Podziękowania (13)

Spis autorów (15)

Przedmowa (17)

O obrazku z okładki (20)

Część I Techniki programistyczne (21)

Rozdział 1.0 Magia sterowania danymi (23)

• Zasada 1.: Podstawy (23)
  
• Zasada 2.: Całkowite minimum (23)
  
• Zasada 3.: Twórz elastyczne algorytmy (24)
  
• Zasada 4.: Do sterowania przebiegiem wykorzystuj skrypty (24)
  
• Zasada 5.: Gdy dobre skrypty stają się złymi (25)
  
• Zasada 6.: Unikaj duplikacji danych (26)
  
• Zasada 7.: Kreuj narzędzia, które tworzą dane (26)
  
• Wnioski (27)

Rozdział 1.1 Programowanie obiektowe i techniki projektowania (29)

• Styl programowania (30)
  
• Projektowanie klas (32)
  
• Projektowanie hierarchii klas (33)
  
• Wzorce projektowania (33)
  
• Podsumowanie (39)

Rozdział 1.2 Szybkie obliczenia matematyczne z wykorzystaniem szablonów (41)

• Ciąg Fibonacciego (41)
  
• Silnia (43)
  
• Trygonometria (44)
  
• Kompilatory w rzeczywistym świecie (45)
  
• Jeszcze raz trygonometria (45)
  
• Szablony i standard C++ (46)
  
• Macierze (46)
  
• Podsumowanie (51)

Rozdział 1.3 Automatyczne singletony (55)

• Definicja (55)
  
• Zalety (55)
  
• Problem (56)
  
• Tradycyjne rozwiązanie (56)
  
• Lepszy sposób (56)
  
• Jeszcze lepszy sposób (57)

Rozdział 1.4 Używanie biblioteki STL w programowaniu gier (59)

• Rodzaje elementów w STL (59)
  
• Podstawowe pojęcia dotyczące biblioteki STL (60)
  
• Wektory (61)
  
• Listy (63)
  
• Kolejki dwukierunkowe (66)
  
• Mapy (67)
  
• Stosy, kolejki i kolejki priorytetowe (70)
  
• Podsumowanie (71)

Rozdział 1.5 Ogólny interfejs dowiązywania funkcji (73)

• Wymagania (73)
  
• Platformy sprzętowe i programowe (74)
  
• Pierwsze rozwiązanie (74)
  
• Drugie rozwiązanie (75)
  
• Połowa rozwiązania (77)
  
• Sposoby wywoływania funkcji (77)
  
• Wywoływanie funkcji (79)
  
• Uzupełnianie rozwiązania (80)
  
• Wnioski (83)

Rozdział 1.6 Ogólny system zarządzania zasobami oparty na uchwytach (85)

• Metoda (86)
  
• Klasa Handle (87)
  
• Klasa HandleMgr (87)
  
• Przykład użycia (89)
  
• Uwagi (89)

Rozdział 1.7 Zarządzanie zasobami i pamięcią (97)

• Klasa zasobów (97)
  
• Klasa menedżera zasobów (100)
  
• Jak działają uchwyty (102)
  
• Możliwe modyfikacje i rozszerzenia (103)
  
• Wnioski (104)

Rozdział 1.8 Sztuczka z szybkim wczytywaniem danych (105)

• Wcześniej przetwórz dane (105)
  
• Zapisywanie danych (106)
  
• Prosty sposób wczytywania danych (107)
  
• Bezpieczniejsze wczytywanie danych (107)

Rozdział 1.9 Alokacja pamięci oparta na ramkach (109)

• Problemy tradycyjnej alokacji pamięci (109)
  
• Wprowadzenie do pamięci opartej na ramkach (109)
  
• Alokacja i zwalnianie pamięci (111)
  
• Przykład (114)
  
• Wnioski (115)

Rozdział 1.10 Proste i szybkie tablice bitów (117)

• Ogólny opis (117)
  
• Tablica bitów (117)
  
• Pozostałe tablice bitów (118)
  
• Wnioski (119)

Rozdział 1.11 Protokół sieciowy w grach internetowych (121)

• Definicje (121)
  
