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Android 3D游戏开发技术详解与典型案例

目前市面上的Android技术书籍还比较少,Android 3D游戏开发的书籍更是没有。因此,在现在市面上,Android游戏开发的书籍特别是Android 3D游戏开发的书籍还是有相当大的市场需求。
《Android3D游戏开发技术详解与典型案例》既介绍了Android 3D游戏开发中必知必会的基础知识,同时通过7个真实案例向读者介绍Android 3D游戏的完整开发步骤,希望通过本书能够使读者尽快掌握Android 3D游戏开发的相关知识。

目录


第一篇 必知必会的基础知识
第1章 英雄还看今朝——Android简介 20
1.1 群雄割据的手机市场   20
1.1.1 手机市场的两颗新星       20
1.1.2 手机操作系统的5大元老       21
1.2 Android的未来及特点 22
1.2.1 得中国市场者得天下       22
1.2.2 全新的概念带来全新的体验   22
1.3 Android开发环境的搭建    22
1.3.1 SDK的安装及环境配置   22
1.3.2 Eclipse集成开发环境的搭建   23
1.3.3 模拟器的创建和运行       24
1.4 第一个Android应用程序的开发       25
1.4.1 第一个Android程序 26
1.4.2 Android应用程序的调试 27
1.5 Android应用程序运行的内部机制    29
1.5.1 Android应用程序的项目结构 30
1.5.2 Android 应用程序的系统架构       31
1.5.3 Android 应用程序框架    32
1.5.4 Android 运行时       32
1.5.5 系统库       33
1.5.6 Linux内核 34
1.6 本章小结      34
第2章 数风流人物——当前流行游戏类型简介    35
2.1 AVG冒险游戏     35
2.1.1 游戏玩法   35
2.1.2 视觉效果   35
2.1.3 游戏设计   36
2.2 PZL益智类游戏   36
2.2.1 游戏玩法   36
2.2.2 视觉效果   37
2.2.3 游戏设计   37
2.3 ACT动作游戏      38
2.3.1 历代游戏介绍   38
2.3.2 未来动作游戏的发展       39
2.4 RPG角色扮演类游戏 40
2.4.1 历代游戏介绍   40
2.4.2 Android平台游戏移植     42
2.5 STG射击类游戏 43
2.5.1 游戏的分类       43
2.5.2 游戏的玩法       44
2.5.3 游戏设计   44
2.6 FPS第一人称视角射击游戏      44
2.6.1 游戏玩法   44
2.6.2 视觉效果   45
2.6.3 游戏设计   45
2.7 SLG策略游戏      46
2.7.1 游戏的玩法       46
2.7.2 视觉效果   46
2.7.3 游戏设计   47
2.8 SPT体育类游戏   47
2.8.1 游戏的玩法       47
2.8.2 视觉效果   47
2.8.3 游戏设计   47
2.9 本章小结      48
第3章 不积跬步,无以至千里—游戏开发基础知识    49
3.1 游戏中的声音      49
3.1.1 迅雷不及掩耳的即时音效       49
3.1.2 一个即时音效的例子       50
3.1.3 背景音乐播放技术   53
3.1.4 简单音乐播放器实现       55
3.2 手机中的数据库——SQLite       59
3.2.1 SQLite数据库简介   59
3.2.2 SQLite数据库的基本操作       60
3.2.3 SQLite操作数据库的简单应用       60
3.3 文件I/O 64
3.3.1 轻松访问SD卡 64
3.3.2 访问手机中的存储文件夹       67
3.3.3 读取assets中的文件 68
3.4 存储简单数据的利器——Preferences       70
3.4.1 Preferences简介       70
3.4.2 Preferences实现显示上次登录时间       70
3.5 SURFACEView在游戏中的使用       72
3.5.1 SurfaceView简单操作      72
3.5.2 简单动画场景的绘制       73
3.6 本章小结      78
第4章 千里之行,始于足下—3D开发基础知识 79
4.1 OpenGL ES 简介 79
4.1.1 师出名门的OpenGL ES   79
4.1.2 三角形组成的世界   80
4.1.3 第一个OpenGL ES三角形      82
4.2 不同的绘制方式   87
4.2.1 点和线的绘制   87
4.2.2 索引法绘制三角形   93
4.2.3 顶点法绘制三角形   101
4.3 不一样的投影,不一样的世界   103
4.3.1 正交投影   103
4.3.2 透视投影   104
4.3.3 两种投影的比较       105
4.3.4 近大远小的原理       112
