Game Physics Engine Development Companion CD-ROM pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Morgan Kaufmann

作者:Ian Millington

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-12-15

价格:USD .2

装帧:CD-ROM

isbn号码:9780123737229

丛书系列:

图书标签:

• 游戏物理引擎
• 物理引擎
• 游戏开发
• C++
• DirectX
• OpenGL
• 计算机图形学
• 游戏编程
• 引擎开发
• 技术参考

《游戏物理引擎开发实战指南》 本书是献给所有对游戏物理引擎开发充满热情、渴望深入理解其背后机制的开发者们的宝贵资源。它并非一本简单堆砌代码的参考手册，而是一场关于构建逼真、高效游戏物理世界的深度探索之旅。本书将带领读者从零开始，逐步构建一个功能强大且高度可定制的游戏物理引擎，涵盖从基础理论到高级应用的各个层面。 核心内容概览： 构建坚实的基础： 我们将从最基础的数学和物理原理入手，回顾向量、矩阵、四元数等在物理模拟中的核心作用，并深入讲解牛顿运动定律、动量守恒、能量守恒等物理学基石。理解这些理论是构建精确物理模拟的关键。 碰撞检测的艺术： 碰撞检测是物理引擎的心脏。本书将详细阐述各种经典的碰撞检测算法，包括但不限于 AABB（轴对齐包围盒）、OBB（定向包围盒）、球体、胶囊体等基本形状的检测，以及更复杂的网格体碰撞。我们将探讨如何优化碰撞检测的效率，例如使用空间分割技术（如四叉树、八叉树）来加速查询。 碰撞响应的魅力： 当碰撞发生后，如何让物体做出符合现实的响应？本书将深入讲解冲量（Impulse）的计算方法，以及如何处理弹性碰撞、非弹性碰撞、摩擦力等。读者将学会如何通过求解线性或非线性方程组来精确计算碰撞后的速度和角速度，实现物体之间的真实互动。 刚体动力学的奥秘： 真实的游戏物理离不开对刚体运动的精确模拟。我们将详细讲解如何根据外力（如重力、推力、阻力）和力矩来积分计算刚体的加速度、速度和位置。本书将重点介绍各种数值积分方法，如欧拉积分、半隐式欧拉积分、Verlet积分，并分析它们在精度和稳定性上的优劣。 拘束（Constraints）的力量： 拘束是连接多个物体、限制其相对运动的关键。本书将深入探讨各种常见的拘束类型，例如关节（如铰链关节、球形关节、滑轮关节）、连杆、接触约束等。读者将学习如何使用迭代求解器（如 Projected Gauss-Seidel，PG S）或直接求解器来满足这些拘束条件，从而实现复杂的物理交互，如链条、布料、车辆悬挂等。 高级物理模拟技巧： 在掌握了基础知识后，本书还将触及更高级的主题。我们将探索软体物理（Soft Body Physics）的基本原理，例如如何使用质点弹簧系统（Mass-Spring System）或有限元方法（Finite Element Method）来模拟布料、橡胶等形变的物体。此外，我们还将讨论如何实现流体模拟（Fluid Simulation）的入门技术，以及如何对粒子系统进行高效管理和模拟。 性能优化与集成： 物理引擎的性能至关重要。本书将提供实用的性能优化策略，包括SIMD（Single Instruction, Multiple Data）指令集的应用、多线程并行计算的实现、数据结构的优化等。同时，我们还将讨论如何将开发好的物理引擎无缝集成到主流的游戏引擎（如 Unity、Unreal Engine）或自定义游戏框架中，并提供接口设计的指导。 实战项目导向： 本书并非停留在理论层面，而是通过一系列精心设计的实战项目贯穿始终。从简单的弹跳球到复杂的车辆碰撞，再到模拟布料的坠落，读者将有机会亲手实践所学的知识，将理论转化为可运行的代码。每个项目都将引导读者一步步解决实际开发中遇到的挑战，加深理解。 本书适合的读者： 有一定 C++ 或其他编程语言基础，对游戏开发有浓厚兴趣的程序员。 希望深入理解游戏物理引擎工作原理，并能自主开发或修改物理引擎的开发者。 从事游戏引擎研发、游戏工具开发、VR/AR 内容创作等领域的专业人士。 计算机科学、软件工程、物理学等相关专业的学生，希望将理论知识应用于实践。 学习本书，您将能够： 构建自己的物理引擎： 掌握独立开发一个功能完整的物理引擎所需的核心技术和算法。 深刻理解物理现象： 能够准确地模拟现实世界中的物理行为，并将其转化为游戏中的生动表现。 优化物理性能： 学习各种技术来确保物理模拟在复杂场景下依然流畅运行。 灵活运用物理技术： 能够根据游戏需求，选择和实现最合适的物理模拟方案。 提升游戏体验： 通过逼真的物理交互，显著增强游戏的沉浸感和可玩性。 本书将以清晰的逻辑、丰富的图示和详实的示例代码，引领您踏上一段激动人心的游戏物理引擎开发之旅。准备好迎接挑战，释放您在游戏物理世界的无限创造力吧！

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