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OpenGL ES 2.0游戲開發（上卷）：基礎技術和典型案例

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為了解決3ds模擬器免安裝的問題，作者吳亞峰 這樣論述：

共分為17章，內容按照必知必會的基礎知識、基於OpenGL ES 2.0實現基本特效以及真實大型游戲案例的順序進行詳細地講解。主要內容如下：OpenGL的渲染管線、着色語言(Shading Language)、投影及各種變換、OpenGL ES 2.0中光照的基本原理與實現、紋理映射的基本原理與使用、各種3D基本形狀的原理與實現、3D模型加載、混合及霧的基本原理與使用、3D開發技巧(包括標志版、灰度圖地形、粒子沉積地形、天空盒與天空穹、鏡像技術、動態文本輸出以及非真實感繪制等一些常用的3D開發技巧)、剪裁與測試、Android中各種傳感器的使用，以及NDK及iOS平台下的OpenGL ES開發

，同時還介紹了如何在不同的平台間進行3D應用的移植；WebGL 3D應用開發，如何將3D應用移植到WebGL平台。最后用兩大完整案例夜鷹行動和BN賽艇貫穿整本書的實戰知識，真正幫助讀者學以致用。　　《OpenGL ES 2.0游戲開發(上卷)：基礎技術和典型案例》中在給出實際的開發案例時涉及了Android SDK、Android NDK、iOS、WebGL等主流平台，書中關於可編程渲染管線着色器的知識與技術還可以通用於包括Windows Phone、MeeGO、PSP、PlayStation等移動嵌入式平台。 第1章 初識廬山真面目——Android概覽 11．1 智能手

機市場現狀 11．1．1 5大智能手機操作系統 11．1．2 智能手機市場的新星 11．2 Android平台的特點及未來的趨勢 21．2．1 全新理念帶來的體驗風暴 21．2．2 中國手機市場的主導性作用 21．2．3 手機3D游戲和應用增長迅速 31．3 如何搭建Android開發環境 31．3．1 JDK的安裝及環境配置 31．3．2 Eclipse集成開發環境的搭建 51．3．3 創建並啟動模擬器 61．4 Hello Android應用程序的開發 91．4．1 第一個Android應用程序 91．4．2 Android應用程序的項目結構 121．4．3 Android應用程序的調試

131．4．4 實際設備的聯機調試 151．5 已有Android項目的導入和運行 151．5．1 項目的導入 151．5．2 應用程序的運行 161．6 Android應用程序運行的機制 161．6．1 應用程序的系統架構 171．6．2 應用程序框架 171．6．3 Android運行時 181．6．4 系統庫 181．6．5 底層Linux內核 191．7 本章小結 19第2章 游戲開發相關Android知識——音效、存儲、藍牙等 202．1 游戲中的音效 202．1．1 游戲中的即時音效 202．1．2 即時音效的一個案例 212．1．3 背景音樂播放技術 232．1．4 簡易音樂播放

器的實現 252．2 簡單數據的存儲——Preferences 282．2．1 Preferences簡介 282．2．2 Preferences實現訪問時間的記錄 282．3 手機自帶數據庫——SQLite 292．3．1 初識SQLite 292．3．2 SQLite數據庫的基本操作 302．3．3 SQLite數據庫的簡單案例 312．3．4 使用ContentProvider組件共享數據 342．3．5 使用ContentResolver獲取分享數據 352．4 文件I/O 372．4．1 訪問SD卡中的文件 372．4．2 訪問手機中的文件夾 382．4．3 讀取assets文件夾下

的內容 402．5 2D動畫的開發 412．5．1 SurfaceView用法簡介 422．5．2 使用SurfaceView實現2D動畫 422．6 Socket網絡通信 472．6．1 Socket開發基本知識 472．6．2 服務器端 472．6．3 客戶端 482．7 藍牙通信 492．7．1 藍牙通信的基本知識 492．7．2 聊天案例概覽 502．7．3 聊天案例的開發過程 512．8 本章小結 62第3章 初識OpenGL ES 2．0 633．1 OpenGL ES 2．0概述 633．1．1 OpenGL ES 2．0簡介 633．1．2 初識OpenGL ES 2．0應用程

