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...为一个大学程度的游戏编程课程而编写，但也适合软件工程师、业余爱好者、自学游戏程序员，以及游戏产业的从业人员。通过阅读《游戏引擎架构》，资历较浅的游戏工程师可以巩固他们所学的游戏技术及引擎架构的知识，专注某一领域的资深程序员也能从本书更为全面的介绍中获益。 內容包括： 游戏开发中的大规模C++软件架构 游戏编程所需的数学 供调试、源代码控制及性能剖析的游戏开发工具 引擎基础系统、渲染、碰撞、物理、角色动画、游戏世界对象模型等引擎子系统 多平台游戏引擎 多处理器环境下的游戏编程 工作管道及游戏资产数据库 作者／译者简介 作者介绍：Jason Gregory在1994年开始任职专业软件工程师，自1999年3月开始在游戏产业中任职软件工程师。在圣迭哥Midway Home Entertainment公司开始游戏编程的他，为《疯狂飞行员（Freaky Flyers）》及《Crank the Weasel》开发PlayStation 2/Xbox上的动画系统。在2003年，他转到洛杉矶艺电，为《荣誉勋章：血战太平洋（Medal of Honor: Pacific Assault）》开发游戏引擎及游戏性技术，并在《荣誉勋章：空降神兵（Medal of Honor: Airborne）》中担任首席工程师。他现时是顽皮狗公司的通才程序员，为《神秘海域：德雷克船长的宝藏（Uncharted: Drake's Fortune）》及《神秘海域：纵横四海（Uncharted: Among Thieves）》开发引擎及游戏性软件。他也在南加州大学教授游戏技术的课程。 译者简介：叶劲峰（Milo Yip）从小自习编程，并爱好计算机图形学。上中学时兼职开发策略RPG《王子传奇》，该游戏在1995年于台湾发行。其后他获取了香港大学认知科学学士、香港中文大学系统工程及工程管理哲学硕士。毕业后在香港理工大学设计学院从事游戏引擎及相关技术的研发，职至项目主任。除发表学术文章外，也曾合著《DirectX9游戏编程实务》。2008年往上海育碧担任引擎工程师开发《美食从天而降（Cloudy with a Chance of Meatballs）》Xbox360/PS3/Wii/PC，2009年起于麻辣马开发《爱丽丝：疯狂回归（Alice: Madness Returns）》Xbox360/PS3/PC，2011年加入腾讯互动娱乐引擎技术中心担任专家工程师，所研发的技术已用于《斗战神》、《天涯明月刀》、《众神争霸》等项目中。 推荐序1 最初拿到《Game Engine Architecture》一书的英文版，是编辑侠少邮寄给我的打印版。他建议我接下翻译此书的合同。当时我正在杭州带领一个团队开发3D游戏引擎，我和我的同事都对这本书的内容颇有兴趣，两大本打印的英文书立刻在同事间传开。可惜那段时间个人精力顾及不来，把近千页的英文读物精读而后翻译成中文对个人的业余时间是个极大的挑战，不能担此翻译任务颇为遗憾。 不久以后听说Milo Yip（叶劲峰）已开始着手翻译，甚为欣喜。翻译此巨著，他一定是比我更合适的人选。我和Milo虽未曾蒙面，但神交已久。在网络上读过一些他的成长经历，和我颇为相似，心有戚戚。他对游戏3D实时渲染技术研究精深为我所不及，我们曾通过Google Talk讨论过许多技术问题，他都有独到的见解。翻译工作开始后，Milo是香港人，英文技术术语在香港的中文译法和大陆的有许多不同。但此书由大陆出版社出版，考虑到面对的读者主要是大陆程序员，Milo希望能更符合大陆程序员的用词习惯，所以在翻译一开始就通过Google Docs创建了协作页面，邀请大家共同探讨书中技术名词的中译名。从中我们可以一窥他作为译者的慎重。 三年之后，有幸在出版之前就拿到了完整的译本。这是一本用LaTeX精心排版的800页的电子书，我只花了一周时间，几乎是一口气读完。流畅的阅读享受，绝对不仅仅是因为原著精彩的内容，精美的版面和翔实的译注也加了不少分。 在阅读本书的过程中，我不只一次地获得共鸣。例如在第5章的内存管理系统的介绍中，作者介绍的几种游戏特有的内存管理方法我都曾在项目中用过，而这是第一次有书籍专门将这些方法详尽记录；又如第11章动画系统的介绍，我们也同样在3D引擎开发过程中改进原有动画片段混合方法的经历。虽然书中介绍的每个技术点，都可能可以在某篇论文，某本其他的书的章节，某篇网络blog上见过，但之前却无一本书可以把这些东西放在一起相互参照。对于从事游戏引擎开发的程序员来说，了解各种引擎在处理每个具体问题时的方案是相当重要的。而每种方案又各有利弊，即使不做引擎开发工作而是在某一特定游戏引擎上做游戏开发，从中也可以理解引擎的局限性以及可能的改进方法。尤其是第14章介绍的对游戏性相关系统的设计，各个开发人员几乎都是凭经验设计，很少见有书籍对这些做总结。对于基于渲染引擎做开发的游戏程序员，这是必须面对的工作，这一章会有很大的借鉴意义。 本书作者是业内资深的游戏引擎开发人，他所参于的《神秘海域》和《最后生还者》都是我的个人最爱。在玩游戏的过程中，作为游戏程序员的天性，自然会不断地猜想各个技术点是如何实现的，背后需要怎样的工具支持。能在书中一一得到印证是件特别开心的事情。作者反复强调代码实践的重要性，在书中遍布着C++代码。我不认为这些代码有直接取来使用的价值，但它们极大地帮助了读者理解书中的技术点。书中列出的顽皮狗工作室用lisp方言作为游戏配置脚本的范例也给我很大的启发，有了这些具体的代码示例以及作者本身的一线工程师背景，也让我确信书中那些关于主机游戏开发相关等，我所没有接触过的内容都也绝非泛泛而谈。 国内的游戏开发社区的壮大，主要是随最近十年的MMO风潮而生。而就在大型网络游戏在中国有些畸形发展，让这类游戏偏离电子游戏游戏性的趋势时，我们有幸迎来了为移动设备开发游戏的大潮。游戏开发的重心重新回到游戏性本身。我们更需要去借鉴单机游戏是如何为玩家带来更纯粹的游戏体验，我相信书中记录的各种技术点会变的更有帮助。 资深游戏开发及创业者 云风 @简悦云风 推荐序2 在我认识的许多游戏业开发同仁中，只有少数香港同胞，Milo Yip（叶劲峰）却正是这样一位给我印象非常深刻的优秀香港游戏开发者。我俩认识，是在Milo加入腾讯互动娱乐研发部引擎技术中心后，说来到现在也只是两年多时间。其间，他为人的谦逊务实，对待技术问题的严谨求真态度，对算法设计和性能优化的娴熟技术，都为人所称道。Milo一丝不苟的工作风格，甚至表现在对待技术文档排版这类事情上（Milo常执著地用LaTeX将技术文档排到完美），我想这一定是他在香港读大学、硕士及在香港理工大学的多媒体创新中心从事研究员，一贯沿袭至今的好作风。 我很高兴腾讯游戏有实力吸引到这样优秀的技术专家；即使在其已从上海迁回香港家中，依然选择到深圳腾讯互动娱乐总部工作。叶兄从此工作日每天早晚过关，来往香港和深圳两地，虽有舟车劳顿，但是兼顾了对家庭的照顾和在游戏引擎方面的专业研究，希望这样的状况是令他满意的。 认识叶兄当时，我便知道他在进行Jason Gregory所著《游戏引擎架构》一书的中译工作。因为自己从前也有业余翻译游戏开发有关书籍的经历，所以我能理解其中的辛苦和责任重大，对叶兄也更多一分钦佩。我以为，本书以及本书的中文读者最大的幸运便是，遇到叶兄这位对游戏有着如同对家对国般强烈责任感，犹如“游戏科学工作者”般的专业译者！ 现在（2013年年末）无疑是游戏史上对独立游戏制作者最友好的年代。开发设备方便获得（相对过往仅由主机厂商授权才能获得专利开发设备，现在有一台智能手机和一台个人电脑就可以开发）、技术工具友好、调试过程简单方便，且互联网上有丰富的例程和开源代码参考，也有网上社区便于交流。很多爱好者能够很快地制作出可运行的游戏原型，其中一些也能发布到应用商店。 但是不全面掌握各方面知识，尤其是游戏引擎架构知识，往往只能停留在勉强修改、凑合重用别人提供的资源的应用程度上，难以做极限的性能改进，更妄谈革命式的架构创新。这样的程度是很难在成千上万的游戏中脱颖而出的。我们所认可的真正的游戏大作，必定是在某方面大幅超越用户期待的产品。为了打造这样的产品，游戏内容创作者（策划、美术等）需要“戴着镣铐跳舞”（在当前的机能下争取更多的创作自由度），而引擎架构合理的游戏可以经得起──也值得进行──反复优化，最终可以提供更多的自由度，这是大作出现的技术前提。 书的作者、译者、出版社的编者，加上读者，大家是因书而结缘的有缘人。因叶兄这本《游戏引擎架构》译著而在线上线下相识的读者们，你们是不是因“了解游戏引擎架构，从而制作/优化好游戏”这样的理想而结了缘呢？ 亲爱的读者，愿你的游戏有一天因谜题巧妙绝伦、趣味超凡、虚拟世界气势磅礴、视觉效果逼真精美等专业因素取得业界褒奖，并得到玩家真诚的赞美。希望届时曾读叶兄这本《游戏引擎架构》译作的你，也可以回馈社会，回馈游戏开发的学习社区，帮助新人。希望你也可以建立微信公众号、博客等，或翻译游戏开发书籍，造福外语不好的读者，所以如果你的外语（英语、日语、韩语之于游戏行业比较重要）水平仍需精进，现在也可以同步加油了！ 腾讯《天天爱消除》游戏团队Leader 沙鹰 @也是沙鹰 译序 数千年以来，艺术家们通过文学、绘画、雕塑、建筑、音乐、舞蹈、戏剧等传统艺术形式充实人类的精神层面。自20世纪中叶，计算机的普及派生出另一种艺术形式──电子游戏。游戏结合了上述传统艺术以及近代科技派生的其他艺术（如摄影、电影、动画），并且完全脱离了艺术欣赏这种单向传递的方式──游戏必然是互动的，“玩家”并不是“读者”、“观众”或“听众”，而是进入游戏世界、感知并对世界做出反应的参与者。 基于游戏的互动本质，游戏的制作通常比其他大众艺术复杂。商业游戏的制作通常需要各种人才的参与，而他们则需要依赖各种工具及科技。游戏引擎便是专门为游戏而设计的工具及科技集成。之所以称为引擎，如同交通工具中的引擎，提供了最核心的技术部分。因为复杂，研发成本高，人们不希望制作每款游戏（或车款）时都重新设计引擎，重用性是游戏引擎的一个重要设计目标。 然而，各游戏本身的性质以及平台的差异，使研发完全通用的游戏引擎变得极困难，甚至不可能。市面上出售的游戏引擎，有一些虽然已经达到很高的技术水平，但在商业应用中，很多时候还是需要因应个别游戏项目对引擎改造、整合、扩展及优化。因此，即使能使用市面上最好的商用引擎或自研引擎，我们仍需要理解当中的架构、各种机制和技术，并且分析及解决在制作中遇到的问题。这些也是译者曾任于上海两家工作室时的主要工作范畴。 选择翻译此著作，主要原因是在阅读中得到共鸣，并且能知悉一些知名游戏作品实际上所采用的方案。有感坊间大部分游戏开发书籍并不是由业内人士执笔，内容只足够应付一些最简单的游戏开发，欠缺宏观比较各种方案，技术与当今实际情况也有很大差距。而一些Gems类丛书虽然偶有好文章，但受形式所限欠缺系统性、全面性。难得本书原作者身为世界一流游戏工作室的资深游戏开发者（注1），在繁重的游戏开发工作外，还在大学教授游戏开发课程以至编写本著作。此外，从与内地同事的交流中，了解到许多从业者不愿意阅读外文书籍。为了普及知识及反馈业界社会，希望能尽绵力。 或许有些人以为本著作是针对单机／游戏机游戏的，并不适合国内以网游为主的环境。但译者认为这是一种误解，许多游戏本身所涉及的技术是具通用性的。例如游戏性相关的游戏性系统、场景管理、人工智能、物理模拟等部分，许多时候也会同时用于网游的前台和后台。现时，一些动作为主、非MMO的国内端游甚至会直接在后台运行传统意义上的游戏引擎。至于前台相关的技术，单机和端游的区别更少。此外，随着近年移动终端的兴起，其硬件性能已超越传统掌上游戏机，开发手游所需的技术与传统掌上游戏机并无太大差异。还可预料，现时单机／游戏机的一些较高级的架构及技术，将在不远的未来着陆移动终端平台。 译者认为，本书涵括游戏开发技术的方方面面，同时适合入门及经验丰富的游戏程序员。书名中的架构二字，并不单是给出一个系统结构图，而是描述每个子系统的需求、相关技术及与其他子系统的关系。对译者本人而言，本书的第11章（动画系统）及第14章（运行时游戏性基础系统）是本书特別精彩之处，含有许多少见于其他书籍的内容。而第10章（渲染引擎）由于是游戏引擎中的一个极大的部分，有限的篇幅可能未能覆盖广度及深度，推荐读者参考[1]（注2），人工智能方面也需参考其他专著。 本译作采用LaTeX排版（注3），以Inkscape编译矢量图片。为了令阅读更流畅，内文中的网址都统一改以脚注标示。另外，由于现时游戏开发相关的文献以英文为主，而且游戏开发涉及的知识面很广，本译作尽量以括号形式保留英文术语。为了方便读者查找内容，在附录中增设中英文双向索引（索引条目与原著的不同）。 本人在香港成长学习及工作，至2008年才赴内地游戏工作室工作，不黯内地的中文写作及用字习惯，翻译中曾遇到不少困难。有幸得到出版社人员以及良师益友的帮助，才能完成本译作。特别感谢周筠老师支持本作的提案，并耐心地给予协助及鼓励。编辑张春雨老师和卢鸫翔老师，以及好友余晟给予了大量翻译上的知识及指导。也感谢游戏业界专家云风、大宝和Dave给予了许多宝贵意见。此书的翻译及排版工作比预期更花时间，感谢妻子及儿女们的体谅。此次翻译工作历时三年半，因工作及家庭事宜导致严重延误，唯有在翻译及排版工作上更尽心尽力，希望求得等待此译作的读者们谅解。无论是批评或建议，诚希阁下通过电邮miloyip@gmail.com、新浪微博、豆瓣等渠道不吝赐教。 叶劲峰（Milo Yip） 2013年10月 原作者是顽皮狗（Naughty Dog）《神秘海域（Uncharted）》系列的通才程序员、《最后生还者（The Last of Us）》的首席程序员，之前还曾在EA和Midway工作。 中括号表示引用附录中的参考文献。一些参考条目加入了其中译本的信息。 具体是使用CTEX套装，它是在MiKTeX的基础上增加中文的支持。 前言 最早的电子游戏完全由硬件构成，但微处理器（microprocessor）的高速发展完全改变了游戏的面貌。现在的游戏是在多用途的PC和专门的电子游戏主机（video game console）上玩的，凭借软件带来绝妙的游戏体验。从最初的游戏诞生至今已有半个世纪，但很多人仍然认为游戏是一个未成熟的产业。即使游戏可能是个年轻的产业，若仔细观察，也会发现它正在高速发展。 现时游戏已成为一个上百亿美元的产业，覆盖不同年龄、性别的广泛受众。 千变万化的游戏，可以分为从纸牌游戏到大型多人在线游戏（massively multiplayer online game，MMOG）等多个种类（category）和“类型（genre）”（注1），也可以运行在任何装有微芯片（microchip）的设备上 。你现在可以在PC、手机及多种特别为游戏而设计的手持/电视游戏主机上玩游戏。家用电视游戏通常代表最尖端的游戏科技，又由于它们是周期性地推出新版本，因此有游戏机“世代”（generation）的说法。最新一代（注2）的游戏机包括微软的Xbox 360和索尼的PlayStation 3，但一定不可忽视长盛不衰的PC，以及最近非常流行的任天堂Wii。 最近，剧增的下载式休闲游戏，使这个多样化的商业游戏世界变得更复杂。虽然如此，大型游戏仍然是一门大生意。今天的游戏平台非常复杂，有难以置信的运算能力，这使软件的复杂度得以进一步提升。所有这些先进的软件都需要由人创造出来，这导致团队人数增加，开发成本上涨。随着产业变得成熟，开发团队要寻求更好、更高效的方式去制作产品，可复用软件（reusable software）和中间件（middleware）便应运而生，以补偿软件复杂度的提升。 由于有这么多风格迥异的游戏及多种游戏平台，因此不可能存在单一理想的软件方案。然而，业界已经发展出一些模式 ，也有大量的潜在方案可供选择。现今的问题是如何找到一个合适的方案去迎合某个项目的需要。再进一步，开发团队必须考虑项目的方方面面，以及如何把各方面集成。对于一个崭新的游戏设计，鲜有可能找到一个完美搭配游戏设计各方面的软件包。 现时业界内的老手，入行时都是“开荒牛”。我们这代人很少是计算机科学专业出身（Matt的专业是航空工程、Jason的专业是系统设计工程），但现时很多学院已设有游戏开发的课程和学位。时至今日，为了获取有用的游戏开发信息，学生和开发者必须找到好的途径。对于高端的图形技术，从研究到实践都有大量高质量的信息。可是，这些信息经常不能直接应用到游戏的生产环境，或者没有一个生产级质量的实现。对于图形以外的游戏开发技术，市面上有一些所谓的入门书籍，没提及参考文献就描述很多内容细节，像自己发明的一样。这种做法根本没有用处，甚至经常带有不准确的内容。另一方面，市场上有一些高端的专门领域书籍，例如物理、碰撞、人工智能等。可是，这类书或者啰嗦到让你难以忍受，或者高深到让部分读者无法理解，又或者内容过于零散而难于融会贯通。有一些甚至会直接和某项技术挂钩，软硬件一旦改动，其内容就会迅速过时。 此外，互联网也是收集相关知识的绝佳工具。可是，除非你确实知道要找些什么，否则断链、不准确的资料、质量差的内容也会成为学习障碍。 好在，我们有Jason Gregory，他是一位拥有在顽皮狗（Naughty Dog）工作经验的业界老手，而顽皮狗是全球高度瞩目的游戏工作室之一。Jason在南加州大学教授游戏编程课程时，找不到概括游戏架构的教科书。值得庆幸的是，他承担了这个任务，填补了这个空白。 Jason把应用到实际发行游戏的生产级别知识，以及整个游戏开发的大局编集于本书。他凭经验，不仅融汇了游戏开发的概念和技巧，还用实际的代码示例及实现例子去说明怎样贯通知识来制作游戏。本书的引用及参考文献可以让读者更深入探索游戏开发过程的各方面。虽然例子经常是基于某些技术的，但是概念和技巧是用来实际创作游戏的，它们可以超越个别引擎或API的束缚。 本书是一本我们入行做游戏时想要的书。我们认为本书能让入门者增长知识，也能为有经验者开拓更大的视野。 Jeff Lander（注3） Matthew Whiting（注4） 译注：Genre一词在文学中为体裁。电影和游戏里通常译作类型。不同的游戏类型可见1.2节。 译注：按一般说法，2005年至今属于第7个游戏机世代。这3款游戏机的发行年份为Xbox 360（2005）、PlayStation 3（2006）、Wii（2006）。有关游戏机世代可参考维基百科。 译注：Jeff Lander现时为Darwin 3D公司的首席技术总监、Game Tech公司创始人，曾为艺电首席程序员、Luxoflux公司游戏性及动画技术程序员。 译注：Matthew Whiting现时为Wholesale Algorithms公司程序员，曾为Luxoflux公司首席软件工程师、Insomniac Games公司程序员。 序言 欢迎来到《游戏引擎架构》世界。本书旨在全面探讨典型商业游戏引擎的主要组件。游戏编程是一个庞大的主题，有许多内容需要讨论。不过相信你会发现，我们讨论的深度将足以使你充分理解本书所涵盖的工程理论及常用实践的方方面面。话虽如此，令人着迷的漫长游戏编程之旅其实才刚刚启程。与此相关的每项技术都包含丰富内容，本书将为你打下基础，并引领你进入更广阔的学习空间。 本书焦点在于游戏引擎的技术及架构。我们会探讨商业游戏引擎中，各个子系统的相关理论，以及实现这些理论所需要的典型数据结构、算法和软件接口。游戏引擎与游戏的界限颇为模糊。我们将把注意力集中在引擎本身，包括多个低阶基础系统（low-level foundation system）、渲染引擎（rendering engine）、碰撞系统（collision system）、物理模拟（physics simulation）、人物动画（character animation），及一个我称为游戏性基础层（gameplay foundation layer）的深入讨论。此层包括游戏对象模型（game object model）、世界编辑器（world editor）、事件系统（event system）及脚本系统（scripting system）。我们也将会接触游戏性编程（gameplay programming）的多个方面，包括玩家机制（player mechanics）、摄像机（camera）及人工智能（artificial intelligence，AI）。然而，这类讨论会被限制在游戏性系统和引擎接口范围。 本书可以作为大学中等级游戏程序设计中两到三门课程的教材。当然，本书也适合软件工程师、业余爱好者、自学的游戏程序员，以及游戏行业从业人员。通过阅读本书，资历较浅的游戏程序员可以巩固他们所学的游戏数学、引擎架构及游戏科技方面的知识。专注某一领域的资深程序员也能从本书更为全面的介绍中获益。 为了更好地学习本书内容，你需要掌握基本的面向对象编程概念并至少拥有一些C++编程经验。尽管游戏行业已经开始尝试使用一些新的、令人兴奋的编程语言，然而工业级的3D游戏引擎仍然是用C或C++编写的，任何认真的游戏程序员都应该掌握C++。我们将在第3章重温一些面向对象编程的基本原则，毫无疑问，你还会从本书学到一些C++的小技巧，不过C++的基础最好还是通过阅读[39]、[31]及[32]来获得。如果你对C++已经有点生疏，建议你在阅读本书的同时，最好能重温这几本或者类似书籍。如果你完全没有C++经验，在看本书之前，可以考虑先阅读[39]的前几章，或者尝试学习一些C++的在线教程。 学习编程技能最好的方法就是写代码。在阅读本书时，强烈建议你选择一些特别感兴趣的主题付诸实践。举例来说，如果你觉得人物动画很有趣，那么可以首先安装OGRE，并测试一下它的蒙皮动画示范。接着还可以尝试用OGRE实现本书谈及的一些动画混合技巧。下一步你可能会打算用游戏手柄控制人物在平面上行走。等你能玩转一些简单的东西了，就应该以此为基础，继续前进！之后可以转移到另一个游戏技术范畴，周而复始。这些项目是什么并不重要，重要的是你在实践游戏编程的艺术，而不是纸上谈兵。 游戏科技是一个活生生、会呼吸的家伙 ，永远不可能将之束缚于书本之上 。因此，附加的资源、勘误、更新、示例代码、项目构思等已经发到本书的网站。 目录 推荐序1 iii推荐序2 v译序 vii序言 xvii前言 xix致谢 xxi第一部分 基础 1第1章 导论 31.1 典型游戏团队的结构 41.2 游戏是什么 71.3 游戏引擎是什么 101.4 不同游戏类型中的引擎差异 111.5 游戏引擎概观 221.6 运行时引擎架构 271.7 工具及资产管道 46第2章 专业工具 532.1 版本控制 532.2 微软Visual Studio 612.3 剖析工具 782.4 内存泄漏和损坏检测 792.5 其他工具 80第3章 游戏软件工程基础 833.1 重温C++及最佳实践 833.2 C/C++的数据、代码及内存 903.3 捕捉及处理错误 118第4章 游戏所需的三维数学 1254.1 在二维中解决三维问题 1254.2 点和矢量 1254.3 矩阵 1394.4 四元数 1564.5 比较各种旋转表达方式 1644.6 其他数学对象 1684.7 硬件加速的SIMD运算 1734.8 产生随机数 180第二部分 低阶引擎系统 183第5章 游戏支持系统 1855.1 子系统的启动和终止 1855.2 内存管理 1935.3 容器 2085.4 字符串 2255.5 引擎配置 234第6章 资源及文件系统 2416.1 文件系统 2416.2 资源管理器 251第7章 游戏循环及实时模拟 2777.1 渲染循环 2777.2 游戏循环 2787.3 游戏循环的架构风格 2807.4 抽象时间线 2837.5 测量及处理时间 2857.6 多处理器的游戏循环 2967.7 网络多人游戏循环 304第8章 人体学接口设备（HID） 3098.1 各种人体学接口设备 3098.2 人体学接口设备的接口技术 3118.3 输入类型 3128.4 输出类型 3168.5 游戏引擎的人体学接口设备系统 3188.6 人体学接口设备使用实践 332第9章 调试及开发工具 3339.1 日志及跟踪 3339.2 调试用的绘图功能 3379.3 游戏内置菜单 3449.4 游戏内置主控台 3479.5 调试用摄像机和游戏暂停 3489.6 作弊 3489.7 屏幕截图及录像 3499.8 游戏内置性能剖析 3499.9 游戏内置的内存统计和泄漏检测 356第三部分 图形及动画 359第10章 渲染引擎 36110.1 采用深度缓冲的三角形光栅化基础 36110.2 渲染管道 40410.3 高级光照及全局光照 42610.4 视觉效果和覆盖层 43810.5 延伸阅读 446第11章 动画系统 44711.1 角色动画的类型 44711.2 骨骼 45211.3 姿势 45411.4 动画片段 45911.5 蒙皮及生成矩阵调色板 47111.6 动画混合 47611.7 后期处理 49311.8 压缩技术 49611.9 动画系统架构 50111.10 动画管道 50211.11 动作状态机 51511.12 动画控制器 535第12章 碰撞及刚体动力学 53712.1 你想在游戏中加入物理吗 53712.2 碰撞/物理中间件 54212.3 碰撞检测系统 54412.4 刚体动力学 56912.5 整合物理引擎至游戏 60112.6 展望：高级物理功能 616第四部分 游戏性 617第13章 游戏性系统简介 61913.1 剖析游戏世界 61913.2 实现动态元素：游戏对象 62313.3 数据驱动游戏引擎 62613.4 游戏世界编辑器 627第14章 运行时游戏性基础系统 63714.1 游戏性基础系统的组件 63714.2 各种运行时对象模型架构 64014.3 世界组块的数据格式 65714.4 游戏世界的加载和串流 66314.5 对象引用与世界查询 67014.6 实时更新游戏对象 67614.7 事件与消息泵 69014.8 脚本 70714.9 高层次的游戏流程 726第五部分 总结 727第15章 还有更多内容吗 72915.1 一些未谈及的引擎系统 72915.2 游戏性系统 730参考文献 733中文索引 737英文索引 755 参考文献 Tomas Akenine-Moller, Eric Haines, and Naty Hoffman. Real-Time Rendering (3rd Edition). Wellesley, MA: A K Peters, 2008. 中译本：《实时计算机图形学（第2版）》，普建涛译，北京大学出版社，2004. Andrei Alexandrescu. Modern C++ Design: Generic Programming and Design Patterns Applied. Resding, MA: Addison-Wesley, 2001. 中译本：《C++设计新思维：泛型编程与设计模式之应用》，侯捷/於春景译，华中科技大学出版社，2003. Grenville Armitage, Mark Claypool and Philip Branch. Networking and Online Games: Understanding and Engineering Multiplayer Internet Games. New York, NY: John Wiley and Sons, 2006. James Arvo (editor). Graphics Gems II. San Diego, CA: Academic Press, 1991. Grady Booch, Robert A. Maksimchuk, Michael W. Engel, Bobbi J. Young, Jim Conallen, and Kelli A. Houston. Object-Oriented Analysis and Design with Applications (3rd Edition). Reading, MA: Addison-Wesley, 2007. 中译本：《面向对象分析与设计（第3版）》，王海鹏/潘加宇译，电子工业出版社，2012. Mark DeLoura (editor). Game Programming Gems. Hingham, MA: Charles River Media, 2000. 中译本：《游戏编程精粹 1》， 王淑礼译，人民邮电出版社，2004. Mark DeLoura (editor). Game Programming Gems 2. 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World of Warcraft Programming: A Guide and Reference for Creating WoW Addons. New York, NY: John Wiley & Sons, 2008. 中译本：《魔兽世界编程宝典：World of Warcraft Addons完全参考手册》，杨柏林/张卫星/王聪译，清华大学出版社，2010. Richard Williams. The Animator's Survival Kit. London, England: Faber & Faber, 2002. 中译本：《原动画基础教程：动画人的生存手册》，邓晓娥译，中国青年出版社，2006. 