwiękowych w czasie rzeczywistym
• Tworzenie gier sieciowych

Osoby które kupowały "Perełki programowania gier. Vademecum profesjonalisty. Tom 6", wybierały także:

• Flutter i Dart. Kurs video. Nowoczesne aplikacje mobilne i webowe 166,25 zł, (39,90 zł -76%)
• F# 4.0 dla zaawansowanych. Wydanie IV 96,45 zł, (29,90 zł -69%)
• Systemy reaktywne. Wzorce projektowe i ich stosowanie 65,31 zł, (20,90 zł -68%)
• Superinteligencja. Scenariusze, strategie, zagro 69,00 zł, (24,15 zł -65%)
• Getting Things Programmed. Droga do efektywności 34,89 zł, (12,21 zł -65%)

Spis treści

Perełki programowania gier. Vademecum profesjonalisty. Tom 6 -- spis treści

Przedmowa (13)

Wstęp (17)

O obrazku z okładki (23)

Biografie autorów (25)

Część I Programowanie w ogólności (43)

Wprowadzenie (45)

Rozdział 1.1 Algorytmy nieblokujące (47)

• "Porównaj i zamień" oraz inne prymitywy uniwersalne (48)
• Parametryzowany stos nieblokujący (50)
• Parametryzowana kolejka nieblokująca (54)
• Nieblokująca parametryzowana lista wolnych bloków pamięci (57)
• Konkluzja (58)
• Literatura cytowana (59)
• Zasoby (60)

Rozdział 1.2 Wykorzystanie możliwości procesorów wielordzeniowych przy użyciu OpenMP (61)

• Przykład: system cząstek (62)
• Korzyści (62)
• Wydajność (63)
• Przykład: wykrywanie kolizji (64)
• Zespoły wątkowe (65)
• Zrównoleglanie wykonywania funkcji (65)
• Tak, ale... (67)
• Konkluzja (68)
• Literatura cytowana (68)
• Zasoby (68)

Rozdział 1.3 Widzenie komputerowe w grach - programowanie z użyciem biblioteki OpenCV (69)

• Komputerowe widzenie w grach (69)
• Biblioteka Open Computer Vision (70)
• Przykład zastosowania (70)
• Co dalej? (79)
• Literatura cytowana (79)

Rozdział 1.4 Siatkowa rejestracja obiektów gry (81)

• Drzewa czwórkowe i ósemkowe (82)
• Organizacja obiektów (84)
• Konkluzja (88)
• Literatura cytowana (88)

Rozdział 1.5 Techniki BSP (89)

• Czym jest BSP? Dlaczego BSP? (89)
• Węzłowe BSP (90)
• Renderowanie obiektów w węzłowym wariancie BSP (93)
• Bezpodziałowy wariant węzłowego BSP (94)
• Liściaste BSP i regiony wypukłe (95)
• Generowanie portali między regionami wypukłymi (98)
• Generowanie zbiorów PVS (100)
• Kompresja wektora widzialności (105)
• Obiekty krajobrazu w drzewie BSP (107)
• Konkluzja (108)
• Literatura cytowana (108)

Rozdział 1.6 Dopasowywanie łańcuchów (109)

• Wyszukiwanie opierające się na identyfikatorach tekstowych (109)
• No to mamy problem... (110)
• Kilka znanych rozwiązań (110)
• Nasze rozwiązanie (111)
• Zastosowanie rozwiązania (116)
• Konkluzja (117)
• Literatura cytowana (117)

Rozdział 1.7 Implementacja testowania modułów na bazie CppUnit (119)

• Ogólnie o testowaniu modułów (119)
• Ogólnie o pakiecie CppUnit (120)
• Uruchamianie klas mocujących (122)
• Wykorzystanie pakietu CppUnit do testowania klasy zarządzającej modelami (123)
• Testowanie modułowe funkcji prywatnych (129)
• Wykorzystywanie CppUnit do testowania niskopoziomowej funkcjonalności (129)
• Konkluzja (134)
• Literatura cytowana (134)

Rozdział 1.8 Fingerprinting jako metoda ochrony wersji pre-release aplikacji (135)

• Zniechęcanie (135)
• Znaki wodne i odciski palców (136)
• Wykonywanie znakowania (137)
• Bezpieczeństwo gwarantowane przez znakowanie (137)
• Strategie znakowania (137)
• Atak porównawczy (140)
• Konkluzja (140)
• Literatura cytowana (141)

Rozdział 1.9 Przyspieszanie ładowania zasobów na podstawie statystyki korzystania z nich (143)