序 663．2 着色器與渲染管線 743．2．1 OpenGL ES 1．x的渲染管線 743．2．2 OpenGL ES 2．0的渲染管線 783．2．3 OpenGL ES中立體物體的構建 813．3 主流Android手機GPU大比拼 823．3．1 手機GPU四大家族對比 823．3．2 主流GPU的性能參數比較 863．4 本章小結 87第4章 着色語言 884．1 着色語言(Shading Language)概述 884．2 着色語言基礎 884．2．1 數據類型概述 894．2．2 數據類型的基本使用 934．2．3 運算符 944．2．4 類型轉換 964．2．5 限定符 97

4．2．6 流程控制 1004．2．7 函數的聲明與使用 1024．2．8 片元着色器中浮點變量精度的指定 1034．2．9 程序的基本結構 1034．3 特殊的內建變量 1044．3．1 頂點着色器中的內建變量 1044．3．2 片元着色器中的內建變量 1044．4 着色語言的內置函數 1054．4．1 角度轉換與三角函數 1064．4．2 指數函數 1064．4．3 常見函數 1074．4．4 幾何函數 1104．4．5 矩陣函數 1114．4．6 向量關系函數 1124．4．7 紋理采樣函數 1124．4．8 微分函數 1134．5 用invariant修飾符避免值變問題 1144．6

本章小結 115第5章 必知必會的3D開發知識——投影及各種變換 1165．1 攝像機的設置 1165．2 兩種投影方式 1175．2．1 正交投影 1175．2．2 透視投影 1235．3 各種變換 1265．3．1 基本變換的相關數學知識 1265．3．2 平移變換 1265．3．3 旋轉變換 1295．3．4 縮放變換 1305．3．5 基本變換的實質 1315．4 所有變換的完整流程 1325．5 繪制方式 1355．5．1 各種繪制方式概覽 1355．5．2 點與線段繪制方式 1375．5．3 三角形條帶與扇面繪制方式 1385．5．4 頂點法與索引法 1425．6 設置合理的視角

1445．7 卷繞和背面剪裁 1495．7．1 基本知識 1495．7．2 一個簡單的案例 1505．8 本章小結 152第6章 讓場景更逼真——光照效果 1536．1 曲面物體的構建 1536．1．1 球體構建的基本原理 1536．1．2 案例效果概覽 1546．1．3 開發步驟 1546．2 基本光照效果 1576．2．1 光照的基本模型 1576．2．2 環境光 1586．2．3 散射光 1596．2．4 鏡面光 1636．2．5 三種光照通道的合成 1676．3 定位光與定向光 1686．4 點法向量和面法向量 1716．5 光照的每頂點計算與每片元計算 1736．6 本章小結 175

第7章 更加酷炫的3D效果——紋理映射 1767．1 初識紋理映射 1767．1．1 基本原理 1767．1．2 紋理映射的簡單案例 1777．2 紋理拉伸 1827．2．1 兩種拉伸方式概覽 1827．2．2 不同拉伸方式的案例 1837．3 紋理采樣 1867．3．1 紋理采樣概述 1867．3．2 最近點采樣 1867．3．3 線性紋理采樣 1877．3．4 MIN與MAG采樣 1897．3．5 不同紋理采樣方式的案例 1897．4 mipmap紋理技術 1937．5 多重紋理與過程紋理 1947．5．1 案例概覽 1947．5．2 將2D紋理映射到球面上的策略 1957．5．3 案例的

場景結構 1967．5．4 開發過程 1977．6 壓縮紋理的使用 2037．7 本章小結 205第8章 豐富的立體形狀——3D基本形狀的構建 2068．1 圓柱體 2068．1．1 頂點原始位置的生成 2068．1．2 案例的開發 2088．2 圓錐體 2108．2．1 頂點原始位置的生成 2108．2．2 案例的開發 2128．3 圓環體 2138．3．1 頂點原始位置的生成 2138．3．2 案例的開發 2148．4 螺旋管 2168．4．1 頂點原始位置的生成 2168．4．2 案例的開發 2178．5 幾何球 2188．5．1 頂點原始位置的生成 2188．5．2 案例的開發 220

8．6 足球碳分子模型的搭建 2248．6．1 搭建的基本原理 2258．6．2 案例的開發 2278．7 貝塞爾曲線及旋轉面 2298．7．1 三維旋轉曲面的生成 2308．7．2 貝塞爾曲線 2308．7．3 Bezier曲線生成工具 2318．7．4 印度古典建築場景的開發 2338．8 本章小結 234第9章 更逼真的游戲場景——3D模型加載 2359．1 obj模型文件概述 2359．1．1 obj文件的格式 2359．1．2 用3ds Max設計3D模型 2369．2 加載obj文件 2379．2．1 加載僅有頂點坐標與面數據的obj文件 2379．2．2 加載后自動計算面法向量

