图书介绍

实时相机处理技术【2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载】

（美）哈齐森著著
出版社：北京：清华大学出版社
ISBN：9787302273929
出版时间：2011
标注页数：293页
文件大小：128MB
文件页数：242页
主题词：照相机－数据处理

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图书目录

第1部分：核心概念3

第1章游戏概述3

实时应用程序3

游戏系统3

游戏的循环更新结构4

输入6

对象的思考步骤6

对象的移动7

消息机制7

相机8

相机后处理8

渲染器8

常见的性能问题9

相机系统9

控制操作10

脚本设计11

本章小结12

第2章相机基础知识13

真实的相机系统13

用途和属性14

电影投影15

游戏相机15

基本技术16

相机系统17

游戏相机17

表现风格17

相机行为17

第一人称相机和第三人称相机17

电影相机和交互式相机18

观察位置18

期望位置18

方向18

偏航角19

仰角19

旋转角19

期望方向19

旋转操作19

视见体19

视口19

视域20

宽高比20

刷新率和帧速率21

安全区和安全帧21

刷新率和运动模糊22

显示撕裂23

玩家角色人物23

目标对象23

插值计算23

投影24

视差24

相机转换24

相机约束条件24

移动约束条件25

方向约束条件25

相机的表现风格26

正交表现方式（2D）26

透视表现方式（3D）27

混合表现方式（2.5D）28

相机行为29

视频相机29

第一人称／视点30

第三人称／分离视角31

后定位33

肩部定位33

脚部可见33

远距离定位34

角色相关34

静态相机34

路径定位34

混合FP/TP相机35

预视相机和反馈相机36

预测人物的移动方式37

预测相机的路径37

路径搜索方案38

数据驱动与规划方案38

方向预测38

视见生成38

视锥体40

视见转换40

投影转换41

玩家控制操作41

本章小结42

第3章电影技术43

术语43

标准电影术语44

移动拍摄44

摇动镜头44

镜头倾斜45

跟踪拍摄45

景深45

淡入／淡出效果46

镜头眩光效果46

旁跳镜头46

插入镜头46

跳接镜头47

180°规则／动作作用线47

镜头视点47

升降镜头47

特写镜头48

反转镜头48

30°规则48

强迫透视48

实时电影技术48

电影48

交互式电影技术49

电影摄像机50

摄像机的移动50

摄像机的方向51

动态生成画面／回放摄像机51

再现型摄像机／关键帧摄像机52

脚本型摄像机52

动态生成画面53

结束画面53

开始画面54

回放相机的效果54

重定向54

摄像机抖动效果54

相机的摇动效果55

视域／景深55

脚本机制55

剪辑操作56

镜头选取57

取景／合成操作57

场景转换57

跳转镜头58

淡入／淡出转换58

圈入／圈出转换58

划接58

视口转换59

工具59

本章小结60

第2部分：设计原理63

第4章相机设计63

交互式2D相机系统63

期望特征64

确定视见内容65

2D电影相机系统66

交互式3D相机系统67

透视投影68

平行投影68

3D电影视频相机系统70

2.5D相机系统71

游戏设备71

宽高比72

调整尺寸72

镜头的摇动和扫描72

拉伸效果72

相机设计72

游戏以及技术需求73

设计概览73

考察高层设计目标73

评估玩家角色行为74

确定场景环境范围74

定义基本的相机行为74

特定区域范围内的场景需求74

相机系统的技术评估75

游戏设计原则78

本章小结80

第5章相机设计方案81

基于游戏类型的相机设计方案81

第一人称射击／冒险类游戏81

相机的定位方案81

角色类／动作类冒险游戏84

3D平台86

角色饰演类游戏／在线多人游戏88

滚屏机制88

竞技类游戏89

单玩家竞技类游戏90

双人或4人竞技类游戏90

团队竞技类游戏90

室内场地类游戏91

室外竞技类游戏91

抽象功能92

赛车类游戏92

地面（或表面）机动设备93

即时战略游戏93

飞行模拟94

具有真实效果的飞行模型94

非真实相机模型95

人工水平仪95

运动感95

冒险类游戏95

拼图类/Party类／棋盘类游戏96

格斗类游戏／近战游戏97

多玩家相机处理方案98

单屏技术99

分屏技术100

全屏与分屏之间的转换101

分屏与全屏之间的转换101

本章小结102

第6章相机脚本103

相机脚本概述103

脚本类型103

脚本语言104

基于文本的脚本语言104

通用编程语言104

自定义脚本语言105

有限状态机106

可视化脚本语言107

脚本语言中的问题108

事件消息机制108

混合脚本方案110

脚本对象110

对象关系111

相机脚本机制115

相机脚本方法115

相机控制116

第三人称脚本机制116

第一人称脚本机制116

非交互式电影脚本118

经验方法118

本章小结121

第3部分：相机工程125

第7章位置和方向125

坐标方案125

世界空间125

相机（视见）空间125