• Modyfikacja pakietów (122)
  
• Atak metodą powtarzania pakietów (122)
  
• Dodatkowe zabezpieczenia (124)
  
• Reinżynieria (124)
  
• Implementacja (124)

Rozdział 1.12 Maksymalne wykorzystanie makra assert (127)

• Podstawy weryfikacji warunków (127)
  
• Pierwsza sztuczka: osadzanie dodatkowych informacji (128)
  
• Druga sztuczka: osadzanie jeszcze większej liczby informacji (129)
  
• Trzecia sztuczka: upraszczanie zapisu (129)
  
• Czwarta sztuczka: napisz własne makro (129)
  
• Piąta sztuczka: dodatkowa opcja prawie bez kosztów (130)
  
• Szósta sztuczka: tylko, gdy jesteś twardy (130)
  
• Siódma sztuczka: kopiowanie i wklejanie, czyli ułatwianie sobie życia (131)

Rozdział 1.13 Statystyki i testowanie gier w czasie rzeczywistym (133)

• Dlaczego: technologia sterowana potrzebami (133)
  
• Jak: ewolucyjny proces (134)
  
• Co: system oparty na klasach języka C++ (134)
  
• Gdzie: zastosowania (137)
  
• Podsumowanie (137)

Rozdział 1.14 System profilujący działający w czasie rzeczywistym (139)

• Przechodzimy do szczegółów (140)
  
• Czego dowiesz się za pomocą procedury profilującej? (140)
  
• Dodawanie wywołań funkcji kodu profilującego (142)
  
• Implementacja procedury profilującej (142)
  
• Szczegóły dotyczące ProfileBegin (143)
  
• Szczegóły dotyczące ProfileEnd (144)
  
• Przetwarzanie uzyskanych danych (144)
  
• Możliwe udoskonalenia (144)
  
• Łączymy wszystko razem (145)

Część II Matematyka (151)

Rozdział 2.0 Przewidywalne liczby losowe (153)

• Przewidywalne liczby losowe (153)
  
• Alternatywne algorytmy (155)
  
• Algorytmy dla nieskończonych wszechświatów (156)
  
• Wnioski i wskazówki (158)

Rozdział 2.1 Metody interpolacji (161)

• Zależne od częstotliwości generowania klatek łagodne zakończenie ruchu z wykorzystaniem liczb zmiennoprzecinkowych (161)
  
• Zależne od częstotliwości generowania klatek łagodne zakończenie ruchu z wykorzystaniem liczb całkowitych (162)
  
• Interpolacja liniowa niezależna od częstotliwości generowania klatek (163)
  
• Łagodne rozpoczęcie i zakończenie ruchu niezależne od częstotliwości generowania klatek (164)
  
• Niebezpieczeństwa (165)

Rozdział 2.2 Całkowanie równań ruchu ciała sztywnego (169)

• Kinematyka - przesunięcie i obrót (169)
  
• Dynamika - siła i moment obrotowy (172)
  
• Dodatkowe właściwości ciała sztywnego (173)
  
• Całkowanie równań ruchu (176)

Rozdział 2.3 Przybliżanie funkcji trygonometrycznych wielomianami (179)

• Wielomiany (180)
  
• Dziedzina i przeciwdziedzina (181)
  
• Wielomiany parzyste i nieparzyste (184)
  
• Szereg Taylora (185)
  
• Skrócony szereg Taylora (189)
  
• Szereg Lagrange'a (190)
  
• Radzenie sobie z nieciągłościami (193)
  
• Wnioski (194)

Rozdział 2.4 Stabilność liczbowa z wykorzystaniem niejawnego całkowania Eulera (195)

• Stabilność a problem całkowania początkowej wartości (195)
  
• Metoda jawna Eulera (196)
  
• Metoda niejawna Eulera (197)
  
• Niedokładność (199)
  
• Znajdowanie niejawnych rozwiązań (199)
  
• Wnioski (199)

Rozdział 2.5 Wavelet - teoria i kompresja (201)

• Zasada działania (201)
  
• Przykład (203)
  
• Zastosowania (204)