2409．2．3 加載后自動計算平均法向量 2429．2．4 加載紋理坐標 2459．3 本章小結 247第10章 獨特的場景渲染技術——混合與霧 24810．1 混合技術 24810．1．1 混合基本知識 24810．1．2 源因子和目標因子 24910．1．3 簡單混合效果案例 25010．2 地月系雲層效果的實現 25210．3 霧 25410．3．1 霧的原理與優勢 25410．3．2 霧的簡單實現 25510．4 本章小結 257第11章 常用的3D開發技巧——標志板、天空盒、鏡像繪制等 25811．1 標志板 25811．1．1 案例效果與基本原理 25811．1．2 開發步驟 2

5911．2 灰度圖地形 26211．2．1 基本原理 26311．2．2 普通灰度圖地形 26311．2．3 過程紋理地形 26511．2．4 MipMap地形 26811．3 用粒子沉積算法構建地形 26911．3．1 粒子沉積法基本原理 26911．3．2 地形設計器的使用 27111．3．3 粒子沉積的核心算法類 27211．4 天空盒與天空穹 27411．4．1 天空盒 27411．4．2 天空穹 27511．4．3 天空盒與天空穹的使用技巧 27711．5 鏡像技術 27711．5．1 鏡像基本原理 27711．5．2 基本效果案例 27711．5．3 升級效果案例 28011．6

動態文本輸出 28111．6．1 案例效果與基本原理 28111．6．2 具體開發步驟 28211．7 非真實感繪制 28311．7．1 案例效果與基本原理 28411．7．2 具體開發步驟 28411．8 本章小結 286第12章 渲染出更加酷炫的3D場景——剪裁測試 28712．1 剪裁測試 28712．1．1 基本原理與核心代碼 28712．1．2 一個主次視角的簡單案例 28712．2 Alpha測試 28812．2．1 Alpha測試基本原理 28912．2．2 一個橢圓窗口的案例 28912．3 模板測試 29012．3．1 基本原理 29112．3．2 一個簡單的案例 2931

2．4 任意剪裁平面 29412．4．1 基本原理 29412．4．2 茶壺被任意平面剪裁的案例 29412．5 本章小結 296第13章 引人入勝的游戲特性——傳感器應用開發 29713．1 基本的開發流程 29713．2 加速度傳感器 29913．2．1 加速度傳感器簡介 29913．2．2 案例的開發 30013．3 磁場傳感器 30113．3．1 磁場傳感器簡介 30113．3．2 案例的開發 30113．4 陀螺儀傳感器 30213．4．1 陀螺儀傳感器簡介 30213．4．2 案例的開發 30213．5 光傳感器 30413．5．1 光傳感器簡介 30413．5．2 案例的開發 3

0413．6 溫度傳感器 30513．6．1 溫度傳感器簡介 30513．6．2 案例的開發 30513．7 接近傳感器 30613．7．1 接近傳感器簡介 30613．7．2 案例的開發 30713．8 姿態傳感器 30813．8．1 姿態傳感器簡介 30813．8．2 案例的開發 31013．9 加速度傳感器綜合案例 31113．10 傳感器的坐標軸問題 31313．11 本章小結 316第14章 移動開發平台上的主角——Android NDK及iOS平台下的OpenGL ES開發 31714．1 使用Android NDK進行OpenGL ES開發 31714．1．1 Android N

DK開發環境的下載及配置 31714．1．2 Android NDK在Eclipse中的配置 32014．1．3 使用Android NDK開發簡單的OpenGL ES 2．0程序 32214．2 使用Android NDK開發山地地形場景 32814．2．1 案例效果及山地繪制類的開發 32914．2．2 NDK端渲染函數的開發 33114．3 基於iOS平台開發OpenGL ES 2．0程序 33214．3．1 案例運行效果及Xcode項目的創建 33214．3．2 案例的開發過程 33414．4 基於iOS平台的地月系場景案例 33714．4．1 案例運行效果及GLView的開發 337