屏幕空间126

局部（角色）空间126

对象相关126

期望位置126

第一人称相机定位方式127

第三人称相机定位方式127

期望位置的确定方法128

静态相机129

伺服／跟踪操作130

基于世界坐标系统的偏移量130

基于世界坐标系统的角偏移量131

基于世界对象131

局部偏移量132

局部角偏移量132

相对于角色的偏移量132

相对于角色的角偏移量133

相对于对象的偏移量133

路径134

路径类型135

线性类型135

圆形/椭圆形／螺旋形路径135

样条136

方向144

方向表现方法145

欧拉角146

转换矩阵146

轴角146

四元数147

期望方向的确定方案147

固定方向147

跟踪目标对象或位置148

视见偏移相对于角色的偏移量148

锁定视点位置149

目标对象位置预测149

对象取景150

视见位置的确定方案150

美学条件与游戏体验需求150

回放相机151

视域151

角色的空闲状态151

自动方向操控152

第一人称相机与第三人称相机之间的转换153

第三人称相机与第一人称相机之间的转换153

重定向方案153

旋转操作的应用154

均匀角速度154

加速和减速154

角速度阻尼效果154

全视角阻尼效果154

降低突然转向的发生几率155

第三人称自由视角158

玩家移动158

自由视角定向方案158

常见方向问题159

万向节死锁159

垂直转向159

倾斜操作160

方向噪声160

快速方向变化160

玩家角色的视锥体剪裁161

本章小结161

第8章漫游和遮挡技术163

将相机视为AI游戏对象163

漫游技术164

动态漫游技术164

预定义漫游技术168

流场171

影响力地图171

势场171

环境遮挡172

如何看待环境遮挡问题172

场景遮挡确定方案173

光线投射技术173

空间体投射174

渲染技术174

遮挡预测方案175

预测视点位置175

视线175

处理视线问题176

预测方案176

图形变化176

获取期望位置177

瞬移／跳转操作177

保持控制方向177

生成路径177

跟随角色移动178

凸起地形178

回避纵向柱状体179

预计算方案179

防止丢失LOS179

瞬间移动180

淡化遮挡几何体或对象180

无须渲染遮挡几何体或对象180

渲染图形元素且忽略遮挡现象180

可见性预计算方案180

安全检测181

安全检测方案182

本章小结182

第9章移动和碰撞183

相机移动序列183

人物移动184

第一人称相机184

第三人称相机184

移动方案186

瞬间移动186

锁定相机186

比例控制器187

物理模拟188

弹性机制（弹簧）189

PID控制器189

圆周运动190

插值计算191

平滑效果和阻尼技术192

阻尼技术192

移动过滤器193

移动约束条件194

纵向移动约束条件194

渲染几何体的接近程度195

距离约束条件195

平面约束条件196

表面约束条件196

空间约束条件196

玩家操控方式197

相机位置的控制方案197

观察相机198

相机移动确认方案198

位置控制约束条件199

相机位置控制方案200

相机方向控制201

第一人称相机201

第三人称相机201

相机的自动定位和定向方案202

基于玩家控制器的反馈202

基于游戏体验需求的反馈203

调试相机的操控方式203

相机碰撞204

相机碰撞的重要性204

碰撞检测的必要性205

碰撞确定方案206

对象碰撞206

环境碰撞206

碰撞图元207

碰撞几何体设计207

避免紧凑型封闭空间208

向相机提供足够的空间208

陡峭的阶梯208

突兀地形208

低矮的天花板208

入口208

采用简单的碰撞网格209

针对相机的独立碰撞网格209

圆角对象209

碰撞决定方案209

保持静止209

部分移动210

移动变换210

镜头跳转210

禁用碰撞检测210

避免相机碰撞211

玩家的未来位置212

预测潜在碰撞212

碰撞预测213

对象排斥213

朝向相机移动214

第10章相机数学知识215

基础相机数学215

相机位置215

相机方向215

相机移动216

渲染操作216

通用相机数学216

相机问题以及修正方案216

常见数值技术216

相机的视见位置217

避免倾斜旋转217

降低突然转向的发生几率218

世界空间与屏幕空间之间的转换218

四元数221

指数曲线222

比例曲线222

球体线性插值计算222

超越函数223

分段样条曲线223

弹性机制（弹簧）223

数字滤波器224

低通滤波器224

高通滤波器225

带通滤波器225

有限脉冲反应滤波器225

无限脉冲反应滤波器226

样条曲线227

相机样条应用227

三次多项式228

样条类型228

线性类型229

分段式Hermite曲线229

Catmull-Rom样条曲线230

圆角Catmull-Rom样条曲线231

Kochanek-Bartels样条曲线232

Bezier曲线232

均匀三次B样条234

非均匀有理B样条234

连续性235

样条定义235

样条计算235

控制点生成方式236

参数化弧长236

全部样条长度236