• Sformułowanie problemu (143)
• Optymalizowanie kolejności zasobów (145)
• Czynniki wpływające na wynik pomiaru (146)
• Potencjalne zagrożenia (147)
• Powszechne praktyki optymalizacyjne (147)
• Konkluzja (148)
• Literatura cytowana (148)

Rozdział 1.10 Pozostań w grze: podmiana modyfikowanych zasobów "na gorąco" (149)

• Jak to działa? (149)
• Anatomia procesu (151)
• Uwarunkowania praktyczne (155)
• Przykładowy program (156)
• Konkluzja (156)
• Literatura uzupełniająca (156)

Część II Matematyka i fizyka (157)

Wprowadzenie (159)

Rozdział 2.1 Osobliwości arytmetyki zmiennopozycyjnej (161)

• Format reprezentacji zmiennopozycyjnej (162)
• Projektowanie programów i funkcji (167)
• Konkluzja (179)
• Literatura cytowana (180)

Rozdział 2.2 Obliczenia w przestrzeniach rzutowych z użyciem współrzędnych jednorodnych (181)

• Podstawy matematyczne (182)
• Obliczenia z użyciem współrzędnych jednorodnych (184)
• Przecinanie linii z obiektami (187)
• Konkluzja (189)
• Dodatek A (190)
• Dodatek B (190)
• Podziękowania (191)
• Literatura cytowana (191)

Rozdział 2.3 Zastosowanie iloczynu wektorowego do rozwiązywania układów równań liniowych (193)

• Wprowadzenie (193)
• Linie proste (196)
• Efektywna interpolacja bilinearna (198)
• Rozwiązywanie układu równań z trzema niewiadomymi (201)
• Konkluzja (203)
• Podziękowania (203)
• Literatura cytowana i zalecana (203)

Rozdział 2.4 Indeksowanie sekwencyjne w programowaniu gier (205)

• Terminologia (205)
• Sekwencje (206)
• Sekwencje dziedzinowe (207)
• Sekwencje permutacyjne (210)
• Sekwencje kombinacyjne (214)
• Konkluzja (217)
• Literatura cytowana (218)

Rozdział 2.5 Pływalność brył wielościennych (219)

• Pływalność (220)
• Pole wielokąta (221)
• Objętość wielościanu (223)
• Częściowe zanurzenie (224)
• Dokładność obliczeń (227)
• Siły oporu (229)
• Kod źródłowy (230)
• Konkluzja (230)
• Podziękowanie (230)
• Literatura cytowana (231)

Rozdział 2.6 Cząsteczkowa symulacja w czasie rzeczywistym oddziaływania cieczy z bryłami sztywnymi (233)

• Symulacja przepływów cieczy a SPH (233)
• Rozszerzenie metody SPH na oddziaływania cieczy z bryłami sztywnymi (238)
• Oddziaływanie z obiektami dynamicznymi - krokowa aktualizacja własności cząstek (242)
• Szczegóły implementacji (243)
• Optymalizacje (247)
• Konkluzja (248)
• Literatura cytowana (248)

Część III Sztuczna inteligencja (249)

Wprowadzenie (251)

Rozdział 3.1 Zastosowanie modelowanego podejścia do implementacji AI na przykładzie Locust AI Engine w QA3 (253)

• Wprowadzenie (254)
• Stan obecny - zbiory reguł deterministycznych (255)
• Problemy związane z regułami (257)
• Modelowane podejście do implementacji AI (259)
• Interfejs (260)
• Zalety i korzyści dla projektantów (261)
• Locust AI Engine w Quake III Arena (263)
• Soar (264)
• Konkluzja (265)
• Literatura cytowana (265)

Rozdział 3.2 Koordynacja działań autonomicznych BN (267)

• Możliwe rozwiązania (268)
• Struktura BN (269)
• Mechanizmy koordynacji (270)
• Przykład. Skoordynowane tropienie gracza (277)
• Konkluzja (278)
• Literatura cytowana (279)

Rozdział 3.3 Zastosowanie behawioralnych architektur robotycznych w tworzeniu gier (281)

• Architektura subsumpcyjna (282)
• Rozszerzone sieci behawioralne (285)
• Dyskusja (289)
• Konkluzja (289)
• Literatura cytowana (290)

Rozdział 3.4 Konstruowanie sterowanego celem robota gry Unreal Tournament przy użyciu czujników rozmytych, maszyn skończenie stanowych i rozszerzonych sieci behawioralnych (291)