勘误 第1次印册（2014年2月） P.xviii: 译注中 Wholesale Algoithms -> Wholesale Algorithms P.10: 最后一段第一行 微软的媒体播放器 -> 微软的Windows Media Player (多谢读者OpenGPU来函指正) P.15: 1.4.3节第三点 按妞 -> 按钮 (多谢读者一个小小凡人来函指正) P.40: 正文最后一行 按扭 -> 按钮 P.50: 1.7.8节第二节第一行 同是 -> 同时 (多谢读者czfdd来函指正) P.98: 代码 writeExampleStruct(Example& ex, Stream& ex) 中 Stream& ex -> Stream& stream (多谢读者Snow来函指正) P.106: 第一段中有六处 BBS -> BSS，最后一段代码的注释也有同样错误 (多谢读者trout来函指正) P.119: 译注中 软体工程 -> 软件工程 (多谢读者Snow来函指正) P.214: 正文第一段有两处 虚内存 -> 虚拟内存 (多谢读者Snow来函指正) P.216: 脚注24应标明为译注 (多谢读者Snow来函指正) P.221: 第一段代码的第二个断言应为 ASSERT(link.m_pPrev != NULL); (多谢读者Snow来函指正) P.230: 5.4.4.1节 第二段 软体 -> 软件 P.286: 脚注4应标明为译注 (多谢读者Snow来函指正) P.322: 第二段 按扭事件字 -> 按钮事件 P.349: 9.8节第二段第二行两处 部析器 -> 剖析器 (多谢读者Snow来函指正) P.738-572: 双数页页眉 参考文献 -> 中文索引 P.755-772: 双数页页眉 参考文献 -> 英文索引 P.755: kd tree项应归入K而不是Symbols 以上的错误已于第2次印册中修正。 第2次印册及之前 P.11: 第四行 细致程度 -> 层次细节 (这是level-of-detail/LOD的内地通译，多谢读者OpenGPU来函指正) P.12: 正文第一段及图1.2标题 使命之唤 -> 使命召唤 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.12: 正文第一段 战栗时空 -> 半条命 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.16: 第一点 表面下散射 -> 次表面散射 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.17: 1.4.4节第五行 次文化 -> 亚文化 (此译法在内地更常用。多谢读者OpenGPU来函提示) P.22: 战栗时空 -> 半条命 P.24: 战栗时空2 -> 半条命2 P.34: 1.6.8.2节第一行 提呈 -> 提交 (这术语在本书其他地方都写作提交。多谢读者OpenGPU来函提示) P.35: 第七行 提呈 -> 提交 (这术语在本书其他地方都写作提交。多谢读者OpenGPU来函提示) P.50: 战栗时空2 -> 半条命2 P.365: 第四段第二行: 细致程度 -> 层次细节 P.441: 10.4.3.2节第三行 细致程度 -> 层次细节 P.494: sinusiod -> sinusoid (多谢读者OpenGPU来函指正) P.511: 11.10.4节第一行 谈入 -> 淡入 (多谢读者Snow来函指正) P.541: 战栗时空2 -> 半条命2 P.627: 战栗时空2 -> 半条命2 P.654: 第二行 建康值 -> 血量 (原来是改正错别字，但译者发现应改作前后统一使用的“血量”。多谢读者Snow来函指正) P.692: 第二行 内部分式 -> 内部方式 (多谢读者Snow来函指正) P.696: 14.7.6节第四行 不设实际 -> 不切实际 (多谢读者Snow来函指正) 以上的错误已于第3次印册中修正。 其他意见 P.220: 正文第一段 m_root.m_pElement 和 P.218 第一段代码中的 m_pElem 不统一。原文有此问题，但因为它们是不同的struct，暂不列作错误。 (多谢读者Snow来函提示) P.331: 8.5.8节第二段中 “反覆”较常见的写法为“反复”，但前者也是正确的，暂不列作错误。 (多谢读者Snow来函提示) P.390: 10.1.3.3节静态光照第二段中“取而代之，我们会使用一张光照纹理贴到所有受光源影响范围内的物体上。这样做能令动态物体经过光源时得到正确的光照。” 后面的一句与前句好像难以一起理解。译者认为，作者应该是指，使用同一静态光源去为静态物件生成光照纹理，以及用于动态对象的光照，能使两者的效果维持一致性。译者会考虑对译文作出改善或加入译注解译。（多谢读者店残来函查询） P.689: 第五行 并行处理世代 -> 并行处理时代 是对era较准确的翻译。 (多谢读者Snow来函提示) 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/mypongo/article/details/38388381。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...中以源码编译方式安装Python3.5.2.tgz，并在Python3中安装flask Web服务器。 （1）编译Python3.5.2.tgz，使得ubuntu12.04也能使用Python3编程环境； 1）安装ssl开发包，pip的运行依赖ssl环境， apt-get install libssl-dev openssl 2）安装sqlite3及其开发包；Python内置sqlite3的库，需要在编译 python前,在系统中安装sqlite的开发包libsqlite3-dev，否则 Python将不支持使用sqlite3数据库功能"import sqlite3" apt-get install sqlite3 libsqlite3-dev 3）安装mysql-client及其开发包，mysql-client为常用数据库客户端， 需要在编译前安装开发包 apt-get install mysql-client libmysqlclient-dev 4）源码编译安装python3.5.2 准备源码到/usr/local目录tar zxfv Python-3.5.2.tgz -C /usr/local 编译 Python3.5.2 cd /usr/local/Python-3.5.2./configuremake make install （2）通过pip3安装flask，使得可以利用flask web服务器技术，为用户提供基于Python3编程语言的Web服务器运行环境。 1）使用pip3安装flask 先安装flask需要的依赖包click,itsdangerous,jinja2,markupSafe,werkzeug pip3 install click==7.0 itsdangerous==1.1.0 jinja2==2.11.1 markupSafe==1.1.1 werkzeug==1.0.0 ,再安装flask: pip3 install flask==1.1.1 2）运行python3，输入import flask，没有报错说明flask安装成功： 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/codeblank/article/details/124417662。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...TVM源码 1.4 验证安装是否成功 2. 配置vscode 3. 安装FFI Navigator 结束语 前言   本篇文章介绍一下 tvm 在linux环境下的安装与编译，以及如何使用vscode来配置tvm的远程连接调试环境。   所需软硬件环境： 环境 版本 local system windows 10 service system ubuntu 18.04 tvm latest(0.9.dev0) python(conda) python 3.8.13 local IDE vscode 1. 安装TVM 1.1 下载源码 从github上拉取源码git clone --recursive https://github.com/apache/tvm tvm --recursive指令：由于tvm依赖了很多第三方的开源库(子模块) 加入该参数之后也将相应的子模块一起进行clone 或者直接下载源码https://tvm.apache.org/download 1.2 创建虚拟环境及安装依赖库   使用conda创建tvm的虚拟python环境，python版本为3.8，虚拟环境名为tvmenv： conda create -n tvmenv python=3.8   编辑tvm目录下的conda/build-environment.yaml文件： conda/build-environment.yaml Build environment that can be used to build tvm.name: tvmenv The conda channels to lookup the dependencieschannels:- anaconda- conda-forge 将name的值改为刚刚创建的虚拟环境名tvmenv   执行下面的指令，将构建tvm所需的环境依赖更新到当前虚拟环境中： conda env update -f conda/build-environment.yaml conda env update -n tvmenv -f conda/build-environment.yaml 设置完之后需要重新deactivate/activate对环境进行激活 如果上述命令执行较慢，可以将conda换成国内源（建议使用北京外国语大学的开源镜像站）：参考连接 然后修改conda/build-environment.yaml文件： channels:- defaults - anaconda - conda-forge   安装python依赖库： pip install decorator tornado psutil 'xgboost<1.6.0' cloudpickle -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple 如果使用onnx或者pytorch作为原始模型，则还需要安装相应的依赖库pip install onnx onnxruntime -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simplepip install torch==1.7.1 torchvision==0.8.2 torchaudio==0.7.2 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple   在当前虚拟环境中添加用于tvm debug的环境变量： conda env config vars set TVM_LOG_DEBUG="ir/transform.cc=1,relay/ir/transform.cc=1" conda env config vars set TVM_LOG_DEBUG="ir/transform.cc=1,relay/ir/transform.cc=1" -n tvmenv 设置完之后需要重新deactivate/activate对环境进行激活是环境变量生效   使用这种方式设置环境变量的好处是：只有当前环境被激活(conda activate)时，自定义设置的环境变量才起作用，当conda deactivate后自定义的环境变量会自动清除。   当然，也可以更简单粗暴一些： export TVM_LOG_DEBUG="ir/transform.cc=1,relay/ir/transform.cc=1"   在当前虚拟环境中添加用于tvm python的环境变量： export TVM_HOME=your tvm pathexport PYTHONPATH=$TVM_HOME/python:${PYTHONPATH} 1.3 编译TVM源码   如果linux上没有安装C/C++的编译环境，需要进行安装： 更新软件apt-get update 安装apt-get install build-essential 安装cmakeapt-get install cmake   在tvm目录下创建build文件夹，并将cmake/config.cmake文件复制到此文件夹中： mkdir buildcp cmake/config.cmake build/   编辑build/config.cmake进行相关配置： 本次是在cpu上进行测试，因此没有配置cudaset(USE_LLVM ON) line 136set(USE_RELAY_DEBUG ON) line 285(建议先 OFF) 在末尾添加一个cmake的编译宏，确保编译出来的是debug版本set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)   编译tvm，这里开启了16个线程： cd buildcmake ..make -j 16 建议开多个线程，否则编译速度很慢哦   大约5分钟，即可生成我们需要的两个共享链接库：libtvm.so 和 libtvm_runtime.so 1.4 验证安装是否成功   tvm版本验证： import tvmprint(tvm.__version__)   pytorch模型验证： from_pytorch.py https://tvm.apache.org/docs/how_to/compile_models/from_pytorch.html ps: TVM supports PyTorch 1.7 and 1.4. Other versions may be unstable.import tvmfrom tvm import relayfrom tvm.contrib.download import download_testdataimport numpy as np PyTorch importsimport torchimport torchvision Load a pretrained PyTorch model -------------------------------model_name = "resnet18"model = getattr(torchvision.models, model_name)(pretrained=True) or model = torchvision.models.resnet18(pretrained=True) or pth_file = 'resnet18-f37072fd.pth' model = torchvision.models.resnet18() ckpt = torch.load(pth_file) model.load_state_dict(ckpt)model = model.eval() We grab the TorchScripted model via tracinginput_shape = [1, 3, 224, 224]input_data = torch.randn(input_shape)scripted_model = torch.jit.trace(model, input_data).eval() Load a test image ----------------- Classic cat example!from PIL import Image img_url = "https://github.com/dmlc/mxnet.js/blob/main/data/cat.png?raw=true" img_path = download_testdata(img_url, "cat.png", module="data")img_path = 'cat.png'img = Image.open(img_path).resize((224, 224)) Preprocess the image and convert to tensorfrom torchvision import transformsmy_preprocess = transforms.Compose([transforms.Resize(256),transforms.CenterCrop(224),transforms.ToTensor(),transforms.Normalize(mean=[0.485, 0.456, 0.406], std=[0.229, 0.224, 0.225]),])img = my_preprocess(img)img = np.expand_dims(img, 0) Import the graph to Relay ------------------------- Convert PyTorch graph to Relay graph. The input name can be arbitrary.input_name = "input0"shape_list = [(input_name, img.shape)]mod, params = relay.frontend.from_pytorch(scripted_model, shape_list) Relay Build ----------- Compile the graph to llvm target with given input specification.target = tvm.target.Target("llvm", host="llvm")dev = tvm.cpu(0)with tvm.transform.PassContext(opt_level=3):lib = relay.build(mod, target=target, params=params) Execute the portable graph on TVM --------------------------------- Now we can try deploying the compiled model on target.from tvm.contrib import graph_executordtype = "float32"m = graph_executor.GraphModule(lib["default"](dev)) Set inputsm.set_input(input_name, tvm.nd.array(img.astype(dtype))) Executem.run() Get outputstvm_output = m.get_output(0) Look up synset name ------------------- Look up prediction top 1 index in 1000 class synset. synset_url = "".join( [ "https://raw.githubusercontent.com/Cadene/", "pretrained-models.pytorch/master/data/", "imagenet_synsets.txt", ] ) synset_name = "imagenet_synsets.txt" synset_path = download_testdata(synset_url, synset_name, module="data") https://raw.githubusercontent.com/Cadene/pretrained-models.pytorch/master/data/imagenet_synsets.txtsynset_path = 'imagenet_synsets.txt'with open(synset_path) as f:synsets = f.readlines()synsets = [x.strip() for x in synsets]splits = [line.split(" ") for line in synsets]key_to_classname = {spl[0]: " ".join(spl[1:]) for spl in splits} class_url = "".join( [ "https://raw.githubusercontent.com/Cadene/", "pretrained-models.pytorch/master/data/", "imagenet_classes.txt", ] ) class_name = "imagenet_classes.txt" class_path = download_testdata(class_url, class_name, module="data") https://raw.githubusercontent.com/Cadene/pretrained-models.pytorch/master/data/imagenet_classes.txtclass_path = 'imagenet_classes.txt'with open(class_path) as f:class_id_to_key = f.readlines()class_id_to_key = [x.strip() for x in class_id_to_key] Get top-1 result for TVMtop1_tvm = np.argmax(tvm_output.numpy()[0])tvm_class_key = class_id_to_key[top1_tvm] Convert input to PyTorch variable and get PyTorch result for comparisonwith torch.no_grad():torch_img = torch.from_numpy(img)output = model(torch_img) Get top-1 result for PyTorchtop1_torch = np.argmax(output.numpy())torch_class_key = class_id_to_key[top1_torch]print("Relay top-1 id: {}, class name: {}".format(top1_tvm, key_to_classname[tvm_class_key]))print("Torch top-1 id: {}, class name: {}".format(top1_torch, key_to_classname[torch_class_key])) 2. 配置vscode   安装两个vscode远程连接所需的两个插件，具体如下图所示：   安装完成之后，在左侧工具栏会出现一个图标，点击图标进行ssh配置： ssh yourname@yourip -A   然后右键选择在当前窗口进行连接：   除此之外，还可以设置免费登录，具体可参考这篇文章。   当然，也可以使用windows本地的WSL2，vscode连接WSL还需要安装WSL和Dev Containers这两个插件。   在服务器端执行code .会自动安装vscode server，安装位置在用户的根目录下： 3. 安装FFI Navigator   由于TVM是由Python和C++混合开发，且大多数的IDE仅支持在同一种语言中查找函数定义，因此对于跨语言的FFI 调用，即Python跳转到C++或者C++跳转到Python，vscode是做不到的。虽然解决这个问题在技术上可能非常具有挑战性，但我们可以通过构建一个与FFI注册码模式匹配并恢复必要信息的项目特定分析器来解决这个问题，FFI Navigator就这样诞生了，作者仍然是陈天奇博士。   安装方式如下： 建议使用源码安装git clone https://github.com/tqchen/ffi-navigator.git 安装python依赖cd ffi-navigator/pythonpython setyp.py install   vscode需要安装FFI Navigator插件，直接搜索安装即可(安装到服务器端)。   最后需要在.vscode/setting.json进行配置，内容如下： {"python.analysis.extraPaths": ["${workspaceFolder}/python"], // 添加额外导入路径, 告诉pylance自定义的python库在哪里"ffi_navigator.pythonpath": "/home/liyanpeng/anaconda3/envs/tvmenv/bin/python", // 配置FFI Navigator"python.defaultInterpreterPath": "/home/liyanpeng/anaconda3/envs/tvmenv/bin/python","files.associations": {"type_traits": "cpp","fstream": "cpp","thread": "cpp",".tcc": "cpp"} }   更详细内容可以参考项目链接。 结束语   对于vscode的使用技巧及C/C++相关的配置，这里不再详细的介绍了，感兴趣的小伙伴们可以了解下。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/qq_42730750/article/details/126723224。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...t install python-pyaudio python3-pyaudio sox sudo pip3 install pyaudio 4、录制音频 rec test.wav 这里会报错，can’t open input ‘default’: 5、需要安装以下包，用以麦克风的配置 sudo apt-get install alsa-utils pulseaudio 6、再次测试 rec test.wav 7、使用ctrl + c停止录音，aplay test.wav播放。 8、下载snowboy，编译出适合自己系统的_snowboydetect.so 在这个链接下载：https://github.com/kitt-ai/snowboy 使用命令：git clone https://github.com/Kitt-AI/snowboy.git下载 安装以下工具，用以编译 sudo apt-get install swig （3.0.10或者更高的版本）sudo apt-get install libatlas-base-dev 进入snowboy目录，执行以下命令，进行编译 cd /snowboy/swig/Python3make 得到了编译好的文件_snowboydetect.so 新建自己文件夹，将snowboy/example/Python3下的文件全复制到自己文件夹下，并将上一步编译后得到的_snowboydetect.so放到自己的文件夹中。 9、生成自己的唤醒词 训练模型：参考https://github.com/Kitt-AI/snowboy/ 10、将自己的模型.pmdl放到自己创建的文件夹snowboy里。 11、使用以下代码运行 注意：需要将官方案例中的 snowboydecoder.py 文件修改一下，把from . import snowboydetect 改为 import snowboydetect然后再运行。并将编译后的swig/Python3目录下的snowboydetect.py复制到自己的目录中。 python3 demo.py .pmdl 听到叮的一声，代表成功了。 完整参考文档：http://docs.kitt.ai/snowboy/downloads 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/qq_43556844/article/details/113617602。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...管理的重要工具，其跨语言支持能力对于开发者的使用体验至关重要。除了本文提及的 Java 和 Go 客户端库外，Consul 社区及第三方开发者持续为更多编程语言提供客户端支持，进一步拓宽了 Consul 的应用领域和适用范围。 例如，在 Python 社区中，HashiCorp 官方维护的 python-consul 库深受开发者喜爱，它提供了全面且易于使用的接口，方便 Python 开发者进行服务注册、发现及 KV 存储操作。近期更新中，该库更是优化了对异步IO的支持，显著提升了在高并发场景下的性能表现。 此外，Node.js 领域的consul-api库也保持着活跃的维护状态，不断跟进 Consul 服务的新特性，以满足现代 JavaScript 和 TypeScript 开发者的需求。最近一次版本升级，引入了对 Consul Connect 的深度集成，增强了服务间通信的安全性和可管理性。 然而，正如文中所提醒的那样，尽管社区驱动的客户端库能极大地扩展 Consul 的兼容性，但不同语言版本库的功能完整度和更新时效性可能存在差异。因此，开发者在选择具体语言的客户端库时，需密切关注官方发布动态，并结合项目需求和技术栈特点，做出最适合自己的决策。同时，随着云原生技术的发展和Kubernetes等容器编排系统的广泛应用，Consul也在积极探索与这些平台的深度集成，未来有望提供更多针对云环境的服务治理解决方案，值得广大开发者关注与期待。

