腾讯游戏开发精粹Ⅲ

第1章　适用于MOBA游戏的帧同步移动预表现方案 1
1.1　网络游戏的客户端预表现技术 1
1.2　帧同步及客户端预表现原理 2
1.2.1　帧同步的原理与流程 2
1.2.2　逻辑与表现分离 3
1.2.3　客户端预表现基本流程 5
1.3　帧同步下的移动预表现实现方案 6
1.3.1　预测移动的基本表现要素 8
1.3.2　移动预表现与技能衔接处理 8
1.3.3　预测位置的修正 10
1.3.4　墙体和动态阻挡 14
1.4　移动手感指标与实验 15
1.5　总结 17
第2章　基于网格的视野技术方案 18
2.1　实现及原理 19
2.1.1　离线处理 21
2.1.2　运行时处理 25
2.1.3　渲染迷雾 28
2.2　性能优化 29
2.2.1　内存优化 30
2.2.2　计算性能优化 32
2.3　总结 33
第3章　移动端App集成UE的实践 34
3.1　移动端App集成UE简介 34
3.1.1　价值、意义和对手机QQ相关技术的影响 34
3.1.2　线上数据和成果展示 35
3.2　UE的SDK化之旅 35
3.2.1　启动器改造—集成移动端App的关键起点 36
3.2.2　针对移动端App特点的引擎生命周期改造 41
3.3　针对移动端App需求的引擎极致轻量化 44
3.3.1　包体优化：二进制代码文件 44
3.3.2　包体优化：资源文件 46
3.3.3　内存优化 52
3.4　应用功能的展示 58
3.4.1　QQ秀 58
3.4.2　游戏 59
3.4.3　聊天表情录制 60
3.5　总结 60
第4章　UE的Dedicated Server优化实践 61
4.1　DS管理优化 61
4.1.1　游戏服务架构 62
4.1.2　SeedDS模式优化方案 64
4.1.3　MultiWorld模式 69
4.2　Tick优化 74
4.2.1　引擎层Tick优化 74
4.2.2　逻辑层Tick优化 78
4.2.3　Tick优化小结 79
4.3　网络层优化 79
4.3.1　网络同步简介 80
4.3.2　DirtySystem的构建 80
4.3.3　网络相关性优化 83
4.4　业务层优化 87
4.4.1　动画优化 87
4.4.2　OverlapEvents实现分析和性能优化 90
4.5　总结 92
第5章　深入剖析高性能游戏数据库TcaplusDB的存储引擎 93
5.1　数据库存储引擎概述 93
5.2　LSH存储引擎的整体架构 94
5.2.1　LSH存储引擎的设计思想 94
5.2.2　LSH存储引擎架构设计 95
5.2.3　存储引擎的读写删流程 97
5.3　LSH存储引擎的实时自适应设计 99
5.3.1　LSH存储引擎的rehash 100
5.3.2　LSH存储引擎进行数据整理 102
5.4　引擎线程模型及动态负载均衡 105
5.4.1　TcaplusDB的线程模型 105
5.4.2　动态负载均衡算法 105
5.5　总结和展望 107
第6章　面向游戏的服务网格：Tbuspp2 108
6.1　微服务架构模型简介 108
6.2　游戏后台对服务网格的能力需求分析 109
6.2.1　游戏与Web服务后台运行模式的差异 110
6.2.2　为什么需要Tbuspp2 110
6.3　Tbuspp2设计 113
6.3.1　系统架构 113
6.3.2　领域建模 114
6.4　Tbuspp2核心实现机制 118
6.4.1　信令、数据独立信道，支持高效可靠信息交换 118
6.4.2　两级队列模型，提供功能扩展弹性 120
6.4.3　按需路由同步，从容支持大规模集群 122
6.4.4　Stateful Group治理，全面支持游戏后台需求 123
6.5　总结 128
第7章　混合语言程序的混合调用栈火焰图 129
7.1　混合语言程序 129
7.2　混合调用栈火焰图 130
7.2.1　性能热点与火焰图 130
7.2.2　原生调用栈获取问题 131
7.2.3　脚本调用栈获取问题 132
7.2.4　混合调用栈获取问题 134
7.2.5　混合调用栈火焰图监控服务 135
7.3　目标进程的调试控制 137
7.4　快速获取跨进程原生调用栈 140
7.4.1　优化Linux平台的原生调用栈获取 140
7.4.2　优化Windows平台的原生调用栈获取 144
7.4.3　addr2func的查询优化 146
7.4.4　Linux平台中UE的堆栈获取 148
7.5　安全获取跨进程脚本调用栈 150
7.5.1　获取执行环境指针 151
7.5.2　模拟调用栈回溯 154
7.6　合并脚本调用栈与原生调用栈 157
7.7　优化混合调用栈统计数据编码 158
7.8　混合调用栈火焰图获取总结 162
第8章　出海游戏的LQA工业化 163
8.1　LQA工业化背景简介 163
8.2　LQA工业化的过程及方法 166
8.2.1　LQA工业化的提取阶段 168
8.2.2　LQA工业化的翻译阶段 170
8.2.3　LQA工业化的合入阶段 171
8.2.4　LQA工业化的测试阶段 175
8.2.5　LQA工业化的大版本合并阶段 179
8.3　总结 182
第9章　在TPS类游戏中应用可微渲染进行资源转换与优化 183
9.1　在TPS类游戏中应用可微渲染简介 183
9.2　背景知识 184
9.2.1　什么是可微渲染 184
9.2.2　可微渲染的光栅化实现 185
9.2.3　可微渲染在游戏和虚拟现实行业中的应用 187
9.2.4　TPS类游戏的特点 187
9.3　基于可微渲染进行资源转换与优化的一般框架 189
9.4　可微渲染器的实现 190
9.4.1　可微渲染器基本功能的实现 190
