正文

我的渲染技术进阶之旅推荐一个游戏引擎开发的开源电子书《游戏引擎浅入浅出》(代码片段)

字节卷动  字节卷动  2023-03-26  655

关键词：

文章目录

今天无意之间搜到了一个游戏引擎开发的开源电子书《游戏引擎浅入浅出》

PDF/随书代码/资源下载： https://github.com/ThisisGame/cpp-game-engine-book

项目介绍 README

本书以实际项目开发Timeline，完整介绍一个游戏引擎的所有模块，从最基础的OpenGL环境搭建，到骨骼动画、多线程渲染、阴影实现等等，最后实现一个完整的游戏引擎。

章节内容 Chapter

第 1 章介绍游戏引擎框架，以Unity为例，介绍游戏引擎组成。
第 2 章介绍OpenGL开发环境搭建，创建一个OpenGL空窗口来入坑。
第 3 章介绍使用OpenGL绘制三角形、正方形、立方体，来熟悉游戏渲染的最基础元素。
第 4 章介绍Shader的概念，编译链接，以及Shader格式、关键字。
第 5 章介绍贴图格式，从直接读取PNG、JPG渲染，然后介绍GPU所使用的的压缩纹理。
第 6 章介绍索引与缓冲区对象，索引就是多个顶点的下标，使用索引可以复用顶点渲染。而缓冲区则是将顶点数据存储于显存中，不用再每一帧都从内存上传到GPU。
第 7 章介绍引擎自定义的Mesh文件格式以及材质的组成。将原来写死在代码中的顶点数据存储到Mesh文件中，将原来写死在代码中的Shader参数存储到材质中。
第 8 章介绍使用Blender制作模型并编写Python代码导出为Mesh文件。
第 9 章介绍如何实现GameObject-Component模式。
第 10 章介绍什么是相机，以及多相机渲染排序。
第 11 章介绍获取鼠标、键盘输入。
第 12 章介绍如何将Demo代码，拆分为引擎源码与项目源码。
第 13 章介绍使用FreeType对指定字符生成单Alpha通道的纹理并渲染，以及使用顶点色实现彩色文字。
第 14 章介绍基础GUI控件的实现，包括UIImage、UIMask、UIText、UIButton。有了这几个基础，可以实现其他复杂的控件。
第 15 章介绍使用FMOD播放MP3、Wav音乐，以及使用FMOD专业音频编辑器制作音效与解析播放。
第 16 章介绍easy_profiler这个C++性能分析库。
第 17 章介绍使用Sol2这个开源库，将Lua集成到引擎，后续使用C++开发引擎，使用Lua编写测试代码。
第 18 章介绍骨骼动画原理，并介绍使用Blender制作骨骼动画、导出到skeleton_anim文件，在引擎解析。
第 19 章介绍骨骼蒙皮动画，在Blender刷权重，导出到weight文件，在引擎解析，渲染。
第 20 章介绍如何从FBX文件导出Mesh、骨骼动画、权重，实例导出古风少女并渲染。
第 21 章介绍多线程渲染，将OpenGL API放到单独的渲染线程，从主线程发命令到渲染线程，将DrawCall的影响分出去，减轻主线程负担。
第 22 章介绍不定时更新。

适用读者

写这本书的目的是普及游戏引擎基础知识，面向的读者有一定的Unity经验，对引擎某些点感兴趣即可。

每一章节介绍的知识点，都是供入门了解，并没有深挖。

简单、容易上手、短期目标、不枯燥，是这本书的追求的，太复杂的很容易中途放弃，我花了很多时间在这个上。

IDE选择了CLion，开箱即用跨平台。
每一小节开头就贴上了这一节项目地址，找到后把文件夹拖到CLion里面立即可以调试。
文章中的代码片段，开头就是这个代码所在文件以及行数。
一些名词，能和其他名词关联的我都会尽量关联。例如Shader的编译与Link，我用C语言的编译来对比。OpenGL的CS模型，我用网络消息来对比。
对于需要用到其他软件的，例如Blender建模、FMOD、WWise音频制作，我都录制了视频在B站，并贴在文章里。这应该是首次在引擎书里教你如何建模、音频编辑。其他的有Substance、Toolbag插件开发，Renderdoc GPU分析工具都有简单介绍。
渲染的模型动画用美女、帅哥、色彩丰富的物体，更有成就感。
有了一定功能后，就会基于现有功能开发一个小游戏，阶段性成就才能长时间坚持。