• Projektowanie rozszerzonej sieci behawioralnej (292)
• Hierarchiczne czujniki rozmyte (298)
• Moduły behawioralne jako maszyny skończenie stanowe (301)
• Konkluzja (303)
• Literatura cytowana (303)

Rozdział 3.5 Robot sterowany celem: projektowanie zachowań i cech osobowości agenta gry przy użyciu rozszerzonych sieci behawioralnych (305)

• Rozszerzone sieci behawioralne (306)
• Jakość wyboru akcji (311)
• Projektowanie cech osobowości (314)
• Konkluzja (317)
• Literatura zalecana (318)

Rozdział 3.6 Modelowanie pamięci krótkotrwałej przy użyciu maszyny wektorów wspierających (319)

• Maszyny wektorów wspierających (319)
• Modelowanie pamięci krótkotrwałej (325)
• Limitowanie obciążenia procesorów (326)
• Konkluzja (326)
• Literatura cytowana (327)

Rozdział 3.7 Zastosowanie modelu oceny kwantytatywnej do analizy konfliktów zbrojnych (329)

• Formuła podstawowa (330)
• Obliczanie siły ognia (330)
• Obliczanie potencjału bojowego (331)
• Szacowanie efektywności użycia broni (332)
• Teoretyczne przewidywanie wyniku konfliktu (333)
• A co z efektywnością wykorzystania broni? (334)
• Przykład systemu QJM (334)
• Ograniczenia (335)
• Konkluzja (335)
• Literatura cytowana (336)

Rozdział 3.8 Projektowanie wielowarstwowego, przyłączalnego silnika AI (337)

• Rozwiązania pokrewne (338)
• Architektura silnika AI (339)
• Klasy i właściwości systemu sterowanego danymi (340)
• Priorytetowy zarządca zadań (345)
• Wydajność i techniki optymalizacyjne (346)
• Narzędzia (348)
• Konkluzja (350)
• Literatura cytowana (351)

Rozdział 3.9 Zarządzanie złożonością scenerii na bazie reguł logiki rozmytej (353)

• Koncepcja (353)
• Regulacja rozmyta (354)
• Narzędzia (354)
• Projekt systemu (357)
• Zastosowanie do gier (358)
• Założenia (359)
• Uwagi implementacyjne (360)
• Testy i ich rezultat (360)
• Konkluzja (362)
• Podziękowanie (362)
• Literatura cytowana (363)

Część IV Skrypty i systemy sterowane danymi (365)

Wprowadzenie (367)

Rozdział 4.1 Przegląd języków skryptowych (371)

• Po co w ogóle stosować języki skryptowe? (371)
• Wprowadzenie (371)
• Sposób kodowania (372)
• Integracja z językami C/C++ (377)
• Wydajność (384)
• Metody wspierania procesów wytwarzania (387)
• Konkluzja (390)
• Literatura (390)

Rozdział 4.2 Wiązanie obiektów C/C++ ze skryptami języka Lua (391)

• Funkcje wiążące (392)
• Wiązanie właściwych obiektów z wartościami języka Lua (394)
• Wiązanie obiektów środowiska nadrzędnego z obiektami języka Lua (397)
• Wiązanie właściwych obiektów z tabelami języka Lua (402)
• Konkluzja (403)
• Literatura (406)

Rozdział 4.3 Programowanie zaawansowanych mechanizmów sterujących z wykorzystaniem współprogramów języka Lua (407)

• Współprogramy Lua (408)
• Filtry (409)
• Iteratory (411)
• Mechanizmy szeregowania zadań (414)
• Wielozadaniowość równoległa (415)
• Konkluzja (419)
• Literatura (419)

Rozdział 4.4 Zarządzanie wykonywaniem skryptów wysokopoziomowych w ramach środowisk wielowątkowych (421)

• Oprogramowanie komponentowe i interpreter skryptu (422)
• Współprogramy i mikrowątki (422)
• Menedżer mikrowątków (423)
• Osadzanie kodu języka Python (426)
• Eksperymenty i wyniki (429)
• Konkluzja (431)
• Literatura (432)

Rozdział 4.5 Udostępnianie właściwości aktorów z wykorzystaniem nieinwazyjnych pośredników (433)

• Aktorzy, pośrednicy i właściwości. Mój Boże! (433)
• Nieinwazyjna i dynamiczna architektura (435)
• Właściwości aktora (436)
• Pośrednicy aktorów (440)
• Od teorii do praktyki (442)
• Konkluzja (443)
• Literatura (443)