Rozdział 2.6 Interaktywna symulacja powierzchni wody (205)

• Dwuwymiarowe równanie fali (205)
  
• Warunki brzegowe - wyspy i wybrzeża (207)
  
• Kwestie implementacyjne (208)
  
• Interakcja z powierzchnią (209)
  
• Rendering (210)

Rozdział 2.7 Kwaterniony w programowaniu gier (213)

• Myśl o kwaternionach jako zastępcach macierzy (213)
  
• Dlaczego po prostu nie użyć kątów Eulera? (214)
  
• Co reprezentują X, Y, Z i W? (214)
  
• Jakie jest podłoże matematyczne całego zagadnienia? (215)
  
• Jak kwaterniony reprezentują obroty? (216)

Rozdział 2.8 Konwersja macierz-kwaternion (219)

• Obrót kwaternionu (219)
  
• Konwersja kwaternionu na macierz (220)
  
• Konwersja z macierzy na kwaternion (221)

Rozdział 2.9 Interpolacja kwaternionów (225)

• Rachunek kwaternionowy (225)
  
• Interpolacja kwaternionów (226)
  
• Przykładowy kod (228)
  
• Wyprowadzenie 2.9.1: Wzór dla slerp (228)
  
• Wyprowadzenie 2.9.2: uzyskanie formy potęgowej slerp (231)
  
• Wyprowadzenie 2.9.3: interpolacja krzywymi sklejanymi (232)

Rozdział 2.10 Kwaternion dla najmniejszego kąta (235)

• Motywacja (235)
  
• Niestabilność numeryczna (235)
  
• Wyprowadzanie stabilnego wzoru (236)
  
• Warunki, przy których nadal powstaje niestabilność (237)
  
• Przykładowy kod (238)
  
• Wirtualny manipulator kulowy (238)

Część III Sztuczna inteligencja (239)

Rozdział 3.0 Projektowanie ogólnego i użytecznego mechanizmu sztucznej inteligencji (241)

• Sterowanie zdarzeniami kontra odpytywanie obiektów (242)
  
• Koncepcja komunikatu (242)
  
• Automaty stanów (243)
  
• Automat stanów sterowany zdarzeniami w postaci komunikatów (243)
  
• Czas się przyznać (246)
  
• Jeszcze jedno małe przyznanie się (246)
  
• Klocki automatu stanów (247)
  
• Przekazywanie komunikatów do i z automatu stanów (247)
  
• Wysyłanie komunikatów (248)
  
• Wysyłanie opóźnionych komunikatów (249)
  
• Usuwanie obiektu gry (250)
  
• Udoskonalenie - określenie zakresu komunikatu (250)
  
• Udoskonalenie - dziennik wysyłanych komunikatów i zmian stanów (251)
  
• Udoskonalenie - zamiana automatów stanów (252)
  
• Udoskonalenie - kilka automatów stanów (252)
  
• Udoskonalenie - kolejka automatów stanów (252)
  
• Skrypty zachowania poza kodem (253)
  
• Wnioski (253)

Rozdział 3.1 Klasa automatu o skończonej liczbie stanów (257)

• Klasy FSMclass i FSMstate (259)
  
• Definicja klasy FSMstate (259)
  
• Definicja klasy FSMclass (260)
  
• Tworzenie stanów dla automatu skończonego (262)
  
• Używanie automatu skończonego (262)

Rozdział 3.2 Drzewa gier (269)

• Odmiana Negamax algorytmu Minimax (270)
  
• Przycinanie alfa-beta (271)
  
• Metody porządkowania ruchów (272)
  
• Udoskonalenia dla alfa-beta (272)

Rozdział 3.3 Podstawy A* dotyczące planowania drogi (275)

• Problem (275)
  
• Ogólne omówienie rozwiązania (275)
  
• Właściwości A* (277)
  
• Zastosowanie A* do planowania drogi w grach (277)
  
• Słabości algorytmu A* (282)
  
• Inne rozszerzenia (282)

Rozdział 3.4 Optymalizacje estetyczne dla A* (283)

• Proste ścieżki (283)
  
• Wyprostowane ścieżki w przestrzeni wyszukiwania z wieloboków (284)
  
