读书笔记 -- 逐梦旅程《Irrlicht 3D 游戏引擎程序设计》

Posted on January 31, 2021 (珠海)
读书笔记 Irrlicht

上帝说，要有光，于是，就有了光。站在巨人的肩膀上：游戏引擎导论

Irrlicht 有的地方设计的有点奇怪，开始的时候没有理解，后来发现了原因：Irrlicht 诞生于固定管线时代，后来支持的可编程管线。

前言 Irrlicht 图形学基础，网格、纹理、覆盖层，场景管理，摄像机，地形、纹理和渲染，光照与材质，声音，粒子系统，碰撞检测，数据和文件的处理，着色器，游戏人工智能，部署一个 Irrlicht 应用程序等。动态阴影、粒子系统、角色动画、碰撞检测等。 baike

Irrlicht 游戏引擎 1

Irrlicht 使用许可与系统要求 1

获得 Irrlicht 引擎 2

在 Windows 下设置编译器 4

设置编译器的原理 4

设置动态链接库的方法 5

其他设置方法 10

环境变量的设置方法 11

设置过程中常见的问题 12

重新编译 Irrlicht 引擎 13

测试是否已经正确设置 15

在 Linux 环境中使用鬼火游戏引擎 16

在 Linux 下编译静态库 16

编译 Hello World 程序并运行 17

在 Linux 下创建第一个项目 18

第三方编程工具 Code::Blocks 19

编写第一个 Irrlicht 程序 20

Irrlicht 引擎的结构 20

引入命名空间 20

了解 Irrlicht 引擎的结构 21

分析简单的代码 21

简单的扩展 24

类的形式 26

让窗口显示内容 28

比较成型的模式 29

让我们的程序发生变化 30

图形学基础 33

计算机显示原理 33

图形系统的硬件 33

光栅扫描系统 34

计算机图形标准 35

图形学的数学基础 36

向量及向量运算 36

坐标 36

基本几何变换 38

三维空间的变换 40

双缓存和垂直同步 42

纹理 43

Z 缓冲 45

摄像机 46

粒子系统 47

网格、纹理、覆盖层 50

网格简介 50

不同格式网格模型的区别 52

初识纹理 54

动态网格模型 56

覆盖层 59

使用精灵表 63

绘制基本图形 67

场景管理 69

场景节点和实体 69

场景节点 69

实体 71

场景节点类型 72

场景管理器 74

动态节点 74

场景的应用示例 77

场景节点的应用 77

动态节点的应用 81

自定义场景节点 83

//! This method is called just before the rendering process of the whole scene.
//! draws all scene nodes
void CSceneManager::drawAll()
{
    // render camera scenes
    // render lights scenes
    // render skyboxes
    // render default objects
    // render shadows
    // render transparent objects.
    // render transparent effect objects.
    // render custom gui nodes
}

摄像机 87

摄像机投影 87

正交投影 88

透视投影 89

两种投影在代码上的实现 90

裁剪 92

摄像机观看视角的类型 95

普通摄像机 95

第一人称射击摄像机 95

Maya 摄像机 96

FPS 摄像机的使用示例 96

地形、纹理和渲染 99

地形场景节点类 99

高度图 101

纹理 102

纹理简介 102

使用纹理 103

渲染示例 106

渲染地形 106

纹理渲染 111

创建地形 114

光照与材质 119

光照模型 119

光源 119

深入光源 120

模拟环境光 121

模拟漫射光 123

灯光的衰减 123

光源 124

光源的类型 124

光源属性 125

添加灯光 126

一些简单的光照示例 127

用代码实现环境光 127

用代码实现漫射光 129

用代码实现镜面反射光 132

材质 135

阴影 136

着色 137

着色模式 137

设置着色模式 138

示例 138

光照和材质示例 138

显示实时动态阴影 140

声音 144

声音是任何能够被人耳所感知的信号。即 \(50Hz\)~\(22000Hz\) 之间的压力波，具有振幅和频率等属性。

声音基础 144

声音的生成 144

声音的编码存储 145

声音的合成 146

irrKlang 简介 146

irrKlang 的使用 147

实践 Hello World 147

播放 3D 声音文件 151

声音特效 154

粒子系统 157

粒子系统简介 157

粒子编辑器 —— irrEdit 158

添加自己的粒子系统 158

设置粒子系统 159

粒子系统各部分的代码实现 160

粒子结构 160

发射器 161

影响器 163

绘制一个粒子系统 164

编写代码完成一个简单的粒子系统 164

使用代码制作水面 169

环形粒子系统 173

碰撞检测 177

碰撞检测概述 177

几何和数学知识 178

多边形和多面体 178

BSP 树 179

空间四叉树和空间八叉树 179

Minkowski 和与 Minkowski 差 180

包围体 181

常用的碰撞检测算法 183

距离跟踪法 183

基于图像空间的碰撞检测法 183

空间分解法 184

层次包围盒法 185

代码解析 185

数据和文件的处理 192

Irrlicht 文件系统简介 192

文件的读取和写入 194

写文件 194

普通文件的读写 195

一行一行读取和按分隔符读取 198

XML 文件的读写 200

从 XML 文件中加载数据 201

向 XML 文件写入数据 204

从 XML 文件中读取特殊数据类型的数据 205

从档案中读取数据 207

着色器 210

图形渲染管线简介 210

着色器简介 211

顶点着色器 211

片断（像素）着色器 211

几何着色器 212

使用着色器 212

安装并使用 GLSL demo 212

Gooch & Toon 着色器。有点意思。 http://mew.cx/glsl/glsldemo/

Toon

Gooch

C:\Qt5.14.1\5.14.1\Src\qt3d\src\extras\shaders\gl3\gooch.frag
C:\cocos2d-x-3.17.2\tests\cpp-tests\Resources\Sprite3DTest\toon.frag

在 Irrlicht 引擎中使用着色器 214

进一步了解着色器 223

着色器 GUI 编辑器：

DirectX HLSL 编辑器 FX Composer
TyphoonLabs' OpenGL Shader Designer
Shader Maker Shader Maker is a simple, cross-platform GLSL editor. It works on Windows, Linux, and Mac OS X.

游戏人工智能 224

什么是智能 224

什么是游戏 AI 225

AI 的组成与设计 226

抉择与推理 226

解决方案的类型 226

智能体的反应能力 226

系统的真实性 226

游戏类型 227

游戏内容 227

游戏平台 227

AI 的输入处理和感知 228

感知系统 228

更新规则 229

反应时间 229

门限 229

负荷平衡 229

计算代价与预处理 229

更新寄存器主要有轮询（polling）和事件（event）。

OpenSteer 230

帮助编写游戏 AI 的类库： OpenSteer – Steering Behaviors for Autonomous Characters

部署一个 Irrlicht 应用程序 232

什么是部署 232

针对不同平台打包发布应用 232

在 Windows 平台下部署 Irrlicht 应用程序 232

打包成 exe Inno Setup Inno Setup is a free installer for Windows programs by Jordan Russell and Martijn Laan. First introduced in 1997, Inno Setup today rivals and even surpasses many commercial installers in feature set and stability.
打包成 msi WixEdit – The editor for WiX XML source files

在 Linux 平台下部署 Irrlicht 应用程序 233

在 Mac OS X 平台下部署 Irrlicht 应用程序 234

部署源代码 236

为什么要部署源代码 236

如何部署 236

Refs

[1] Irrlicht 3D 游戏引擎程序设计

参考资料快照

本文短链接：
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