...ava、Scala、Python等，非常灵活易用。 2.2 Kafka简介 Kafka，全名Apache Kafka，是一个分布式的消息系统，主要用来处理实时数据流。这个东西特别能扛，能存好多数据，还不容易丢，用来搭建实时的数据流和应用再合适不过了。 2.3 Spark与Kafka集成的优势 - 实时处理：Spark可以实时处理Kafka中的数据。 - 灵活性：Spark支持多种编程语言，Kafka则提供丰富的API接口，两者结合让开发更加灵活。 - 高吞吐量：Spark的并行处理能力和Kafka的高吞吐量相结合，能够高效处理大规模数据流。 3. 实战准备 在开始之前，你需要先准备好环境。确保你的机器上已经安装了Java、Scala以及Spark。说到Kafka，你可以直接下载安装包，或者用Docker容器搞一个本地环境，超级方便！我推荐你用Docker，因为它真的超简单方便，还能随手搞出好几个实例来测试，特别实用。 bash 安装Docker sudo apt-get update sudo apt-get install docker.io 拉取Kafka镜像 docker pull wurstmeister/kafka 启动Kafka容器 docker run -d --name kafka -p 9092:9092 -e KAFKA_ADVERTISED_HOST_NAME=localhost wurstmeister/kafka 4. 集成实战 4.1 创建Kafka主题 首先，我们需要创建一个Kafka主题，以便后续的数据流能够被正确地发送和接收。 bash 进入容器 docker exec -it kafka /bin/bash 创建主题 kafka-topics.sh --create --topic test-topic --bootstrap-server localhost:9092 --replication-factor 1 --partitions 1 4.2 发送数据到Kafka 接下来，我们可以编写一个简单的脚本来向Kafka的主题中发送一些数据。这里我们使用Python的kafka-python库来实现。 python from kafka import KafkaProducer producer = KafkaProducer(bootstrap_servers='localhost:9092') for _ in range(10): message = "Hello, Kafka!".encode('utf-8') producer.send('test-topic', value=message) print("Message sent:", message.decode('utf-8')) producer.flush() producer.close() 4.3 使用Spark读取Kafka数据 现在，我们来编写一个Spark程序，用于读取刚才发送到Kafka中的数据。这里我们使用Spark的Structured Streaming API。 scala import org.apache.spark.sql.SparkSession val spark = SparkSession.builder.appName("SparkKafkaIntegration").getOrCreate() val df = spark.readStream .format("kafka") .option("kafka.bootstrap.servers", "localhost:9092") .option("subscribe", "test-topic") .load() val query = df.selectExpr("CAST(value AS STRING)") .writeStream .outputMode("append") .format("console") .start() query.awaitTermination() 这段代码会启动一个Spark应用程序，从Kafka的主题中读取数据，并将其打印到控制台。 4.4 实时处理 接下来，我们可以在Spark中对数据进行实时处理。例如，我们可以统计每秒钟接收到的消息数量。 scala import org.apache.spark.sql.functions._ val countDF = df.selectExpr("CAST(value AS STRING)") .withWatermark("timestamp", "1 minute") .groupBy( window($"timestamp", "1 minute"), $"value" ).count() val query = countDF.writeStream .outputMode("complete") .format("console") .start() query.awaitTermination() 这段代码会在每分钟的时间窗口内统计消息的数量，并将其输出到控制台。 5. 总结与反思 通过这次实战，我们成功地将Spark与Kafka进行了集成，并实现了数据的实时处理。虽然过程中遇到了一些挑战，但最终还是顺利完成了任务。这个经历让我明白，书本上的知识和实际动手做真是两码事。不一次次去试，根本没法真正搞懂怎么用这门技术。希望这次分享对你有所帮助，也期待你在实践中也能有所收获！ 如果你有任何问题或想法，欢迎随时交流讨论。

