Metal by Tutorials, 4th Edition: Beginning Game Engine Development With Metal / Metal на примерах, 4-е издание: начинаем разработку игрового движка с Metal
Год издания: 2023
Автор: Kodeco Team, Begbie Caroline, Horga Marius / Команда Kodeco, Бегби Кэролайн, Хорга Мариус
Издательство: Kodeco Inc.
ISBN: 978-1-9503-2595-5
Язык: Английский
Формат: PDF
Качество: Издательский макет или текст (eBook)
Интерактивное оглавление: Да
Количество страниц: 806
Описание: Build your own low-level game engine in Metal!
This book introduces you to graphics programming in Metal — Apple’s framework for programming on the GPU. You’ll build your own game engine in Metal where you can create 3D scenes and build your own 3D games.
Who This Book Is For
This book is for intermediate Swift developers interested in learning 3D graphics or gaining a deeper understanding of how game engines work.
Topics Covered in Metal by Tutorials
The Rendering Pipeline: Take a deep dive through the graphics pipeline.
3D Models: Import 3D models with Model I/O and discover what makes up a 3D model.
Coordinate Spaces: Learn the math behind 3D rendering.
Lighting: Make your models look more realistic with simple lighting techniques.
Shading: Understand how vertex and fragment shaders work.
Textures & Materials: Design textures and surfaces for micro detail.
Multipass Rendering: Add shadows with advanced lighting effects.
Tile-based Deferred Rendering: Take full advantage of your Apple GPU with this rendering technique.
GPU-Driven Rendering: Move the rendering setup to the GPU.
Tessellation: Discover how to use tessellation to add a higher level of detail using fewer resources.
Environment: Add realistic skies and water to your scenes.
Particle Systems: Learn how to make stunning visual effects using GPU compute shaders.
Character Animation: Bring your 3D models to life with joints and animation.
Raytracing: Learn how to perform raytracing on the GPU.
Advanced Lighting & Shadows: Discover signed distance fields and render beautiful shadows.
Performance Optimization: Tune up your game with Xcode’s new tools.
After reading this book, you’ll be prepared to take full advantage of graphics rendering with the Metal framework.
Создайте свой собственный низкоуровневый игровой движок в Metal!
Эта книга познакомит вас с графическим программированием в Metal — платформе Apple для программирования на GPU. Вы создадите свой собственный игровой движок в Metal, на котором сможете создавать 3D-сцены и свои собственные 3D-игры.
Для кого предназначена эта книга
Эта книга предназначена для разработчиков Swift среднего уровня, заинтересованных в изучении 3D-графики или получении более глубокого представления о том, как работают игровые движки.
Темы, затронутые в руководствах по Metal.
Конвейер рендеринга: Познакомьтесь с графическим конвейером.
3D-модели: Импортируйте 3D-модели с помощью Model I/O и узнайте, из чего состоит 3D-модель.
Координатные пространства: Изучите математику, лежащую в основе 3D-рендеринга.
Освещение: Сделайте ваши модели более реалистичными с помощью простых методов освещения.
Затенение: Поймите, как работают вершинные и фрагментные шейдеры.
Текстуры и материалы: Создавайте текстуры и поверхности с учетом мельчайших деталей.
Многопроходный рендеринг: Добавляйте тени с расширенными световыми эффектами.
Отложенный рендеринг на основе фрагментов: используйте все преимущества графического процессора Apple с помощью этого метода рендеринга.
Рендеринг на графическом процессоре: Перенесите настройки рендеринга на графический процессор.
Тесселяция: Узнайте, как использовать тесселяцию для повышения уровня детализации с использованием меньших ресурсов.
Окружающая среда: Добавьте реалистичное небо и воду в свои сцены.
Системы частиц: Узнайте, как создавать потрясающие визуальные эффекты с помощью графических шейдеров.
Анимация персонажей: Оживите свои 3D-модели с помощью соединений и анимации.
Трассировка лучей: Узнайте, как выполнять трассировку лучей на графическом процессоре.
Расширенное освещение и тени: Откройте для себя поля расстояний со знаками и создавайте красивые тени.
Оптимизация производительности: Настройте свою игру с помощью новых инструментов Xcode.
Прочитав эту книгу, вы будете готовы в полной мере воспользоваться преимуществами рендеринга графики с помощью платформы Metal framework.
Примеры страниц (скриншоты)
Оглавление
Book License............................................................................................. 17
Before You Begin................................................................ 18
What You Need........................................................................................ 19
Book Source Code & Forums ............................................................. 20
Acknowledgments.................................................................................. 23
Introduction.............................................................................................. 24
Section I: Beginning Metal............................................... 29
Chapter 1: Hello, Metal! .......................................................... 30
Chapter 2: 3D Models............................................................... 46
Chapter 3: The Rendering Pipeline ..................................... 71
Chapter 4: The Vertex Function............................................ 99
Chapter 5: 3D Transformations ......................................... 120
Chapter 6: Coordinate Spaces............................................ 135
Chapter 7: The Fragment Function................................... 157
Chapter 8: Textures................................................................. 180
Chapter 9: Navigating a 3D Scene .................................... 214
Chapter 10: Lighting Fundamentals................................. 242
Section II: Intermediate Metal .................................... 271
Chapter 11: Maps & Materials ........................................... 272
Chapter 12: Render Passes.................................................. 303
Chapter 13: Shadows ............................................................. 325
Metal by Tutorials
3
Chapter 14: Deferred Rendering ...................................... 348
Chapter 15: Tile-Based Deferred Rendering................ 377
Chapter 16: GPU Compute Programming..................... 402
Chapter 17: Particle Systems.............................................. 418
Chapter 18: Particle Behavior ............................................ 443
Section III: Advanced Metal ......................................... 465
Chapter 19: Tessellation & Terrains ................................. 466
Chapter 20: Fragment Post-Processing.......................... 499
Chapter 21: Image-Based Lighting ................................... 518
Chapter 22: Reflection & Refraction................................ 553
Chapter 23: Animation .......................................................... 579
Chapter 24: Character Animation..................................... 602
Chapter 25: Managing Resources..................................... 631
Chapter 26: GPU-Driven Rendering................................ 650
Section IV: Ray Tracing................................................... 680
Chapter 27: Rendering With Rays .................................... 681
Chapter 28: Advanced Shadows........................................ 710
Chapter 29: Advanced Lighting.......................................... 738
Chapter 30: Metal Performance Shaders ...................... 754
Chapter 31: Performance Optimization......................... 771
Chapter 32: Best Practices .................................................. 795
Conclusion .............................................................................................. 806
