OpenGL ES 3.x游戏开发 上卷

目录第1章　Android概述　11.1　Android平台的特点及未来的趋势　11.1.1　全新理念带来的体验风暴　11.1.2　手机3D游戏和应用增长迅速　21.2　搭建Android开发环境　21.2.1　JDK的安装及环境变量的配置　21.2.2　Android SDK的下载与配置　41.2.3　Eclipse集成开发环境的下载与配置　51.2.4　创建并启动模拟器　81.3　Hello Android应用程序的开发　101.3.1　第一个Android应用程序　101.3.2　Android应用程序的项目结构　131.3.3　Android应用程序的调试　141.3.4　实际设备的联机调试　161.4　已有Android项目的导入和运行　161.4.1　项目的导入　161.4.2　应用程序的运行　171.5　Android应用程序运行的机制　181.5.1　应用程序的系统架构　181.5.2　应用程序框架　181.5.3　Android运行时　191.5.4　系统库　191.5.5　底层Linux内核　201.6　小结　20第2章　游戏开发相关的 Android基础知识　212.1　游戏中的音效　212.1.1　游戏中的即时音效　212.1.2　即时音效的一个案例　222.1.3　背景音乐播放技术　242.1.4　简易音乐播放器的实现　262.2　简单数据的存储—Preferences　292.2.1　Preferences简介　292.2.2　Preferences实现访问时间的记录　292.3　手机自带数据库—SQLite　302.3.1　初识SQLite　302.3.2　SQLite数据库的基本操作　312.3.3　SQLite数据库的简单案例　322.3.4　使用ContentProvider组件共享数据　342.3.5　使用ContentResolver获取分享数据　362.4　文件I/O　372.4.1　访问SD卡中的文件　382.4.2　访问手机中的文件夹　392.4.3　读取assets文件夹下的内容　412.5　Socket网络通信　422.5.1　Socket开发基本知识　422.5.2　服务器端　432.5.3　客户端　442.6　蓝牙通信　452.6.1　蓝牙通信的基本知识　452.6.2　聊天案例概览　462.6.3　聊天案例的开发过程　472.7　小结　57第3章　初识OpenGL ES 3.x　583.1　OpenGL ES 3.x概述　583.1.1　OpenGL ES 3.x简介　583.1.2　初识OpenGL ES 3.0应用程序　613.1.3　OpenGL ES 3.1新特性简介　683.2　着色器与渲染管线　683.2.1　OpenGL ES 2.0的渲染管线　683.2.2　OpenGL ES 3.0的渲染管线　743.2.3　OpenGL ES中立体物体的构建　763.3　主流手机GPU大PK　773.3.1　手机GPU四大家族对比　773.3.2　主流GPU的性能参数比较　803.4　小结　81第4章　着色语言Shading Language　824.1　着色语言概述　824.2　着色语言基础　824.2.1　数据类型概述　834.2.2　数据类型的基本使用　874.2.3　运算符　894.2.4　构造函数　914.2.5　类型转换　924.2.6　存储限定符　934.2.7　插值限定符　984.2.8　一致块　994.2.9　layout限定符　1004.2.10　流程控制　1024.2.11　函数的声明与使用　1044.2.12　片元着色器中浮点变量　精度的指定　1054.2.13　程序的基本结构　1064.3　特殊的内建变量　1064.3.1　顶点着色器中的内建变量　1064.3.2　片元着色器中的内建变量　1074.3.3　内建常量　1084.3.4　内建uniform变量　1084.4　着色语言的内置函数　1094.4.1　角度转换与三角函数　1094.4.2　指数函数　1104.4.3　常见函数　1114.4.4　几何函数　1144.4.5　矩阵函数　1164.4.6　向量关系函数　1164.4.7　纹理采样函数　1174.4.8　微分函数　1204.4.9　浮点数的打包与解包函数　1204.5　用invariant修饰符避免值变问题　1214.6　预处理器　1224.7　小结　123第5章　必知必会的3D开发知识—投影及各种变换　1245.1　摄像机的设置　1245.2　两种投影方式　1255.2.1　正交投影　1255.2.2　透视投影　1325.3　各种变换　1345.3.1　基本变换的相关数学知识　1345.3.2　平移变换　1355.3.3　旋转变换　1385.3.4　缩放变换　1395.3.5　基本变换的实质　1405.4　所有变换的完整流程　1415.5　绘制方式　1445.5.1　各种绘制方式概览　1455.5.2　点与线段绘制方式　1465.5.3　三角形条带与扇面绘制方式　1475.5.4　顶点法与索引法　1515.5.5　layout限定符的使用　1555.6　顶点常量属性　1565.6.1　顶点常量基本知识　1565.6.2　一个简单的案例　1565.7　设置合理的视角　1585.8　设置合理的透视参数　1635.9　多边形偏移　1665.10　卷绕和背面剪裁　1685.10.1　基本知识　1685.10.2　一个简单的案例　1695.11　小结　170第6章　光照　1716.1　曲面物体的构建　1716.1.1　