9.4.2　游戏方面的修改与扩展 194
9.5　材质拟合相关处理 196
9.5.1　观察视角相关内容的处理 196
9.5.2　材质的处理 198
9.5.3　材质转换之后的效果 200
9.6　网格的处理 202
9.7　总结与展望 204
第10章　DirectX Shader Compiler适配UE4移动平台 205
10.1　着色器与变体 205
10.1.1　移动平台性能评估标准 205
10.1.2　DirectX Shader Compiler 207
10.2　适配UE 208
10.2.1　OpenGL ＆ Vulkan RHI适配 208
10.2.2　Metal RHI适配 211
第11章　大规模复杂场景下光照烘焙面临的挑战及解决方案 219
11.1　光照烘焙的背景与现有解决方案 219
11.2　光照烘焙中大规模光源的管理方案 221
11.2.1　单个光源的选取 222
11.2.2　单个光源的采样 227
11.2.3　基于多重重要性采样的样本融合 228
11.2.4　方案的收益 229
11.3　烘焙中复杂光路下的采样优化 230
11.3.1　一种基于GPU实现的空间方向树的自适应路径引导算法 230
11.3.2　基于时空蓄水池的路径重采样算法 237
11.4　烘焙中的降噪器优化 241
11.4.1　基于双边滤波的自研光照贴图降噪器 241
11.4.2　结合双边滤波的Optix降噪器优化 246
第12章　光照烘焙中基于GPU实现的接缝修复方案 247
12.1　光照烘焙及接缝问题简介 247
12.2　相关背景知识 248
12.2.1　关键术语 248
12.2.2　光线追踪 249
12.2.3　联合双边滤波 249
12.2.4　SVGF 250
12.3　工业界现有光照烘焙接缝修复方案 251
12.4　实现细节 252
12.4.1　Seam Finder Pass 252
12.4.2　Seam Filter Pass 255
12.5　接缝修复效果对比 257
12.6　总结 259
第13章　VRS在移动端的集成与实践 260
13.1　VRS概述 260
13.2　VRS介绍 260
13.2.1　VRS的概念 261
13.2.2　VRS的原理 261
13.2.3　VRS的作用 262
13.3　着色率控制方式 263
13.3.1　Per-Draw 263
13.3.2　Per-Triangle 263
13.3.3　Per-Region 264
13.4　VRS中Per-Draw的集成 265
13.4.1　UE4中的VRS材质 266
13.4.2　VRS中的基元组件 270
13.4.3　VRS中的渲染硬件接口 273
13.5　VRS中Per-Draw的实践 276
13.5.1　将VRS用于具有低频细节材质的物体 276
13.5.2　将VRS用于快速移动的物体 277
13.5.3　将VRS用于近处的物体 279
13.6　总结与展望 281
第14章　基于帧预测的移动端高帧率性能优化技术 282
14.1　解决思路 283
14.2　生成预测帧的方法 285
14.2.1　使用深度在屏幕空间还原场景网格 287
14.2.2　顶点的重投影及走样的修复 289
14.2.3　帧预测的实现 292
14.3　适配帧预测的管线 298
14.3.1　以“渲染帧-预测帧”为一对的渲染管线 298
14.3.2　直接在渲染线程插补中间帧的渲染管线 300
14.4　适配帧预测管线的负载均衡方案 301
14.4.1　管线的渲染负载均衡 302
14.4.2　成对渲染管线中Game线程游戏逻辑的跳帧更新及
负载均衡方案 304
14.5　优化效果与总结 313
第15章　基于UE4的开放世界地形渲染 315
15.1　开放世界地形渲染简介 315
15.2　方案背景 316
15.3　方案设计思路 316
15.4　地形着色方式 318
15.4.1　Weightmap着色 318
15.4.2　MaterialID着色 319
15.4.3　Hybrid MaterialID着色 319
15.4.4　MaterialID编辑工具 320
15.5　地形渲染管线 321
15.5.1　UE4中的Landscape渲染流程 322
15.5.2　GPU Driven Terrain渲染流程 323
15.5.3　CPU端技术细节 324
15.5.4　GPU端技术细节 326
15.6　效果收益与性能分析 332
15.6.1　测试场景 332
15.6.2　Metal平台性能数据 333
15.6.3　OpenGL ES平台性能数据 333
15.7　总结 335
第16章　游戏中的极端天气渲染 336
16.1　游戏中的天气 336
16.2　认识风暴云 337
16.3　中央气旋分析与建模 338
16.3.1　风暴位置与大小 339
16.3.2　风暴眼的形态 340
16.3.3　风暴流动与旋转 345
16.3.4　风暴眼的垂直结构 349
16.3.5　风暴色彩与氛围 351
16.4　流体模拟 352
16.4.1　流体在数学上的表达 353
16.4.2　密度场扩散过程 354
16.4.3　体积云的流体模拟 356
16.5　体积散射与风暴云光照 358
16.5.1　光照方程 358
16.5.2　相函数 360
16.5.3　风暴云光照 362
16.6　闪电与内部光照 365
16.6.1　闪电光照拟合 365
16.6.2　闪电形态 366
16.7　环境交互 367
16.7.1　投影 368
16.7.2　自定义缓冲 368
第17章　移动端贴图压缩优化 371
17.1　ZTC纹理压缩 371
17.2　移动端常见压