Python是一种强大 - 有力的编程语言，它可以让程序员撰写 - 创作一些自动化 - 自动化的程序 - 脚本，比如可以通过Python模仿 - 模拟人 - 实体点击来完毕 - 结束多种任务。 引入 - 加载所需要的模块 - 库件 import time from selenium import webdriver from selenium.webdriver.common.keys import Keys 创建一个浏览器对象 driver = webdriver.Chrome() 打开需要模仿 - 模拟点击的站点 - 网页 driver.get('https://www.baidu.com') 在查找 - 寻找框中录入 - 输入Python并点击查找 - 寻找按键 - 按钮 elem = driver.find_element_by_name('wd') elem.send_keys('Python') elem.send_keys(Keys.RETURN) 停顿2秒暂停 - 停滞查找 - 寻找结果加载完毕 - 结束 time.sleep(2) 点击第一个查找 - 寻找结果的链接 link = driver.find_element_by_css_selector('content_left .result:nth-child(1) a') link.click() 关闭浏览器 driver.quit() 上面的代码通过使用Selenium模块 - 库件和Chrome浏览器来模仿 - 模拟人 - 实体的点击行为，实现了在百度查找 - 寻找Python后点击第一个查找 - 寻找结果的链接的功能。在实际应用中，这种模仿 - 模拟点击的方式可以用于各种自动化 - 自动化的操作，比如通过点击来实现站点 - 网页的自动登录，自动发送邮件等等。