• Wygładzanie ścieżek (284)
  
• Częściowo obliczone wzory Catmulla-Roma (285)
  
• Poprawa doboru kierunku przy hierarchicznych ścieżkach (286)
  
• Hierarchiczne znajdowanie drogi na otwartej przestrzeni (288)
  
• Eliminacja przestojów przy hierarchicznym wyszukiwaniu (288)
  
• Minimalizacja czasu odpowiedzi (288)
  
• Wnioski (289)

Rozdział 3.5 Optymalizacja A* pod względem szybkości działania (291)

• Optymalizacja przestrzeni wyszukiwania (292)
  
• Optymalizacje algorytmu (296)
  
• Wnioski (301)

Rozdział 3.6 Uproszczony ruch w trójwymiarowej przestrzeni i znajdowanie drogi przy użyciu siatek nawigacyjnych (305)

• W dużym skrócie (305)
  
• Konstrukcja (307)
  
• Ruszmy się (307)
  
• Dostanie się tam to połowa zabawy (310)
  
• Działa, ale nie najlepiej (312)
  
• Wnioski (313)

Rozdział 3.7 Algorytm stada - prosta technika symulacji zbiorowego zachowania (321)

• Implementacja (323)
  
• Kod (325)
  
• Ograniczenia i możliwe udoskonalenia (327)
  
• Podziękowania i materiały (332)

Rozdział 3.8 Logika rozmyta w grach (333)

• Jak działa logika rozmyta? (333)
  
• Operacje na logice rozmytej (334)
  
• Sterowanie rozmyte (336)
  
• Inne zastosowania logiki rozmytej (341)
  
• Wnioski (342)

Rozdział 3.9 Podstawy sieci neuronowych (343)

• Biologiczna analogia (343)
  
• Zastosowanie w grach (344)
  
• Sieci neuronowe (345)
  
• Czysta logika - Mr. Spock (350)
  
• Klasyfikacja i rozpoznawanie "obrazów" (353)
  
• Algorytm Hebba (356)
  
• Sieć Hopfielda (358)
  
• Wnioski (361)

Część IV Techniki dotyczące wielokątów (363)

Rozdział 4.0 Optymalizacja dostarczania wierzchołków w OpenGL (365)

• Tryb bezpośredni (365)
  
• Przeplatane dane (366)
  
• Dane krokowe i strumieniowe (367)
  
• Skompilowane tablice wierzchołków (368)
  
• Eliminacja kopiowania danych - rozszerzenia producentów (369)
  
• Format danych (369)
  
• Ogólne zalecenia (370)
  
• Wnioski (370)

Rozdział 4.1 Ulepszanie wartości głębi rzutowania wierzchołka (373)

• Zapoznanie z macierzą rzutowania (373)
  
• Dopracowywanie wartości głębi (374)
  
• Wybór odpowiedniego epsilona (374)
  
• Implementacja (375)
  
• Kod źródłowy (376)

Rozdział 4.2 Wektorowa kamera (377)

• Wprowadzenie do wektorowej kamery (378)
  
• Optymalizacja lokalnej przestrzeni (379)
  
• Wnioski (381)

Rozdział 4.3 Techniki sterowania kamerą (383)

• Prosta kamera z widokiem z pierwszej osoby (383)
  
• Kamera oparta na skryptach (385)
  
• Sztuczki z kamerą (388)

Rozdział 4.4 Szybki test przecięcia walca z obszarem widzenia (391)

• Obszar widzenia (392)
  
• Liczenie efektywnego promienia (393)
  
• Algorytm (394)
  
• Implementacja (395)

Rozdział 4.5 Wykrywanie zderzeń w trójwymiarowej przestrzeni (401)

• Algorytmy (401)
  
• Wykrywanie zderzeń na podstawie kul otaczających obiekty (402)
  
• Wykrywanie zderzeń trójkątów (403)

Rozdział 4.6 Wielorozdzielczościowe mapy w interaktywnej detekcji zderzeń (413)

• Siatki (413)
  
• Problemy z różnorodnością rozmiarów obiektów (413)
  
• Wielorozdzielczościowe mapy (415)
  