4.4 本章小结      114
第5章 愿君多采撷,此物最相思——光照效果的开发       115
5.1 五彩缤纷的源泉——光源   115
5.1.1 光源的开启及关闭   115
5.1.2 设定光源的数量       116
5.1.3 定向光       117
5.1.4 定位光       118
5.2 光源的颜色   119
5.2.1 环境光       119
5.2.2 散射光       120
5.2.3 镜面反射光       121
5.3 材料反光属性的法官——法向量及材质   121
5.3.1 法向量的作用   121
5.3.2 光照的开启及关闭例子   122
5.3.3 物体的材质       128
5.3.4 设定光源数量的例子       128
5.4 两个物体发光的例子   132
5.4.1 定位光例子的实现   132
5.4.2 自发光物体加运动光源的实现       135
5.4.3 MySurfaceView.java详解 137
5.5 面法向量与点平均法向量   143
5.5.1 面法向量的应用       143
5.5.2 点平均法向量的应用       145
5.6 本章小结      146
第6章 为伊消得人憔悴—纹理映射       147
6.1 3D世界的花衣——纹理贴图     147
6.1.1 指定纹理   147
6.1.2 分配纹理坐标   148
6.1.3 纹理贴图三角形的实现   149
6.1.4 纹理贴图球体的构建       153
6.2 使用纹理映射构建地月模型      161
6.2.1 浩瀚星空中的地月系       161
6.2.2 地月系的案例讲解   162
6.3 纹理拉伸      170
6.3.1 纹理拉伸的原理与用途   170
6.3.2 纹理拉伸案例讲解   172
6.4 纹理过滤      175
6.4.1 最近点采样       175
6.4.2 线性纹理过滤   176
6.4.3 mipmap:多重细节层      176
6.5 视角的合理设置   177
6.5.1 不同视角的3D世界 177
6.5.2 合理视角案例讲解   178
6.6 本章小结      180
第7章 海阔凭鱼跃,天高任鸟飞—3D基本形状的构建      181
7.1   圆柱体 181
7.1.1 圆柱体的几何方程   181
7.1.2 圆柱体的OpenGL ES实现      182
7.2 圆锥体   190
7.2.1 圆锥体的几何方程   190
7.2.2 圆锥体的OpenGL ES实现      190
7.3 圆环      193
7.3.1 圆环的几何方程       193
7.3.2 圆环的OpenGL ES实现 193
7.4 抛物面   196
7.4.1 抛物面的几何方程   196
7.4.2 抛物面的OpenGL ES实现      197
7.5 双曲面   199
7.5.1 双曲面的几何方程   199
7.5.2 双曲面的OpenGL ES实现      200
7.6 螺旋面   202
7.6.1 螺旋面的几何方程   202
7.6.2 螺旋面的OpenGL ES实现      203
7.7 本章小结      205
第8章 执子之手,与子偕老——坐标变换    206
8.1 理解坐标变换      206
8.1.1 坐标变换的实质       206
8.1.2 重要的堆栈操作       207
8.2 缩放变换      208
8.2.1 缩放变换原理分析   208
8.2.2 OpenGL ES中的缩放变换实现       208
8.3 平移变换      211
8.3.1 平移变换理论概览   211
8.3.2 OpenGL ES中的平移变换实现       212
8.4 旋转变换      213
8.4.1 旋转变换原理概述   213
8.4.2 OpenGL ES中的旋转变换实现       214
8.5 复合变换的简单案例——地月系模型      215
8.6 用复合变换模拟现实世界   216
8.7 本章小结      218
第9章 孤帆远影碧空尽—摄像机与雾特效    219
9.1 摄像机   219
9.1.1 摄像机的简介   219
9.1.2 摄像机的设置   220
9.2 雾特效   221
9.2.1 雾特效的相关知识   221
9.2.2 雾特效核心代码       222
9.3 摄像机与雾特效实现沙漠中的金字塔      222
9.3.1 场景部件——四面体和太阳东升西落   223
9.3.2 场景部件——星空类       226
9.3.3 场景的创建       229
9.3.4 摄像机Up方向变换效果 232
9.4 本章小结      233
第10章 假作真时真亦假——混合 234
10.1 什么是混合 234
10.2 源因子和目标因子    235
10.2.1 源因子和目标因子的默认实现方式     235
10.2.2 预定义常量分析     235
10.2.3 常用的组合方式     236
10.2.4 启用混合 237
10.3 混合案例    237
10.3.1 一个混合的简单案例     237
10.3.2 带光晕和云层效果的地月系模型 241