球体构建的基本原理　1716.1.2　案例效果概览　1726.1.3　开发步骤　1726.2　基本光照效果　1756.2.1　光照的基本模型　1756.2.2　环境光　1756.2.3　散射光　1776.2.4　镜面光　1816.2.5　三种光照通道的合成　1856.3　定位光与定向光　1876.4　点法向量和面法向量　1896.5　光照的每顶点计算与每片元计算　1916.6　小结　193第7章　纹理映射　1947.1　初识纹理映射　1947.1.1　基本原理　1947.1.2　一个简单的案例　1957.1.3　色彩通道的灵活组合　1997.2　纹理拉伸　2017.2.1　三种拉伸方式概览　2017.2.2　不同拉伸方式的案例　2037.3　纹理采样　2077.3.1　纹理采样概述　2077.3.2　最近点采样　2077.3.3　线性纹理采样　2087.3.4　MIN与MAG采样　2097.3.5　不同纹理采样方式的案例　2107.4　mipmap纹理技术　2147.5　多重纹理与过程纹理　2157.5.1　案例概览　2157.5.2　将2D纹理映射到球面上的策略　2167.5.3　案例的场景结构　2177.5.4　开发过程　2187.6　压缩纹理的使用　2247.7　点精灵　2267.7.1　基本知识　2267.7.2　一个简单案例　2277.8　3D纹理　2297.9　2D纹理数组　2337.10　采样器配置对象的使用　2377.11　小结　239第8章　3D基本形状的构建　2408.1　圆柱体　2408.1.1　顶点原始位置的生成　2408.1.2　案例的开发　2428.2　圆锥体　2448.2.1　顶点原始位置的生成　2448.2.2　案例的开发　2468.3　圆环体　2488.3.1　顶点原始位置的生成　2488.3.2　案例的开发　2498.4　螺旋管　2508.4.1　顶点原始位置的生成　2508.4.2　案例的开发　2518.5　几何球　2528.5.1　顶点原始位置的生成　2528.5.2　案例的开发　2548.6　足球碳分子模型的搭建　2598.6.1　搭建的基本原理　2598.6.2　案例的开发　2618.7　贝塞尔曲线及旋转面　2648.7.1　三维旋转曲面的生成　2648.7.2　贝塞尔曲线　2658.7.3　Bezier曲线生成工具　2668.7.4　印度古典建筑场景的开发　2688.8　小结　269第9章　更逼真的游戏场景——3D模型加载　2709.1　obj模型文件概述　2709.1.1　obj文件的格式　2709.1.2　用3ds Max设计3D模型　2719.2　加载obj文件　2729.2.1　加载仅有顶点坐标与面数据的obj文件　2729.2.2　加载后自动计算面法向量　2759.2.3　加载后自动计算平均法向量　2789.2.4　加载纹理坐标　2809.2.5　加载顶点法向量　2839.3　双面光照　2849.4　小结　286第10章　独特的场景渲染技术—　混合与雾　28710.1　混合技术　28710.1.1　混合基本知识　28710.1.2　源因子和目标因子　28810.1.3　简单混合效果案例　29010.1.4　ETC2压缩纹理的使用　29210.2　地月系云层效果的实现　29510.3　雾　29710.3.1　雾的原理与优势　29710.3.2　雾的简单实现　29810.4　小结　300第11章　常用的3D开发技巧— 标志板、天空盒、镜像绘制等　30111.1　标志板　30111.1.1　案例效果与基本原理　30111.1.2　开发步骤　30211.2　灰度图地形　30511.2.1　基本原理　30611.2.2　普通灰度图地形　30611.2.3　过程纹理地形　30911.2.4　MipMap地形　31111.2.5　顶点着色器采样纹理　地形　31211.3　用粒子沉积算法构建地形　31411.3.1　粒子沉积法的基本原理　31411.3.2　地形设计器的使用　31611.3.3　粒子沉积的核心算法类　31811.4　天空盒与天空穹　31911.4.1　天空盒　31911.4.2　天空穹　32111.4.3　天空盒与天空穹的使用　技巧　32211.5　简单镜像效果　32311.5.1　镜像基本原理　32311.5.2　基本效果案例　32311.5.3　升级效果案例　32611.6　动态文本输出　32711.6.1　案例效果与基本原理　32711.6.2　具体开发步骤　32711.7　非真实感绘制　32911.7.1　基本原理与案例效果　32911.7.2　具体开发步骤　33111.8　描边效果的实现　33311.8.1　沿法线挤出轮廓　33311.8.2　在视空间中挤出　33511.9　小结　336第12章　渲染出更加酷炫的3D场景—　几种剪裁与测试　33712.1　剪裁测试　33712.1.1　基本原理与核心代码　33712.1.2　一个主次视角的简单案例　33712.2　Alpha测试　33812.2.1　Alpha测试基本原理　33912.2.2　一个椭圆窗口的案例　33912.3　模板测试　34112.3.1　基本原理　34112.3.2　一个简单的案例　34312.4　任意剪裁平面　34412.4.1　基本原理　34412.4.2　茶壶被任意平面剪裁的　案例　34512.5　小结　346第13章　引人入胜的游戏特性—　传感器应用开发　34713.1　基本的开发流程　34713.2　加速度传感器　34913.2.1　加速度传感器简介　34913.2.2　案例的开发　35013.3　