Python是一种广泛使用的编程语言，它可以用于很多应用场景，其中包括模拟签收工单。 导入相关模块 import random 定义签收状态列表 status_list = ['已签收', '未签收'] 模拟签收工单函数 def simulate_receipt(num_of_orders): for i in range(num_of_orders): 生成工单号 order_num = random.randint(1000000, 9999999) 随机生成签收状态 status = random.choice(status_list) 输出结果 print(f'工单号：{order_num}，签收状态：{status}') 调用函数进行模拟 simulate_receipt(10) 以上代码中，我们使用了Python中的random模块生成随机的工单号和签收状态，最后调用函数进行模拟。 在实际应用中，我们可以根据数据库中的工单信息进行模拟签收，以便测试签收流程的准确性和健壮性。

在深入理解了如何使用Python计算向量的单位向量之后，我们可以进一步探索这一概念在实际应用中的重要性。近期，在机器学习和人工智能领域，特别是在深度学习中的自然语言处理任务中，单位向量作为一种关键工具被广泛应用。 例如，在Word2Vec模型中，每个词都被映射为一个高维空间的单位向量，这些向量不仅保留了词语之间的语义关系，而且其单位化属性确保了相似度比较的有效性和准确性。此外，单位向量在计算机图形学中也有着至关重要的作用，如在三维渲染、游戏开发等领域，方向性的表示通常采用单位向量形式，以实现光照、反射等物理效果的模拟。 另外，值得注意的是，单位向量在优化问题中也扮演着重要角色，尤其是在梯度下降法中，通过计算梯度的单位向量来确定搜索方向，从而有效地最小化损失函数。近期的研究工作甚至将单位向量扩展到了量子计算领域，研究人员发现特定类型的量子比特状态可以表达为单位向量，这为构建高效的量子算法提供了新的思路。 综上所述，了解并掌握向量单位化的计算方法不仅能帮助我们解决数学和编程问题，还能为我们理解和参与前沿科技领域的研究与应用提供有力支持。对于有志于进一步钻研的读者来说，推荐阅读《线性代数及其应用》（作者：Gilbert Strang）以深入理解单位向量背后的数学原理，同时关注相关科研论文和技术博客，以便及时跟进单位向量在各领域尤其是AI、图形学和量子计算等前沿技术中的最新应用动态。