10.3.3 滤光器中的世界     245
10.4 本章小结    250
第11章 蓦然回首,那人却在灯火阑珊处—3D高级技术    251
11.1 标志板 251
11.1.1 标志板技术概述     251
11.1.2 标志板的案例 252
11.2 飘扬的旗帜 254
11.2.1 旗帜飘动效果原理 254
11.2.2 飘扬旗帜案例讲解 255
11.3 山地的生成技术 257
11.3.1 灰度图地形技术概述     257
11.3.2 灰度图生成3D地形       258
11.3.3 地形场景效果的提升     261
11.4 镜像技术     263
11.4.1 镜像技术的简介     264
11.4.2 镜像技术的实现     265
11.4.3 镜像技术的提升     267
11.5 本章小结     268
第12章 心有灵犀一点通——传感器      269
12.1 传感器简介 269
12.1.1 磁场传感器简介     269
12.1.2 光传感器简介 269
12.1.3 距离传感器简介     270
12.1.4 加速度传感器简介 270
12.1.5 姿态传感器简介     271
12.1.6 SensorSimulator模拟器的配置     273
12.2 传感器的数据传输    276
12.2.1 加速传感器的数据传输 276
12.2.2 姿态传感器的数据传输 278
12.3 传感器实例——平衡球    279
12.4 本章小结    287
第13章 千锤万凿出深山——游戏中的数学与物理      288
13.1 必知必会的几何知识 288
13.1.1 三维笛卡儿坐标系 288
13.1.2 向量 288
13.1.3 加减法     290
13.1.4 向量的点积     291
13.1.5 向量的叉积     291
13.1.6 空间平面的确定     292
13.2 不可或缺的物理世界 293
13.2.1 重力系统 293
13.2.2 碰撞 298
13.2.3 完全弹性碰撞 299
13.2.4 带有能量损失的弹性碰撞     302
13.2.5 粒子系统 303
13.3 本章小结    311
第14章 山舞银蛇,原驰蜡象—AI基本理念 312
14.1 AI简介       312
14.1.1 什么是智能     312
14.1.2 什么是游戏AI 312
14.2 AI引擎的基本组成与设计       313
14.2.1 智能体     313
14.2.2 处理机与感知 314
14.2.3 导航 314
14.3 游戏AI中图的搜索   315
14.3.1 深度优先搜索 315
14.3.2 广度优先搜索 321
14.3.3 Dijkstra搜索    325
14.3.4 广度优先A算法的实现       329
14.3.5 Dijkstra A算法的实现   332
14.3.6 A与非A算法之间的比较   334
14.4 模糊逻辑    336
14.4.1 普通集合 336
14.4.2 模糊集合 337
14.4.3 模糊语言变量 339
14.4.4 模糊规则 339
14.5 本章小结    340
第15章 独上高楼,望尽天涯路——开发小秘籍 341
15.1 地图设计器 341
15.1.1 不可或缺的地图设计器 341
15.1.2 简单的地图设计器 341
15.2 多键技术    347
15.2.1 增加游戏可玩度的多键技术 347
15.2.2 多键技术的实例演示     348
15.3 虚拟键盘    350
15.4 查找表技术 351
15.5 状态机 352
15.6 AABB边界框     354
15.6.1 AABB的表达方法 355
15.6.2 计算AABB     355
15.6.3 AABB与边界球的比较 356
15.6.4 球与球的碰撞 357
15.6.5 两个AABB的碰撞 358
15.6.6 球与AABB的碰撞 361
15.7 穿透效应    363
15.8 拾取技术    367
15.8.1 拾取技术的原理     367
15.8.2 拾取技术的实现     369
15.9 天空盒与天空穹 377
15.9.1 天空盒的介绍 377
15.9.2 天空穹的介绍 380
15.10 本章小结   382
第二篇 案 例 实 战
第16章 体育类游戏—《疯狂投篮》      384
16.1 游戏的背景及功能概述    384
16.1.1 背景概述 384
16.1.2 功能简介 384
16.2 游戏的策划及准备工作    388
16.2.1 游戏的策划     388
16.2.2 Android平台下游戏的准备工作   388
16.3 游戏的架构 389
16.3.1 游戏中用到的主要技术 389
16.3.2 各类的简要介绍     389
16.3.3 游戏的框架简介     391
16.4 游戏公共类的设计与实现 393
16.4.1 主类BasketballActivity的实现      393
16.4.2 游戏常量类的介绍 396
16.5 游戏菜单界面类的设计与实现 398
16.5.1 游戏开始菜单的框架设计     398
16.5.2 游戏开始菜单的实现     399