• Kod źródłowy (415)

Rozdział 4.7 Obliczanie odległości w sektorze (421)

• Problem (421)
  
• Opis algorytmu (422)
  
• Zastosowania (424)

Rozdział 4.8 Usuwanie niewidocznych obiektów (429)

• Usuwanie obiektów poza obszarem widoczności (430)
  
• Usuwanie zakrytych obiektów (431)
  
• Podsumowanie (433)

Rozdział 4.9 Problemy z doborem szczegółowości geometrii (439)

• Wybór poziomu szczegółowości (440)
  
• Współczynnik powiększenia (441)
  
• Pętla histerezy (441)
  
• Implementacja (442)
  
• Inne problemy (443)

Rozdział 4.10 Konstrukcje z drzew ósemkowych (445)

• Drzewa ósemkowe (445)
  
• Dane drzewa ósemkowego (446)
  
• Tworzenie drzewa (447)
  
• Nachodzenie na siebie wielokątów (448)
  
• Sąsiedzi (448)
  
• Zastosowania (449)
  
• Wnioski (449)

Rozdział 4.11 Swobodne drzewa ósemkowe (451)

• Drzewa czwórkowe (452)
  
• Bryły otaczające (452)
  
• Dzielenie obiektów (453)
  
• Tworzenie swobodnego drzewa (455)
  
• Porównanie (457)
  
• Wnioski (459)

Rozdział 4.12 Progresywne siatki niezależne od widoku (461)

• Progresywne siatki (461)
  
• Różne podejścia (462)
  
• Funkcje wyboru krawędzi (464)
  
• Trudne krawędzie (464)
  
• Implementacja (465)
  
• Kod źródłowy (469)

Rozdział 4.13 Trójwymiarowa animacja za pomocą ujęć kluczowych (471)

• Interpolacja liniowa (471)
  
• Interpolacja wierzchołków i normalnych (473)
  
• Interpolacja krzywymi sklejanymi Hermite'a (473)
  
• Wierzchołki interpolowane krzywymi sklejanymi (475)
  
• Dlaczego krzywe sklejane Hermite'a? (476)
  
• Podsumowanie (476)

Rozdział 4.14 Szybka i prosta technika deformacji siatki za pomocą kości (477)

• Dlaczego niewielka liczba trójkątów? (477)
  
• Działanie (477)
  
• Podsumowanie (478)

Rozdział 4.15 Wypełnianie szczelin - zaawansowana animacja z zastosowaniem zszywania i złożonego systemu przypisywania siatce kości (483)

• Zszywanie (484)
  
• Złożone odkształcanie siatki za pomocą kości (486)
  
• Zaawansowane tematy (489)

Rozdział 4.16 Generowanie realistycznego terenu w czasie rzeczywistym (491)

• Krajobrazy (491)
  
• Budynki (496)
  
• Algorytm tworzenia nazw (499)

Rozdział 4.17 Fraktalne generowanie terenu - błędne formacje (503)

• Błędne formacje (503)
  
• Zmniejszanie dHeight (504)
  
• Generowanie losowych linii (504)
  
• Erozja (505)
  
• Przykładowy kod (506)

Rozdział 4.18 Fraktalne generowanie terenu - przemieszczanie środkowego punktu (507)

• Przemieszczenie środkowego punku w jednym wymiarze (507)
  
• Przemieszczanie środkowego punktu w dwóch wymiarach - rombowy kwadrat (508)
  
• Algorytm romb-kwadrat w polach wysokości (510)

Rozdział 4.19 Fraktalne generowanie terenu - osadzanie cząsteczek (511)

• Modele MBE (511)
  
• Osadzanie cząsteczek (511)
  
• Uzyskanie krateru (512)
  
• Przykładowy kod (514)

Część V Efekty z wykorzystaniem pikseli (515)

Rozdział 5.0 Dwuwymiarowy efekt lens flare (517)

• Podejście (517)
  
• Implementacja (518)
  
• Kod źródłowy (520)

Rozdział 5.1 Użycie sprzętu do grafiki trójwymiarowej dla dwuwymiarowych efektów sprite'ów (521)