磁场传感器　35113.3.1　磁场传感器简介　35113.3.2　案例的开发　35113.4　陀螺仪传感器　35213.4.1　陀螺仪传感器简介　35213.4.2　案例的开发　35313.5　光传感器　35413.5.1　光传感器简介　35413.5.2　案例的开发　35413.6　温度传感器　35513.6.1　温度传感器简介　35513.6.2　案例的开发　35513.7　接近传感器　35613.7.1　接近传感器简介　35713.7.2　案例的开发　35713.8　姿态传感器　35813.8.1　姿态传感器简介　35813.8.2　案例的开发　36013.9　加速度传感器综合案例　36113.10　传感器的坐标轴问题　36313.11　小结　366第14章　Android NDK及iOS 平台下的　OpenGL ES开发　36714.1　使用Android NDK进行OpenGL ES　开发　36714.1.1　Android NDK开发环境的下　载及配置　36714.1.2　Android NDK项目在Eclipse　中的配置　37014.1.3　使用Android NDK开发简单的　OpenGL ES 3.0程序　37114.2　使用Android NDK开发山地地形　场景　37814.2.1　案例效果及山地绘制类的　开发　37914.2.2　NDK端渲染函数的开发　38014.3　基于iOS平台开发OpenGL ES 3.0　程序　38214.3.1　案例运行效果及Xcode项目的　创建　38214.3.2　案例的开发过程　38514.4　基于iOS平台的地月系场景　案例　39014.4.1　案例的运行效果　39114.4.2　案例的开发过程　39114.5　小结　394第15章　Web端3D游戏开发——WebGL 3D应用开发　39515.1　WebGL概览　39515.1.1　WebGL简介　39515.1.2　WebGL效果展示　39615.2　初识WebGL应用　39615.2.1　WebGL应用案例部署运行　步骤简介　39715.2.2　简单渲染3D模型案例的　开发　39715.3　加入光照效果的WebGL案例　40415.4　带有纹理贴图的WebGL案例　40715.4.1　一个简单的案例　40815.4.2　WebGL版的地月系案例　41115.5　小结　413第16章　休闲类游戏—3D　可爱抓娃娃　41416.1　游戏的背景及功能概述　41416.1.1　背景描述　41416.1.2　功能介绍　41416.2　游戏的策划及准备工作　41716.2.1　游戏的策划　41716.2.2　手机平台下游戏的准备　工作　41816.3　游戏的架构　42016.3.1　各个类的简要介绍　42016.3.2　游戏框架简介　42316.4　界面显示类　42416.4.1　显示界面类　MySurfaceView　42416.4.2　游戏界面类GameView　42616.4.3　游戏主菜单界面类MainView　43016.5　辅助工具类　43116.5.1　辅助类　43216.5.2　自定义管理器类　43616.5.3　线程类　43916.6　绘制相关类　44116.6.1　3D模型绘制类的开发　44116.6.2　BN2DObject绘制类的开发　44216.7　粒子系统的开发　44416.7.1　基本原理　44416.7.2　开发步骤　44416.8　本游戏中的着色器　44716.9　游戏的优化及改进　44916.10　小结　449第17章　基于WebGL的3D 楼盘展示　系统　45017.1　应用背景及功能概述　45017.1.1　背景概述　45017.1.2　功能介绍　45017.2　功能预览及架构　45117.2.1　基于WebGL的3D楼盘展示　系统功能预览　45117.2.2　基于WebGL的3D楼盘展示　系统目录结构　45417.3　Web平台下应用开发前的准备　工作　45517.3.1　图片资源的搜集　45517.3.2　模型资源的采集　45617.4　地图设计器的开发　45717.4.1　地图设计器的开发设计　思路　45717.4.2　地图设计器的框架介绍　45817.4.3　地图设计器的开发步骤　45817.5　公共函数介绍　46117.5.1　工具函数文件GLUtil.js　46117.5.2　obj加载文件　LoadObjUtil.js　46317.5.3　着色器加载文件　LoadShaderUtil.js　46417.5.4　3D物体绘制文件　ObjObject.js　46517.5.5　矩阵操作函数文件　MatrixState.js　46617.6　物体创建及绘制相关函数介绍　46717.6.1　创建普通物体文件　loadObject.js　46717.6.2　地面绘制文件　DrawLandMaps.js　46817.6.3　普通按钮绘制文件　DrawButton.js　47017.7　各个功能模块的实现　47017.7.1　主界面mainView.html的　开发　47017.7.2　楼房模型界面　houseModel.html的实现　47517.7.3　户体模型界面　roomType.html的开发　47717.7.4　小区浏览界面　residentialGarden.html的　实现　47817.8　应用中运用的着色器介绍　48117.8.1　普通物体着色器　48117.8.2　不带光照物体着色器　48317.8.3　天空盒着色器　48317.9　应用的优化与改进　48417.10　小结　484