14．4．2 其他部分的開發 33814．5 本章小節 340第15章 Web端3D游戲開發——WebGL 3D應用開發 34115．1 WebGL概覽 34115．1．1 WebGL簡介 34115．1．2 WebGL效果展示 34115．2 初識WebGL應用 34215．2．1 Obj模型加載工具簡介 34215．2．2 簡單渲染3D模型案例的開發 34415．3 加入光照效果的WebGL案例 34915．3．1 生成帶有法向量數據的JavaScript腳本文件 34915．3．2 案例的具體開發 35015．4 帶有紋理貼圖的WebGL案例 35115．4．1 生成帶有法向量和紋理坐標

數據的JavaScript腳本文件 35115．4．2 案例的開發 35115．4．3 WebGL版的地月系案例 35315．5 本章小節 354第16章 綜合案例一——夜鷹行動 35516．1 游戲背景及功能概述 35516．1．1 游戲開發的背景概述 35516．1．2 游戲功能介紹 35516．2 游戲的策划及准備工作 35816．2．1 游戲的策划 35816．2．2 Android平台下游戲開發的准備工作 35916．3 游戲的架構 36216．3．1 各個類的簡要介紹 36216．3．2 游戲框架簡介 36516．4 公共類Aircraft_Activity 36616．5 游戲相

關類 36816．5．1 游戲界面繪制類(GLGameView) 36916．5．2 游戲線程類(KeyThread) 38016．5．3 子彈類(BulletForControl) 39116．5．4 坦克類(TanKe) 39516．5．5 山地繪制類(LandForm) 39916．5．6 顏色圓面類(CircleForDraw) 40016．5．7 星空類(SkyNight) 40216．5．8 爆炸效果繪制類(DrawBomb) 40316．5．9 數字繪制類(NumberForDraw) 40416．6 該游戲中的着色器 40516．6 ．1 加載界面着色器 40516．6．2 地

形着色器 40516．6．3 按鈕着色器 40716．6．4 星空着色器 40716．6．5 生命值矩形着色器 40816．6．6 顏色圓面着色器 40816．7 游戲的優化與改進 408第17章 綜合案例二——BN賽艇 41017．1 游戲背景及功能概述 41017．1．1 游戲開發的背景概述 41017．1．2 游戲功能介紹 41017．2 游戲的策划及准備工作 41217．2．1 游戲的策划 41217．2．2 Android平台下游戲的准備工作 41317．3 游戲的架構 41617．3．1 各個類簡要介紹 41717．3．2 游戲框架簡介 42117．4 主控制類(MyActivit

y) 42317．5 2D界面相關類 42617．5．1 歡迎界面類(WelcomeView) 42617．5．2 2D界面父類(MySFView) 42717．5．3 主菜單類(MenuView) 42717．5．4 2D界面繪制類(ViewForDraw) 42817．5．5 數據庫工具類(DBUtil) 42917．5．6 Android系統版本對話框(AndroidVersionDialog) 43117．6 選船界面相關類 43117．6．1 着色器管理類(ShaderManager) 43217．6．2 圍牆類(ColorLightRect) 43217．6．3 選船房間類(Hou

seForDraw) 43317．6．4 展台類(DisplayStation) 43517．6．5 賽艇類(Boat) 43617．6．6 選船界面(XCSurfaceView) 43617．7 游戲界面相關類 44117．7．1 進度條類(Process) 44117．7．2 3D物體父類(BNDrawer) 44217．7．3 3D物體控制類(TDObjectForControl) 44217．7．4 賽艇類(Boat) 44317．7．5 可碰撞物體父類(KZBJDrawer) 44417．7．6 可碰撞物體控制類(KZBJForControl) 44417．7．7 賽艇與可碰撞物體檢

測碰撞線程(ThreadColl) 44617．7．8 可吃物體父類(SpeedForEat) 44617．7．9 可吃物體控制類(SpeedForControl) 44717．7．10 晶體旋轉線程(RotateThread) 44817．7．11 賽艇與晶體碰撞檢測線程(ThreadForEat) 44917．7．12 比較兩灌木距離攝像機距離類(MyComparable) 44917．7．13 單個灌木類(SingleShrub) 45017．7．14 灌木控制類(ShrubForControl) 45117．7．15 賽艇賽道類(RaceTrack) 45117．7．16 賽艇與橋碰撞

檢測類(PZZ) 45317．7．17 賽艇運動路徑工具類(PathUtil) 45317．7．18 尾浪類(WeiLang) 45417．7．19 水面類(Water) 45517．7．20 游戲界面類(MyGLSurfaceView) 45617．7．21 運動監聽線程(KeyThread) 46317．8 該游戲中的着色器 46517．9 游戲的優化與改進 467