不过在简单的同时，很多基础知识没有介绍到，C++、Python、Lua、js、多线程、文件读取，这些书中就不再提了。

只要不放弃，一章一章看下去，一定能做出自己的游戏引擎。

学习方式推荐

本以实战为主，大部分章节都有CLion实例项目，项目路径在章节开头或结尾给出。

个人推荐的学习方式如下：

CLion打开项目，编译运行，看看效果。
过一遍代码，断点调试一下。
看一遍章节内容。
再过一遍代码。

资源下载

本书Markdown以及章节配套项目托管在Github上，读书过程中有疑问、发现错误都可以提Issues。

Github：https://github.com/ThisisGame/cpp-game-engine-book

特性列表 Feature

写这本书的目的是普及游戏引擎基础知识，面向的读者有一定的Unity经验，对引擎某些点感兴趣即可。

每一章节介绍的知识点，都是供入门了解，并没有深挖。

简单、容易上手、短期目标、不枯燥，是这本书的追求的，太复杂的很容易中途放弃，我花了很多时间在这个上。

容易上手

每一篇都从入门角度编写，一些名词，能和其他名词关联的我都会尽量关联。
例如Shader的编译与Link，我用C语言的编译来对比。

	C语言	Shader
目标硬件	CPU	GPU
编译流程	创建项目	创建GPU程序
	创建编写多个C代码文件	创建编写Shader(顶点Shader和片段Shader)
	把C代码发给编译器	把Shader代码发送到编译器
	编译C代码	编译Shader代码
	添加到链接列表	添加到链接列表
	链接	链接

每一小节开头就贴上了这一节项目地址，把文件夹拖到CLion里面立即可以调试。

代码片段开头标注这个代码所在文件以及行数。

内容全面

从最简单的三角形绘制，到骨骼动画渲染、灯光阴影、多线程、物理、寻路AI、音频解析都会进行介绍。

|
|

引擎生态

这应该是首次在引擎书里教如何建模、音频编辑。

Blender建模、FMOD、WWise音频制作，我都录制了视频。

其他的Substance、Toolbag插件开发，Renderdoc DrawCall分析都有简单介绍。

短期目标

渲染的模型动画用美女、帅哥、色彩丰富的物体，更有成就感。

有了一定功能后，就会基于现有功能开发一个小游戏，阶段性成就才能长时间坚持。

快速上手 Getting Start

阅读图书

在线阅读：http://www.thisisgame.com.cn/tutorial?book=cpp-game-engine-book&lang=zh&md=Introduction.md

本地阅读，按照下面步骤：

安装GitBook
克隆项目:git clone https://github.com/ThisisGame/cpp-game-engine-book.git
双击gitbook_serve.bat启动本地GitBook服务器，成功后，打开浏览器访问http://localhost:4000，即可阅读。

随书项目调试

安装CLion。
在每小节开头找到CLion项目目录，用CLion打开。

常见问题 FAQ

书中讲述的引擎技术适用哪些系统平台？

目前适配Windows与MacOS。

- 由于Arm版Mac只支持OpenGL Core，所以《6.3 OpenGL Core Profile》之前的章节实例无法在Arm版Mac运行。

如何使用VisualStudio开发？

随书实例使用CLion开发，CLion支持Windows与Mac，跨平台不需要额外学习成本。

VisualStudio从2019开始支持CMake项目，所以在Windows上也可以使用VisualStudio2019及以上版本打开随书实例CLion项目。

具体请参考 2.3 使用VisualStudio开发

行为准则 Code Of Conduct

引擎使用C++开发，遵从Google C++规范，贡献代码时，需要先熟悉代码风格。
贡献代码时，请先fork本项目到你的名下，然后修改代码，通过合并请求来提交。
目前适配Windows和Mac，同样，你可以在这两个系统上开发。代码提交前，请确保功能在这两个系统上都是正常且一致的。

如何加入 How To Join

你可以直接打开在线阅读：http://www.thisisgame.com.cn/tutorial?book=cpp-game-engine-book&lang=zh&md=Introduction.md
本书是开源的，你可以fork本项目，然后修改代码，然后提交合并请求。
欢迎大家提Issue，反馈遇到的问题。内网可以直接联系我。也可以加入q群(879187705)讨论，得到答案后，更新issue，方便其他人查询。

我的渲染技术进阶之旅基于filament渲染引擎绘制一个不停旋转的彩色矩形

一、绘制三角形回顾在上一篇博客【我的渲染技术进阶之旅】Google开源的基于物理的实时渲染引擎Filament源码分析：Android版本的Filament第一个示例：sample-hello-triangle中，我们分析了如何使用Filament来绘制一个三角形，效果如下所... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅games104游戏引擎思维导图2.0上线！

这份思维导图凝结了1500+个知识点成为了许多同学成长路上的“导览”经过了一个月的重新打磨我们的思维导图2.0正式上线登录GAMES104官网即可获取【思维导图2.0】GAMES104官网https://games104.boomingtech.com/或点击[原文]即可下载你可... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅games104游戏引擎思维导图2.0上线！

我的渲染技术进阶之旅google开源的基于物理的实时渲染引擎filament源码分析：android版本的filament第一个示例：sample-hello-triangle