Rozdział 4.6 System komponentowy obiektów gry (445)

• Obiekty gry (445)
• Komponenty bazowe obiektów gry (447)
• Zarządzanie komponentami z poziomu obiektów gry (448)
• Komunikacja pomiędzy komponentami (450)
• Szablony komponentów gry (451)
• Szablony obiektów gry (454)
• Tworzenie obiektu gry sterowanego danymi (455)
• Konkluzja (455)

Część V Grafika (457)

Wprowadzenie (459)

Rozdział 5.1 Synteza realistycznych ruchów nieaktywnych postaci w grze (461)

• Wprowadzenie (462)
• Główne składowe animacji ciała ludzkiego (463)
• Zmiany postaw (465)
• Ciągłe, drobne zmiany postaw (469)
• Konkluzja (474)
• Literatura (474)

Rozdział 5.2 Dzielenie przestrzeni z wykorzystaniem adaptacyjnego drzewa binarnego (477)

• Budowa adaptacyjnego drzewa binarnego (477)
• Szczegółowa implementacja drzewa ABT (479)
• Poszukiwanie odpowiednich płaszczyzn dzielących (483)
• Stosowanie drzew ABT dla scen dynamicznych (486)
• Wizualizacja drzewa ABT (487)
• Konkluzja (489)
• Podziękowania (489)
• Literatura (489)

Rozdział 5.3 Rozszerzony mechanizm eliminowania obiektów z wykorzystaniem (niemal) całkowicie ukierunkowanych ramek ograniczających (491)

• Przegląd znanych metod (492)
• Techniki tradycyjne (493)
• Efektywne rozwiązanie dla dwóch wymiarów (494)
• Udoskonalenia technik tradycyjnych (496)
• Eliminowanie obiektów według ramki ograniczającej (500)
• Dalsze usprawnienia (501)
• Konkluzja (502)
• Literatura (503)

Rozdział 5.4 Podział powierzchni z myślą o optymalizacji renderingu (505)

• Wprowadzenie (505)
• Koncepcje podziału (506)
• Heurystyka podziału wag (508)
• Heurystyka palety kości (508)
• Szczegółowe omówienie heurystyki (511)
• Konkluzja (515)

Rozdział 5.5 Rendering terenu na poziomie procesora GPU (517)

• Prosty algorytm (518)
• Poziom szczegółowości (519)
• Eliminowanie szczelin (521)
• Odrzucanie obiektów spoza ostrosłupa widoczności (523)
• Wyznaczanie normalnych (523)
• Unikanie kolizji (525)
• Problemy implementacyjne (526)
• Wyniki (527)
• Konkluzja (528)
• Literatura (528)

Rozdział 5.6 Interaktywna dynamika cieczy i rendering na poziomie GPU (529)

• Podstawy matematyczne (530)
• Implementacja na poziomie GPU (534)
• Interakcja z cieczą (540)
• Materiały dodatkowe (542)
• Konkluzja (542)
• Literatura (543)

Rozdział 5.7 Szybkie oświetlanie poszczególnych pikseli w środowisku z wieloma źródłami światła (545)

• Rozwiązanie polegające na odkładaniu efektów oświetlenia na później (546)
• Implementacja odłożonego cieniowania dla najnowszych kart graficznych (547)
• Podstawowe techniki optymalizacji składowania danych (549)
• Optymalizacja shaderów i ograniczenia sprzętowe (552)
• Rozszerzanie efektów przetwarzania końcowego przestrzeni obrazu (555)
• Konkluzja (556)
• Literatura (556)

Rozdział 5.8 Rendering ostrych znaków drogowych (557)

• Wygładzanie krawędzi tekstur progowanych (559)
• Optymalne tekstury dla techniki progowania (564)
• Aplikacja autorska (568)
• Konkluzja i perspektywa rozwoju (571)
• Literatura (572)

Rozdział 5.9 Praktyczny rendering nieba na potrzeby gier komputerowych (573)

• Czego chcemy, a co mamy? (573)
• Co właściwie powinno się znaleźć na niebie? (575)
• Wąskie gardła (576)
• Wprowadzenie sześciennej mapy nieba (579)
• Skalowanie czasu (580)
• Analiza aplikacji demonstracyjnej (581)
• Kierunki rozwoju (582)
• Konkluzja (583)
• Literatura (584)

Rozdział 5.10 Rendering rozszerzonego zakresu jasności (HDR) z wykorzystaniem obiektów bufora klatek biblioteki OpenGL (585)