在Java语言中，选择框和多选框都是广泛利用的图形界面组件。它们允许让用户做出选择，让软件程序获取用户输入。下面我们来深入了解Java中的选择框和多选框。 一、选择框 JRadioButton radioButton1 = new JRadioButton("选择项A"); JRadioButton radioButton2 = new JRadioButton("选择项B"); JRadioButton radioButton3 = new JRadioButton("选择项C"); ButtonGroup buttonGroup = new ButtonGroup(); buttonGroup.add(radioButton1); buttonGroup.add(radioButton2); buttonGroup.add(radioButton3); 选择框允许利用JRadioButton类来新建，其中每个选择框都需要归类，这样才能保证同一类别中仅一个被选取。新建ButtonGroup实例并利用add()方法将选择框实例加入到归类中即可。 二、多选框 JCheckBox checkBox1 = new JCheckBox("选择项A"); JCheckBox checkBox2 = new JCheckBox("选择项B"); JCheckBox checkBox3 = new JCheckBox("选择项C"); 多选框允许利用JCheckBox类来新建，每个多选框都是单独的，允许多个或单个都被选取。 三、多选框组 JCheckBoxGroup checkBoxGroup = new JCheckBoxGroup(); checkBoxGroup.addCheckBox(checkBox1); checkBoxGroup.addCheckBox(checkBox2); checkBoxGroup.addCheckBox(checkBox3); 如果需要将多个多选框归类，则允许利用自定义的JCheckBoxGroup类来完成。加入多选框时允许利用addCheckBox()方法，从而将所有的多选框加入到同一组中。 以上就是Java语言中选择框和多选框的利用方法。它们都是非常重要的图形界面组件，利用起来也比较简单，只需要理解它们的特性和利用方法即可。

