目录框架

I. 引言

A. 游戏引擎的定义与历史
B. 为什么要写这本书

II. 游戏引擎的历史

A. 早期游戏引擎
    DOOM 引擎 (1993)
    Build 引擎 (1995)
    id Tech 2 引擎 (1997)

B. 进阶游戏引擎
    Quake (1996)
    Unreal Engine (1998)
    GameMaker Studio (1999)
    Source (2004)
    Unity Engine (2005)

C. 现代游戏引擎
    CryEngine (2004)
    AnvilNext (2011)
    Godot Engine (2014)
    Snowdrop (2014)
    Source 2 (2015)
    Amazon Lumberyard (2016)
    RE Engine (2017)
    Unreal Engine 5 (2020)
    Unity 2021

III. 影响游戏引擎发展的重要人物

John Carmack
Tim Sweeney
Mark Rein
Gabe Newell
David Helgason
Randy Pitchford
John Romero

IV. 游戏引擎的核心技术和工具

A. 渲染引擎
    渲染管线
        基于物理的渲染（PBR）
        前向渲染和延迟渲染
        线性空间和伽马空间
    着色器
        顶点着色器、像素着色器和几何着色器
        HLSL、GLSL、Cg 语言
    光照系统
        点光源、平行光、聚光灯
        光照贴图、实时阴影
    后处理效果
        常见的后处理效果有哪些
        Bloom、HDR、SSAO、色彩校正等效果的实现方式

B. 动画系统
    骨骼动画
        关键帧动画、骨架动画、蒙皮动画
        动画合成和混合技术
    融合树
        融合树的基本概念和使用场景
        融合树的实现方式
    肌肉系统
        肌肉系统的原理和实现方式

C. 物理引擎
    刚体运动
        物体的移动、旋转、碰撞检测和响应
        物理引擎的优化技巧
    碰撞检测
        碰撞检测的基本算法和数据结构
        碰撞检测的优化技巧
    物理材质和摩擦力

D. AI 系统
    行为树
    导航系统
    人工智能算法

E. 其他组件和工具
    场景编辑器
    音频系统
    用户界面系统
    输入设备管理

F. 音视频系统
    视频编解码
    音频编解码
    流媒体传输

J. 游戏引擎资产
    A. 2D 资产
    B. 3D 资产
    C. 音频资产
    D. 物理引擎资产
    E. AI 资产
    F. 其他资产

V. 游戏引擎的多元应用

A. 游戏引擎与元宇宙
B. 游戏引擎在影视中的应用
C. 游戏引擎在智慧城市中的应用
D. 游戏引擎在汽车行业中的应用
E. 游戏引擎在建筑、房地产和室内设计中的应用
F. 游戏引擎在教育和培训中的应用
G. 游戏引擎在医学和健康领域中的应用
H. 游戏引擎在航空航天领域中的应用
I. 游戏引擎在艺术和创意领域中的应用
J. 游戏引擎在音乐领域中的应用
K. 游戏引擎在体育和运动领域中的应用

VI. 总结与展望

A. 游戏引擎的过去、现在和未来
B. 对游戏引擎的总结和展望
    更好的图形和性能
    更多的可视化工具
    更好的物理模拟
    更广泛的应用
    更多的云服务
    更加开放和可定制化
C. 对本书的总结和评价

VII. 参考文献