16.5.3 游戏帮助、关于、加载及结束界面的设计与实现     402
16.6 游戏界面的设计与实现    402
16.6.1 游戏界面的框架设计     402
16.6.2 游戏界面的实现     404
16.7 游戏界面中主要场景的绘制及篮球运动 407
16.7.1 游戏中墙壁、地板、球和篮板等的绘制     407
16.7.2 篮板的整体绘制     409
16.7.3 篮球的运动实现     410
16.8 游戏界面的碰撞检测及物体拾取    413
16.8.1 篮球与篮框的碰撞检测 413
16.8.2 篮球与墙壁、地板和屋顶的碰撞检测 416
16.8.3 手机屏幕拾取技术 418
16.9 游戏的优化与改进    419
第17章 益智类游戏—《旋转积木》      421
17.1 游戏的背景及功能概述    421
17.1.1 背景概述 421
17.1.2 功能简介 421
17.2 游戏的策划及准备工作    424
17.2.1 游戏的策划     424
17.2.2 Android平台下游戏的准备工作   424
17.3 游戏的架构 425
17.3.1 游戏中用到的主要技术 425
17.3.2 各类的简要介绍     425
17.3.3 游戏的框架简介     427
17.4 地图设计器的开发    428
17.5 游戏公共类的设计与实现 431
17.5.1 主类MainActivity的实现      431
17.5.2 游戏常量类的介绍 434
17.6 游戏菜单界面类的设计与实现 437
17.6.1 游戏开始菜单的框架设计     438
17.6.2 游戏开始菜单的实现     439
17.6.3 游戏帮助、关于、设置及胜利界面的设计与实现     441
17.7 游戏界面的设计与实现    442
17.7.1 游戏界面的框架设计     442
17.7.2 游戏触控方法的实现     443
17.7.3 游戏界面的实现     445
17.7.4 生成纹理ID的方法       448
17.8 游戏界面中主要场景的绘制    449
17.8.1 游戏中背景、移表板、图标的绘制     449
17.8.2 地图的绘制     450
17.8.3 积木的绘制     451
17.9 游戏界面的动画效果 453
17.9.1 积木转动的动画效果     453
17.9.2 游戏失败、获胜的动画效果 457
17.10 游戏界面的碰撞检测      458
17.11 游戏的优化与改进   460
第18章 休闲类游戏—《摩天大楼》      461
18.1 游戏的背景及功能概述    461
18.1.1 背景概述 461
18.1.2 功能简介 461
18.2 游戏的策划及准备工作    465
18.2.1 游戏的策划     465
18.2.2 Android平台下游戏的准备工作   465
18.3 游戏的架构 466
18.3.1 游戏中用到的主要技术 466
18.3.2 各类的简要介绍     467
18.3.3 游戏的框架简介     468
18.4 游戏公共类的设计与实现 469
18.4.1 主类GL_Demo的实现   469
18.4.2 游戏常量类的介绍 474
18.5 游戏菜单界面类的设计与实现 475
18.5.1 游戏开始菜单的框架设计     475
18.5.2 游戏开始菜单的实现     476
18.5.3 游戏帮助、关于、设置、加载及胜利界面的设计与实现 481
18.6 游戏界面的设计与实现    481
18.6.1 游戏界面的框架设计     481
18.6.2 游戏界面的实现     483
18.7 游戏界面中主要场景的绘制    487
18.7.1 游戏中背景、地板、建筑块的绘制     487
18.7.2 树的绘制 487
18.8 游戏界面的碰撞检测 488
18.9 游戏的优化与改进    492
第19章 动作类游戏—《3D空战》 493
19.1 游戏的背景及功能概述    493
19.1.1 背景概述 493
19.1.2 功能简介 494
19.2 游戏的策划及准备工作    496
19.2.1 游戏的策划     496
19.2.2 Android平台下游戏的准备工作   497
19.3 游戏的架构 498
19.3.1 游戏中用到的主要技术 498
19.3.2 各类的简要介绍     498
19.3.3 游戏的框架简介     500
19.4 游戏公共类的设计与实现 502
19.4.1 主类GL_Demo的实现   502
19.4.2 游戏常量类的介绍 503
19.5 游戏菜单界面类的设计与实现 504
19.5.1 游戏菜单的框架设计     504
19.5.2 游戏菜单的实现     506
19.5.3 游戏帮助、关于、设置、加载及胜利界面的设计与实现 509
19.6 游戏界面的设计与实现    509
19.6.1 游戏界面的框架设计     509
19.6.2 游戏界面的实现     511
19.7 游戏界面中飞机的绘制    513
19.8 游戏中的运动线程和碰撞检测 515
19.9 游戏的优化与改进    525
第20章  桌面类游戏—《激情台球》      527
20.1 游戏的背景及功能概述    527
20.1.1 背景概述 527