• Przechodzimy do trzeciego wymiaru (521)
  
• Ustawianie trójwymiarowej sceny (522)
  
• Ustawianie tekstury (522)
  
• Rysowanie trójwymiarowego sprite'a (522)
  
• Dodawanie efektów (524)
  
• Wnioski (525)

Rozdział 5.2 Statyczne oświetlenie bazujące na określonym motywie (527)

• Tradycyjne statyczne oświetlenie (527)
  
• Statyczne oświetlenie bazujące na motywach (530)
  
• Wnioski (536)

Rozdział 5.3 Symulacja oświetlenia w czasie rzeczywistym za pomocą interpolacji kolorów wierzchołków (537)

• Metoda oświetlenia (538)
  
• Tworzenie grafiki (538)
  
• Interpolacja oświetlenia (539)
  
• Wnioski (540)

Rozdział 5.4 Mapy zaniku (545)

• Omówienie (545)
  
• Porównanie map zaniku z mapami oświetlenia (549)
  
• Efekty CSG (549)
  
• Mgła bazująca na zasięgu (549)
  
• Inne kształty (550)
  
• Wnioski (550)

Rozdział 5.5 Zaawansowane teksturowanie z wykorzystaniem generacji współrzędnych tekstury (551)

• Prosta animacja współrzędnych tekstury (552)
  
• Rzutowanie tekstury (552)
  
• Odwzorowywanie odbić (554)

Rozdział 5.6 Sprzętowe mapowanie nierówności (557)

• Jak nałożyć mapę nierówności na obiekt? (558)
  
• Dobór przestrzeni dla normalnych (558)
  
• Inne rozwiązanie - używanie mapowania nierówności w przestrzeni stycznej (559)
  
• Rozwiązanie - mapowanie nierówności w przestrzeni tekstury (562)
  
• Problemy w przestrzeni tekstury (563)
  
• Wnioski (564)

Rozdział 5.7 Cienie na płaskiej podłodze (565)

• Matematyka cienia (565)
  
• Implementacja (567)
  
• Udoskonalenia (569)

Rozdział 5.8 Cienie na złożonych obiektach liczone w czasie rzeczywistym (571)

• Wprowadzenie (571)
  
• Źródło światła, obiekt blokujący i otrzymujący (572)
  
• Cele tego rozdziału (573)
  
• Tworzenie mapy cienia (574)
  
• Rzutowanie mapy cienia na obiekcie otrzymującym (580)
  
• Rendering obiektów odbierających (581)
  
• Rozszerzenia i usprawnienia podstawowego algorytmu (582)

Rozdział 5.9 Ulepszanie środowiska - odwzorowywanie odbić przy użyciu wcześniejszego filtrowania z połyskiem i czynnika Fresnela (585)

• Pierwsze błędne założenie (586)
  
• Drugie błędne założenie (588)
  
• Wnioski (588)
  
• Podziękowania (588)

Rozdział 5.10 Realistycznie wyglądające szkło w grach (589)

• Wprowadzenie (589)
  
• Przezroczyste obiekty (589)
  
• Rasteryzer, bufor ramki, bufor głębi i mieszanie pikseli (589)
  
• Obiekty nieprzezroczyste kontra przezroczyste (590)
  
• Rysowanie nieprzezroczystych obiektów (591)
  
• Rysowanie przezroczystych obiektów (591)
  
• Odbicia (595)
  
• Kolorowe szkło (595)
  
• Łączymy wszystko razem (596)
  
• Implementacja (596)

Rozdział 5.11 Odwzorowywanie załamań w płynach znajdujących się w pojemnikach (597)

• Wprowadzenie (597)
  
• Współczynnik załamania (598)
  
• Współczynnik odbicia (600)
  
• Czynnik Fresnela (600)
  
• Rendering na sprzęcie (600)
  
• Możliwe rozszerzenia techniki (601)
  
• Wnioski (602)

Dodatki (603)

Dodatek A Biblioteka operacji na macierzach (605)

Dodatek B Biblioteka wyświetlania tekstów (607)

Dodatek C Bibliografia (609)

Skorowidz (619)