...他精通了许多程序设计语言，比如HTML、CSS、JavaScript等。今天我们将要介绍的是光头强的HTML代码。下面是一段HTML代码例子： 这是一段HTML代码例子， 它包括了两个段。 在这个例子中，我们可以看到运用了 元素， 元素是HTML中用于代表段的元素，通过 元素可以将文本内容划分展示，使文章逻辑更加清晰。 此外，在这个例子中我们还看到了 元素， 元素是HTML中的一个特殊元素，它用于展示预格式化的文本。使用 元素可以保留文本中的所有空格、缩进等格式，从而在代码展示时能够更为清晰地展示。 除此之外，光头强还运用了许多其他的HTML元素，比如元素、元素等，这些元素都是在构建网页时必不可少的。 总之，HTML作为构建网页的基础语言，在前端开发中非常重要。光头强的这段HTML代码例子，为我们展示了HTML元素的使用方法和预格式化文本的展示方式，这对于初学者来说是非常有帮助的。

...格式不变，还能为不同编程语言提供丰富的色彩标识，极大地提升了代码的可读性和美观性。此外，通过集成Monaco Editor等在线代码编辑器组件，网页可以实现代码片段的实时编辑与预览，为用户提供沉浸式的互动体验。 而在用户体验方面，遵循WCAG（Web内容可访问性指南）标准，确保代码块对屏幕阅读器友好同样至关重要。这意味着我们需要借助ARIA属性以及其他辅助技术手段来增强代码块的语义表达，使得视障用户也能准确理解并操作网页上的代码内容。 综上所述，尽管本文主要介绍了基础的代码靠右对齐技巧，但在实际应用中，为了提升网站的专业度和用户体验，还需关注更多细节，如代码高亮、互动功能以及无障碍访问等方面的优化措施。与时俱进地学习和采用这些先进的网页开发技术，无疑将有助于创建更符合现代审美和技术标准的优质网站。

...、PHP/Perl/Python）架构中扮演核心角色。用户可以使用SQL语言对MySQL进行数据查询、更新、管理和控制。在本文中，MySQL是被检测和安装的目标程序，用于满足用户在工作中处理和存储数据的需求。 sudo apt-get , 这是基于Debian和Ubuntu等Linux操作系统的包管理器命令，用于自动从软件仓库获取、安装、升级或卸载软件包及其依赖项。在本文语境下，当需要在Ubuntu系统上安装MySQL时，用户会运行\ sudo apt-get update\ 来更新软件源列表信息，接着执行\ sudo apt-get install mysql-server\ 命令以下载并安装MySQL服务器。 Windows命令提示符/终端 , Windows命令提示符（对于Windows操作系统）和终端（对于macOS和Linux操作系统）是操作系统提供的命令行界面工具，允许用户通过输入文本指令与系统交互，执行各种任务，包括文件管理、系统配置以及软件安装与管理等。在本文中，用户需在命令提示符或终端中输入特定命令来检测MySQL是否已安装，以及在必要时安装MySQL。

...大型的的、广泛应用的编程语言，它提供并发编程。在Java中，join和yield是两个很重要的线程管理函数，下面将会对它们进行一些详细的讲解。 join函数 public final void join() throws InterruptedException public final void join(long millis) throws InterruptedException public final void join(long millis, int nanos) throws InterruptedException join函数是用来使主线程等候其他线程运行完成后再去运行，它有三个重载函数。第一个重载函数是不带参数的，表示让主线程一直等候直到其他线程完成；第二个重载函数是只带一个参数的，表示让主线程等候给定的时间，如果其他线程在指定时间内没有完成，主线程将会返回至；第三个重载函数是带有两个参数的，表示让主线程等候指定时间和微秒数，它是一种更加精确控制函数。 yield函数 public static native void yield() yield函数是用来告诉Java虚拟机，当前线程愿意让出CPU时间，让其他线程运行，然后自己进入就绪状态。该函数不会释放锁，也不会使线程进入阻塞状态。 总之，在Java中，join和yield是两个非常重要的线程管理函数，它们可以帮助我们更好地控制线程的运行流程，从而更好地完成并发编程。

...、Kotlin等多种编程语言的开发。在本文语境中，开发者使用IntelliJ IDEA运行单个Java类文件时遇到编译错误问题，并通过IDE内部配置解决该问题。 Java Compiler , Java Compiler是用于将Java源代码编译成字节码（.class）文件的程序。在IntelliJ IDEA等Java开发环境中，Java Compiler作为核心组件负责项目的编译工作，确保源代码符合Java语言规范并在Java虚拟机（JVM）上执行。本文中提到的设置Java Compiler选项是为了控制IDE在运行Java类之前是否进行整个项目的构建。 Run/Debug Configurations , Run/Debug Configurations（运行/调试配置）是在IntelliJ IDEA等IDE中定义和管理项目运行或调试参数的设置集合。用户可以创建、编辑或删除不同的运行/调试配置，以满足特定场景下的需求。在本文情境下，用户通过修改Run/Debug Configurations中的“Do not build before run”选项，使得IDE在运行指定的Java类时不预先构建整个项目，从而避免因其他编译错误导致无法运行当前无误的Java类。