20.1.2 功能简介 527
20.2 游戏的策划及准备工作    531
20.2.1 游戏的策划     531
20.2.2 Android平台下游戏的准备工作   532
20.3 游戏的架构 533
20.3.1 游戏中用到的主要技术 533
20.3.2 各类的简要介绍     533
20.3.3 游戏的框架简介     535
20.4 网络端的开发    536
20.4.1 服务器的简要介绍 536
20.4.2 服务器的代码介绍 537
20.4.3 客户端线程的代码介绍 542
20.5 游戏公共类的设计与实现 545
20.5.1 主类MyActivity的实现 545
20.5.2 游戏常量类的介绍 549
20.6 游戏菜单界面类的设计与实现 551
20.6.1 游戏开始菜单的框架设计     552
20.6.2 游戏菜单的动画实现     555
20.6.3 游戏帮助、关于、设置及胜利等界面的设计与实现 556
20.7 游戏界面的设计与实现    557
20.7.1 游戏界面的框架设计     557
20.7.2 游戏中onKeyDown方法的实现   558
20.7.3 游戏界面的实现     560
20.8 游戏界面中主要场景的绘制    563
20.8.1 仪表板、地板的绘制     563
20.8.2 台球桌的绘制 564
20.8.3 球的绘制 566
20.9 游戏中的碰撞检测    567
20.9.1 球与球台边角碰撞检测的原理     567
20.9.2 球与球碰撞检测的原理 569
20.9.3 球与球台边角碰撞检测的实现     570
20.9.4 球与球碰撞检测的实现 574
20.9.5 球运动线程的实现 576
20.10 游戏的优化与改进   578
第21章 射击类游戏—《抢滩登陆》      579
21.1 游戏的背景及功能概述    579
21.1.1 背景概述 579
21.1.2 功能简介 579
21.2 游戏的策划及准备工作    583
21.2.1 游戏的策划     583
21.2.2 Android平台下游戏的准备工作   583
21.3 游戏的架构 584
21.3.1 游戏中用到的主要技术 584
21.3.2 各类的简要介绍     585
21.3.3  游戏的框架简介     588
21.4 游戏公共类的设计与实现 589
21.4.1 主类Activity的实现      590
21.4.2 游戏常量类的介绍 594
21.5 游戏菜单界面类的设计与实现 598
21.5.1 游戏菜单界面的框架设计     598
21.5.2 游戏菜单界面的实现     600
21.5.3 游戏帮助、关于及结束界面的设计与实现 604
21.6 游戏界面的设计与实现    605
21.6.1 游戏界面的框架设计     605
21.6.2 游戏界面的实现     607
21.7 游戏界面中主要场景的绘制及实物运动 613
21.7.1 游戏中的绘制 613
21.7.2 灯塔的整体绘制     614
21.7.3 物体的运动实现     616
21.8 游戏中的碰撞检测    621
21.9 游戏的优化与改进    625
第22章 竞技类游戏—《乡村飙车》      627
22.1 游戏的背景及功能概述    627
22.1.1 背景概述 627
22.1.2 功能简介 627
22.2 游戏的策划及准备工作    631
22.2.1 游戏的策划     631
22.2.2 Android平台下游戏的准备工作   632
22.3 游戏的框架介绍 634
22.3.1 游戏中用到的主要技术 634
22.3.2 各类的简单介绍     635
22.3.3 游戏的框架介绍     638
22.4 游戏公共类的设计与实现 640
22.4.1 主类Activity_GL_Racing的实现 640
22.4.2 游戏常量类的介绍 645
22.5 游戏菜单类的设计与实现 649
22.5.1 游戏主菜单的设计与实现     650
22.5.2 游戏加载界面的设计与实现 651
22.5.3 游戏历史界面的设计与实现 656
22.5.4 游戏帮助、设置、关于、选择等界面的设计与实现 658
22.6 游戏界面的设计与实现    659
22.6.1 游戏界面的框架设计     659
22.6.2 游戏界面的实现     661
22.6.3 传感器应用与多点触控技术 665
22.7 游戏界面中主要场景的绘制    666
22.7.1 游戏界面中场景的分层绘制及渲染优化     667
22.7.2 游戏界面中地图赛道的生成与绘制     669
22.7.3 场景部件的绘制     671
22.7.4 游戏中汽车的加载 673
22.7.5 游戏中树的绘制技术     677
22.7.6 场景中游戏辅助部件的绘制 679
22.8 游戏中的碰撞检测及行驶圈数判定 681
22.8.1 汽车与公路部件的碰撞检测 683
22.8.2 汽车行驶圈数判定 685
22.8.3 汽车与可碰撞部件的碰撞检测及其动画实现     686
22.9 游戏的优化与改进    688

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