文章目录一、效果展示二、之前的博客三、示例工程sample-hello-triangle源码分析3.1项目源码路径3.2分析源码3.2.1分析AndroidManifest.xml3.2.2分析`build.gradle`文件3.2.2.1使用插件`filament-tools-plugin`转换`.mat`文件为`.filamat`文件3.2.2.2配置aaptOptio... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅google开源的基于物理的实时渲染引擎filament源码分析：在android中如何使用matc命令自动将.mat文件转换为.filament文件？(代码片段)

...Linux、macOS和WebGL2在我前两篇博客介绍了如何编译Filament【我的渲染技术进阶之旅】如何在Windows系统编译Filament的android版本程序？【我的渲染技术进阶之旅】如何编译Filament的windows版本程序？今天在看Filament的示例工程的时候，发... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅google开源的基于物理的实时渲染引擎filament源码分析：android版本的filament第一个示例：sample-hello-triangle

我的渲染技术进阶之旅google开源的基于物理的实时渲染引擎filament源码分析：在android中如何使用filament命令将.obj或者.fbx文件转换为.filamesh文件？

文章目录一、需求描述1.1为啥要学习`filamesh`命令1.2从android项目的build.gradle看起1.3查看FilamentToolsPlugin插件源代码1.3.1FilamentToolsPlugin插件注册task1.3.2查看filamentCompileMesh这个task的源代码二、关于filamesh命令2.1filamesh工具在哪里？2.2fil... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅google开源的基于物理的实时渲染引擎filament源码分析：在android中如何使用filamesh命令将.obj或者.fbx文件转换为.filamesh文件？

我的渲染技术进阶之旅google开源的基于物理的实时渲染引擎filament源码分析：在android中如何使用cmgen命令自动将.hdr文件转换为.ktx文件或者.rgb32文件等？

文章目录一、需求描述1.1为啥要学习cmgen命令1.1bug描述1.1.1运行错误描述：java.io.FileNotFoundException:envs/flower_road_no_sun_2k/m0_nx.rgb32f1.1.2编译之前：1.1.3编译之后二、了解cmgen工具2.1从android项目的build.gradle看起2.2查看FilamentToolsPlugin插件... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅收集到的关于基于图像光照（imagebasedlighting）ibl的一些资料(代码片段)

一、需求描述在我的博客【我的渲染技术进阶之旅】Google开源的基于物理的实时渲染引擎Filament源码分析：在android中如何使用cmgen命令自动将.hdr文件转换为.ktx文件或者.rgb32文件等？中有简单的提了一下ibl并成功的利用cmgen命令行... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅google开源的基于物理的实时渲染引擎filament源码分析：在android中如何使用cmgen命令自动将.hdr文件转换为.ktx文件或者.rgb32文件等？

我的渲染技术进阶之旅如何编译filament的windows版本程序？(代码片段)

一、Filament简介Filament是一个基于物理的实时渲染引擎，适用于Android、iOS、Windows、Linux、macOS和WebGL2。它被设计为在Android上尽可能小且尽可能高效。github地址：https://github.com/google/filament渲染案例：APIsNativeC++APIforAndroid,iOS,Linux,macOS... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅如何编译filament的windows版本程序？(代码片段)

我的渲染技术进阶之旅google开源的基于物理的实时渲染引擎filament源码分析：在android中如何使用matc命令自动将输入材质定义.mat文件转换为输出材质包.filamat文件？(代码片

文章目录一、需求描述二、先打开.mat文件查看一下三、matc工具3.1什么是matc工具呢？3.2matc工具在哪里？3.3matc的底层实现源代码3.4命令行使用matc3.4.1执行matc.exe--help命令查看matc命令的用法3.4.2执行matc命令将.mat文件转换为.filamat文... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅收集到的关于基于图像光照（imagebasedlighting）ibl的一些资料(代码片段)

我的渲染技术进阶之旅glfw库简单介绍(代码片段)

文章目录一、为啥去了解glfw?二、glfw相关资料三、glfw简单示例1.引入GLFW头文件2.初始化和终止GLFW3.设置错误回调4.创建窗口和上下文5.使OpenGL上下文成为当前上下文6.检查窗口关闭标志7.接收输入事件8.使用OpenGL渲染9.读取定时器10.... 查看详情

我的渲染技术进阶之旅关于c++轻量级界面开发框架dearimgui介绍(代码片段)

文章目录一、怎么知道ImGui的1.1Filament中有使用ImGui1.2其他很多渲染框架都有使用ImGui二、ImGui介绍2.1ImGui风格2.2Imgui介绍2.2.1Imgui简介2.2.2Imgui用法2.2.3Demo示例2.2.4集成2.2.5更多案例2.3查看Imgui实例源代码2.3.1运行demo2.3.2项目结构分析2.3... 查看详情