逻辑运算符在编程语言中具有基础且关键的作用，Java中的or和and运算符仅仅是众多逻辑表达式工具的两个代表。实际上，在现代软件开发中，尤其是面对复杂业务逻辑和高效算法设计时，深入理解和熟练运用逻辑运算符是必不可少的技能。 最近的一则新闻报道显示，Google在优化其Android系统性能的过程中，工程师们就巧妙利用了逻辑运算符的短路特性（Short-Circuit Evaluation），在某些条件检查场景下显著提升了代码执行效率。他们通过合理组织if语句中的逻辑表达式顺序，使得在满足特定条件时，无需计算后续复杂的或不必要的逻辑分支，从而减少CPU资源消耗，提升用户体验。 此外，对于初学者或者进阶开发者来说，理解逻辑运算符在并发编程、函数式编程以及数据库查询语句中的应用也非常重要。例如，在多线程环境下的锁机制实现时，常常会用到逻辑与(&&)来确保多个条件同时满足才进行特定操作，以避免竞态条件的发生；而在SQL查询中，WHERE子句中的AND、OR等逻辑运算符则是构建复杂查询的基础元素。 更进一步，逻辑运算符不仅仅局限于二元操作，还有诸如三元运算符（Ternary Operator）和逻辑非（Not Operator）等形式，它们在简化代码结构、增强可读性方面同样发挥着不可忽视的作用。因此，持续探索和实践逻辑运算符在不同编程场景下的应用，将有助于我们编写出更加精炼、高效且易于维护的代码。

...子集，采用完全独立于语言的文本格式来存储和表示数据。在文章语境中，JSON被广泛应用于前后端的数据传输，其简洁的键值对结构使得数据易于阅读、编写和解析，同时兼容多种编程语言。 AJAX , Asynchronous JavaScript and XML，异步JavaScript和XML技术，但实际应用中并不限于XML，而是广泛使用JSON等数据格式。AJAX是一种创建快速动态网页的技术，在不重新加载整个页面的情况下，能够更新部分网页内容。在jQuery库中，$.getJSON()方法即实现了一种AJAX请求，用于从服务器获取并处理JSON格式的数据。 DOM , Document Object Model，文档对象模型，是HTML和XML文档的编程接口，将网页中的各个元素抽象为树形结构的对象集合。在jQuery中，开发者可以通过DOM操作方法（如选择器、属性修改、节点插入与删除等）便捷地处理网页内容，同时也可结合JSON数据进行动态内容更新和交互实现。例如，当通过AJAX获取到JSON数据后，可以利用jQuery的DOM操作功能将JSON数据渲染到网页相应位置上。

...防范由于不恰当的数据验证导致的XSS攻击，强调在解析JSON时进行严格的数据类型检查与过滤。同时，ECMAScript（ES）规范也在不断演进，例如ES2019引入了JSON.stringify()方法的可选参数replacer，它能提供更为精细的控制，使得开发者能够选择性地序列化JSON对象中的特定属性。 另外，在前端框架React、Vue.js中，JSON数据的处理也得到了深度集成，通过状态管理库如Redux、Vuex，开发者可以便捷地操作JSON数据并在组件间传递。这些框架通常会提供工具函数或API，简化对JSON数据的遍历、更新和响应式绑定。 综上所述，掌握JavaScript中遍历JSON数据的基本技巧仅仅是开始，了解JSON在现代Web开发中的前沿应用、安全风险以及相关技术的发展趋势，对于提升项目质量和开发效率具有重要意义。

...Schema实现数据验证，确保接收到的数据符合预期结构，减少因数据格式错误引发的安全隐患。而在加密方面，已有研究提出了将JSON与加密算法结合，构建安全的数据交换通道。 综上所述，JSON作为跨平台、易于解析且高效的数据格式，在当前及未来一段时间内将持续发挥关键作用。无论是前端交互、后端数据处理，还是云端存储，深入理解和掌握JSON的应用与最佳实践，都将有助于开发者应对日新月异的技术挑战，打造更高效、更安全的数字化产品。

...pt是一种不可或缺的编程语言。它以其强大的功能和简洁的语法而闻名。本文将主要讨论JavaScript中的函数参数和实参的关系。 2. 函数参数和实参的概念 函数参数是在函数声明中列出的变量名称，它们是函数的形式参数。实参是在函数调用时传递给函数的值。这两个词经常搭伴出现，比如我们平常聊天可能会说：“这个函数运行需要两个小帮手”，这里的小帮手其实就是指函数的形式参数。而当我们提到“我们把两个数字塞给函数当小帮手”时，这里的“小帮手”实际就是函数的实参啦。 3. 函数参数和实参的关系 函数参数和实参之间的关系非常简单。当你调用一个函数时，你需要向函数传递一些值。这些值被称为实参，它们会被分配给函数的形参。换句话说，实参就像是函数在干活儿时需要的原料，它是实实在在要喂给函数的东西；而形参呢，你可以把它理解成一个篮子或者箱子，它的任务就是用来装这些原料，等待函数来取用。 例如，考虑下面的函数： javascript function addNumbers(num1, num2) { return num1 + num2; } 在这个函数中，num1和num2是我们定义的两个形参。当我们调用这个函数时，我们需要向它传递两个值。这些值被称为实参。例如： javascript var result = addNumbers(5, 10); 在这个例子中，5和10是我们传递给addNumbers()函数的两个实参。这两个实参分别被分配给了num1和num2形参。然后，函数返回了这两个形参的和。 4. 默认参数 默认参数是JavaScript中一种非常有用的特性。在我们声明函数并给参数排排坐的时候，完全可以给每个小参数都安排一个默认值，这样它们就不用担心没被“喂饱”啦。这样，如果我们在函数调用时不提供该参数的值，那么函数将使用默认值。 例如，让我们修改我们的addNumbers()函数，使其接受可选的第三个参数： javascript function addNumbers(num1, num2, thirdNum = 0) { return num1 + num2 + thirdNum; } 在这个版本的函数中，thirdNum是一个形参，它有一个默认值0。如果咱们在调用addNumbers()这个函数的时候，忘记给thirdNum赋个值的话，那这个函数就相当机智地，默认把thirdNum当作是零来用。 例如： javascript var result = addNumbers(5, 10); // 返回15 var result2 = addNumbers(5, 10, 20); // 返回45 在这个例子中，我们首先调用了addNumbers()函数两次，但只提供了两个实参。因此，函数使用其形参的默认值。然后，我们再次调用了addNumbers()函数，这次提供了三个实参。所以，函数使用提供的值。 5. 总结 函数参数和实参是JavaScript中的重要概念。他们之间的关系其实特简单，就像这样：当你在呼唤一个函数的时候，得给它带上一些小礼物，这些小礼物我们就叫它们“实参”。实参被分配给函数的形参。在编写JavaScript代码时，理解函数参数和实参的关系是非常重要的。要是你能正确地理解和运用这两个小概念，那你就能够编写出更加灵活、更加强劲的函数啦，就像给你的编程技能插上翅膀一样。

...动态检测，在Java编程中的运用非常广泛。 JSD（Java Source Debugger） JSD是一种Java源文件调试工具，它可以对Java程序进行静态审查，找出隐藏的代码错误。 public class MyTest { public static void main(String[] args) { int x = 1; int y = 0; int z = x / y; System.out.println(z); } } 以上代码中，除数为0是一个明显的错误，如果不用调试工具发现这个错误将会非常困难。JSD提供了许多特性，通过对源文件的静态审查，可以很容易地找出程序中的错误，包括代码破绽、安全破绽、性能错误等。 CGB（Code Generation and Bytecode Instrumentation） CGB是一种Java字节码分析器，它可以对Java程序进行动态检测，从而获取更加详细的程序运行详情。 public class MyTest { public static void main(String[] args) { int sum = 0; for (int i = 0; i< 10; i++) { sum += i; } System.out.println("The sum is " + sum); } } 以上代码中，程序执行完毕后，我们只能获取sum的值，但是无法得知在执行期间每个循环的执行次数。CGB提供了字节码分析特性，可以即时监测程序执行情况，包括方法调用次数、变量读写情况、异常抛出信息等。 总结 JSD和CGB是Java中非常重要的观念，它们分别提供了静态审查和动态检测的特性。在Java编程期间，可以利用JSD找出代码中的错误，提升代码的质量和可靠性；同时利用CGB获取程序执行的详细信息，进行改进和调试。它们是Java开发期间的必备工具。

在Java编程中，static和public关键字的使用不仅限于基础的类变量定义与访问权限控制。实际上，随着技术发展和编程实践的深入，这两个关键字的应用场景和价值被进一步挖掘。 近期，Java社区热议的话题之一是静态内部类（Static Nested Classes）的优化策略。静态内部类利用了static关键字，使得无需外部类实例即可创建对象，有助于减少内存消耗和提升性能。例如，在设计工具类或枚举类型时，将相关辅助类声明为静态内部类，可以有效组织代码结构并提高运行效率。 与此同时，关于public字段的使用规范也在业界引起了新一轮讨论。一些开发者提倡遵循“最小权限原则”，即尽量减少公共字段的使用，转而采用getter和setter方法进行封装，以增强代码的安全性和可控性。随着模块化编程和面向接口编程的普及，这一原则在大型项目中的重要性日益凸显。 此外，Java 9及以上版本引入模块系统后，对public修饰符的作用域有了更细致的划分。在模块间，public不再是绝对的全局可见，而是需要通过module-info.java文件明确导出接口，这无疑增加了对public关键字理解与使用的复杂度，同时也提升了Java程序的模块化程度和安全性。 综上所述，深入理解和熟练运用static、public等关键字对于现代Java开发来说至关重要。随着编程范式的发展以及Java语言自身的演进，这些关键字的功能和应用场景将不断丰富，值得广大开发者持续关注和学习。