• Wprowadzenie do obiektów bufora klatek (585)
• Konstruowanie obiektów bufora klatek (587)
• Rendering rozszerzonego zakresu jasności (HDR) za pomocą obiektów bufora klatek (590)
• Konkluzja (592)
• Informacje dodatkowe (593)
• Literatura dodatkowa (593)

Część VI Audio (595)

Wprowadzenie (597)

Rozdział 6.1 Generowanie dźwięku w czasie rzeczywistym poprzez deformację siatkową brył sztywnych (599)

• Retrospekcja (599)
• Ogólne zasady (600)
• Podstawy analizy modalnej (601)
• Ograniczenia (603)
• Od deformacji do dźwięku (604)
• Konkluzja (605)
• Literatura zalecana (605)
• Literatura cytowana (606)

Rozdział 6.2 Prosty generator efektów dźwiękowych czasu rzeczywistego (607)

• Silnik akustyki otoczeniowej (607)
• Synteza dźwięku (608)
• Przykłady ze świata rzeczywistego (610)
• Konkluzja (612)
• Demo (613)
• Literatura cytowana (613)

Rozdział 6.3 Miksowanie dźwięku w czasie rzeczywistym (615)

• Niby nic, a jednak... (615)
• Implementacja łańcucha magistral (617)
• Miara głośności - stosunek natężeń albo decybele (619)
• Zapobieganie nieefektywności (620)
• Inne usprawnienie (620)
• Konkluzja (620)
• Literatura cytowana (621)

Rozdział 6.4 Zbiór potencjalnej słyszalności (623)

• PVS - podstawy (623)
• PAS - algorytm podstawowy (625)
• Bezpośrednie ścieżki dźwiękowe (625)
• Rozszerzenie na falę przechodzącą (630)
• Rozszerzenie na falę odbitą (631)
• Konkluzja (632)
• Literatura cytowana (632)

Rozdział 6.5 Tani efekt Dopplera (633)

• Zjawisko Dopplera (633)
• Programowanie efektu Dopplera (636)
• Zmienna prędkość (639)
• Aliasowanie (640)
• Implementacja (641)
• Konkluzja (641)
• Zasoby (641)

Rozdział 6.6 Preparowanie efektów specjalnych (643)

• Preparacja (643)
• Przykład: radio grające w pokoju (644)
• Krzywe stałej głośności (645)
• Zaawansowane sterowanie głośnością (646)
• Pliki wielościeżkowe i DirectSound (646)
• Koszty i korzyści (647)
• Konkluzja (647)
• Podziękowania (647)

Część VII Sieć i gry wielodostępne (649)

Wprowadzenie (651)

Rozdział 7.1 Dynamicznie adaptowalne strumieniowanie danych 3D dla animowanych postaci (653)

• Wprowadzenie (653)
• Podstawy i zagadnienia pokrewne (654)
• Przygotowywanie i tworzenie skalowalnych danych 3D (655)
• Sterowana kontekstem adaptacja wysyłanego strumienia (662)
• Konkluzja (664)
• Literatura cytowana (665)

Rozdział 7.2 Wysokopoziomowa architektura systemowa dla masywnych gier online (667)

• Systemy złożone i ich zachowanie wzbogacające (668)
• Architektura wielowarstwowa (668)
• Sprzężenie zwrotne w systemach decyzyjnych (680)
• Konkluzja (681)
• Literatura cytowana (681)

Rozdział 7.3 Generowanie unikalnych identyfikatorów globalnych dla obiektów gier (683)

• Wymagania dla identyfikatorów GUID (683)
• Generowanie GUID (685)
• Sytuacje wyjątkowe i ich obsługa (687)
• Konkluzja (688)
• Literatura cytowana (688)

Rozdział 7.4 Second Life jako narzędzie prototypowania gier MMOG (689)

• Wstęp (689)
• Dlaczego Second Life? (689)
• Second Life - zaczynamy! (693)
• Second Life jako narzędzie projektanta (693)
• Opracowywanie prototypu (695)
• Tringo - historia sukcesu (698)
• Konkluzja (698)
• Literatura cytowana (699)

Rozdział 7.5 Niezawodne połączenia TCP peer-to-peer w warunkach translacji NAT (701)

• Problem (701)
• Rozwiązania (703)
• Realizacja (703)
• Zastosowania (708)
• Ograniczenia (709)
• Konkluzja (709)
• Literatura cytowana (710)

Skorowidz (711)