实时相机处理技术

.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
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
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
最近位置236
样条编辑237
插值计算237
插值的含义238
相机属性插值计算238
位置插值计算239
方向插值计算239
方向插值特征241
侧旋插值计算242
fov插值计算242
视口插值计算243
玩家控制插值计算243
第一人称相机244
第三人称相机244
插值选择方案245
线性插值245
源值245
目标值246
插值算法246
分段式插值246
插值方案247
线性时间插值247
参数函数248
球体线性插值计算248
潜在插值问题248
美学问题248
数值问题250
插值中断251
切换过程251
切换过程中的位置数据251
切换过程中的方向数据252
相机数学问题252
浮点精确度252
使用epsilon值252
编译器偏差253
硬件fpu偏差253
向量标准化操作253
矩阵累积浮点误差253
定期修复数值253
第11章 相机实现方案255
游戏引擎体系结构255
游戏更新循环结构255
游戏系统管理器256
时间间隔257
输入处理机制257
相机系统体系结构257
视口管理器258
视口259
视口切换259
渲染管理器260
相机管理器260
相机更新循环结构261
提示管理器261
震动管理器262
相机震动操作262
隆声/力反馈效果控制器262
游戏相机263
继承的相机行为263
基于组件的相机行为264
电影视频相机264
调试型相机265
脚本机制实现方案265
相机脚本对象265
相机提示对象265
触发体266
渲染/光照效果266
消息延迟266
序列事件计时器266
通用路径267
脚本逻辑排序267
消息机制267
优先权267
插值计算268
性能问题268
分摊机制268
预处理机制269
开发工具269
场景编辑器269
相机碰撞网格270
相机调试技术270
交互式调试技术271
独立型调试相机271
控制游戏刷新率272
通用相机状态272
相机属性的视觉表现272
属性滞后现象273
移动约束条件273
视线273
基于行为的渲染操作274
脚本调试274
数据日志274
游戏回放机制275
本章小结275
参考文献277
ai和漫游技术277
电影技术277
相机设计278
游戏设计278
图形学和渲染技术279
数学279
其他资源280
在线资源280
附录a 术语表281
附录b 辅助材料291
视觉感知291
移动敏感度291
刷新敏感度291
色彩敏感度292
深度感292