Publication Date: December 22, 2004
Written by an expert in the game industry, Christer Ericson's new book is a comprehensive guide to the components of efficient real-time collision detection systems. The book provides the tools and know-how needed to implement industrial-strength collision detection for the highly detailed dynamic environments of applications such as 3D games, virtual reality applications, and physical simulators.
Of the many topics covered, a key focus is on spatial and object partitioning through a wide variety of grids, trees, and sorting methods. The author also presents a large collection of intersection and distance tests for both simple and complex geometric shapes. Sections on vector and matrix algebra provide the background for advanced topics such as Voronoi regions, Minkowski sums, and linear and quadratic programming.
Of utmost importance to programmers but rarely discussed in this much detail in other books are the chapters covering numerical and geometric robustness, both essential topics for collision detection systems. Also unique are the chapters discussing how graphics hardware can assist in collision detection computations and on advanced optimization for modern computer architectures. All in all, this comprehensive book will become the industry standard for years to come.
实时碰撞检测是一门在游戏和模拟领域中至关重要的技术,用于检测和处理虚拟环境中的对象间相互作用。它保证了在高度复杂的动态环境中,如3D游戏、虚拟现实应用和物理模拟器等,可以准确、实时地检测到碰撞事件,从而提高了交互式应用程序的真实性和响应速度。
《Real-Time Collision Detection》这本书由游戏行业的专家Christer Ericson撰写,是一本全面指导高效实时碰撞检测系统组件的综合指南。书中不仅详细讲解了各种基础算法,还涵盖了关键的实现问题,包括几何和数值的鲁棒性,以及算法的缓存效率实现。这些内容对于程序员来说至关重要,但其他书籍很少会如此深入地讨论。
书中还探讨了空间和物体分割方法,这是构建高效碰撞检测系统的核心技术之一。Ericson提出了一系列的网格、树状结构和排序方法,这些方法可以帮助系统高效地管理和处理复杂的3D场景。通过这些结构,可以快速判断哪些对象可能相互作用,从而减少了不必要的碰撞检测计算。
此外,书中还介绍了一系列针对简单和复杂几何形状的交集和距离测试的集合,为处理碰撞检测中的几何问题提供了基础。为了实现这些测试,作者还提供了向量和矩阵代数的相关章节,作为线性规划、二次规划以及Voronoi区域和Minkowski和等高级主题的数学基础。
对于现代图形硬件如何协助碰撞检测计算的章节,本书提供了一个独特的视角。随着图形处理器(GPU)的性能日益增强,它们已经开始承担一些传统由CPU处理的计算任务。Ericson详细介绍了图形硬件加速碰撞检测的可能性,以及如何利用现代计算机架构进行高级优化。
《Real-Time Collision Detection》不仅为读者提供了丰富的算法和数据结构,还通过C++代码示例,给出了如何实现这些碰撞检测技术的具体指导。这些示例不仅限于游戏编程,还适用于更广泛的上下文,如物理模拟等。
该书的实用性和易读性得到了行业内众多专家的推荐,比如NVIDIA的高级软件开发者Matt Pharr、Valve的资深工程师Jay Stelly以及马里兰大学计算机科学教授Hanan Samet等。他们认为这本书是开发具有复杂环境的交互式应用程序者的“必备”参考书籍,它不仅涵盖了所有已知的碰撞检测方法,而且作者通过精确的数学描述、富有洞察力的图解和实用的代码,为图形程序员提供了一个难以在书架上长期保有的资源。Naughty Dog的资深程序员Eric Lengyel也对此书给予了高度评价,他指出,即便是那些认为自己对碰撞检测了如指掌的人,也会在这本书中发现惊喜,因为它不仅覆盖了迄今为止所有已知的碰撞检测技术,还通过简洁的数学、富有洞见的图形和实用的代码呈现这些技术,使之成为每个严肃的引擎程序员都应该拥有的宝贵资源。
总而言之,Christer Ericson的《Real-Time Collision Detection》提供了一个全面的、面向未来的碰撞检测技术库,它结合了理论和实践,并且对希望在图形和游戏开发领域取得成功的专业人士来说,这本书是不可或缺的参考资料。随着计算机图形学和交互式娱乐技术的不断发展,本书无疑会成为行业标准,并在未来数年内对碰撞检测技术的发展产生深远影响。
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