اپلیکیشن اندرویدی فلش‌کارت آموزشی مسترکلاس جامع برنامه‌نویسی پیشرفته بازی‌های سه‌بعدی: ساخت موتور گرافیکی از پایه تا حرفه‌ای

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب مسترکلاس جامع برنامه‌نویسی پیشرفته بازی‌های سه‌بعدی: ساخت موتور گرافیکی از پایه تا حرفه‌ای

موضوع کلی: توسعه بازی‌های سه‌بعدی

موضوع میانی: برنامه‌نویسی و گرافیک پیشرفته بازی‌های سه‌بعدی

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر دوره و اهداف: ساخت یک موتور گرافیکی
• 2. مفاهیم بنیادی ریاضیات برای گرافیک سه‌بعدی
• 3. بردارها (Vectors) در فضای دوبعدی و سه‌بعدی
• 4. عملیات بر روی بردارها: جمع، تفریق، ضرب اسکالر و دات پروداکت
• 5. ضرب خارجی (Cross Product) و کاربردهای آن
• 6. ماتریس‌ها و نمایش تبدیلات
• 7. تبدیلات پایه: انتقال (Translation)، چرخش (Rotation) و مقیاس‌پذیری (Scaling)
• 8. ترکیب تبدیلات و ترتیب ماتریس‌ها
• 9. مقدمه‌ای بر کواترنیون‌ها (Quaternions) و چرخش بهینه
• 10. راه‌اندازی محیط توسعه (IDE, Compiler, Libraries)
• 11. ساخت اولین پنجره و مدیریت آن (Window Management)
• 12. حلقه اصلی بازی (Game Loop) و مدیریت زمان
• 13. دریافت ورودی از کیبورد و موس
• 14. آشنایی با API گرافیکی (DirectX/OpenGL) و مقداردهی اولیه
• 15. پیکربندی زنجیره تعویض (Swap Chain) و بافرهای رندر
• 16. معماری خط لوله رندر (Rendering Pipeline)
• 17. مفهوم ورتکس (Vertex) و فرمت‌بندی داده‌ها
• 18. بافرهای ورتکس (Vertex Buffers) و بافرهای ایندکس (Index Buffers)
• 19. مقدمه‌ای بر شیدرها (Shaders) و زبان HLSL/GLSL
• 20. نوشتن اولین ورتکس شیدر (Vertex Shader)
• 21. نوشتن اولین پیکسل شیدر (Pixel Shader)
• 22. ارسال داده به شیدرها با استفاده از بافرهای ثابت (Constant Buffers)
• 23. ترسیم اولین مثلث بر روی صفحه
• 24. ماتریس‌های تبدیل: World, View, Projection
• 25. پیاده‌سازی ماتریس جهان (World Matrix)
• 26. پیاده‌سازی دوربین و ماتریس دید (View Matrix)
• 27. ماتریس پرسپکتیو (Perspective Projection Matrix)
• 28. ترسیم یک مکعب سه‌بعدی
• 29. بافر عمق (Depth Buffer) و مشکل Z-Fighting
• 30. حذف سطوح پشتی (Back-face Culling)
• 31. حالت‌های مختلف Rasterizer
• 32. مقدمه‌ای بر بافت‌دهی (Texturing)
• 33. مختصات بافت (UV Coordinates)
• 34. بارگذاری فایل‌های تکسچر (Texture Loading)
• 35. نمونه‌بردارها (Samplers) و فیلترینگ بافت
• 36. حالت‌های آدرس‌دهی بافت (Texture Addressing Modes)
• 37. شفافیت و ترکیب آلفا (Alpha Blending)
• 38. مبانی نورپردازی در گرافیک سه‌بعدی
• 39. مدل نورپردازی لمبرتی (Lambertian) برای نور پخش شونده (Diffuse)
• 40. مدل نورپردازی فونگ (Phong) برای بازتاب براق (Specular)
• 41. نور محیطی (Ambient Light)
• 42. ترکیب مؤلفه‌های نورپردازی
• 43. انواع نور: جهت‌دار (Directional)، نقطه‌ای (Point) و مخروطی (Spot)
• 44. محاسبه نورپردازی به ازای هر ورتکس (Per-Vertex Lighting)
• 45. محاسبه نورپردازی به ازای هر پیکسل (Per-Pixel Lighting)
• 46. پیاده‌سازی چندین منبع نور در صحنه
• 47. مفهوم متریال (Materials) و تعریف خواص سطح
• 48. پیاده‌سازی یک سیستم متریال پایه
• 49. نگاشت نرمال (Normal Mapping) برای ایجاد جزئیات سطح
• 50. نگاشت پارالکس (Parallax Mapping) برای ایجاد عمق
• 51. بارگذاری مدل‌های سه‌بعدی از فایل (OBJ/FBX)
• 52. تجزیه داده‌های مش (Mesh) و ساختار آن
• 53. رندر کردن مدل‌های استاتیک
• 54. طراحی یک گراف صحنه (Scene Graph)
• 55. مدیریت سلسله‌مراتب و تبدیلات در گراف صحنه
• 56. مقدمه‌ای بر انیمیشن اسکلتی (Skeletal Animation)
• 57. استخوان‌ها (Bones)، وزن‌ها (Weights) و فرآیند Skinning
• 58. اجرای انیمیشن‌های مبتنی بر فریم کلیدی (Keyframe Animation)
• 59. مقدمه‌ای بر تکنیک‌های پیشرفته رندر
• 60. نگاشت سایه (Shadow Mapping): تئوری و اصول
• 61. پیاده‌سازی الگوریتم Shadow Mapping
• 62. بهبود سایه‌ها با فیلتر PCF (Percentage-Closer Filtering)
• 63. نقشه‌های سایه آبشاری (Cascaded Shadow Maps) برای صحنه‌های بزرگ
• 64. بازتاب‌ها با استفاده از نگاشت محیطی (Environment Mapping) و کیوب‌مپ‌ها (Cubemaps)
• 65. بازتاب‌های دینامیک با تکنیک رندر به بافت (Render-to-Texture)
• 66. استفاده از بافر استنسیل (Stencil Buffer) برای افکت‌های خاص
• 67. اصول رندرینگ پس‌پردازشی (Post-Processing)
• 68. پیاده‌سازی افکت شکوفایی (Bloom)
• 69. پیاده‌سازی افکت عمق میدان (Depth of Field)
• 70. افکت تاری حرکتی (Motion Blur)
• 71. سایه‌زنی تأخیری (Deferred Shading): مقدمه و G-Buffer
• 72. پیاده‌سازی مرحله هندسه (Geometry Pass) در Deferred Shading
• 73. پیاده‌سازی مرحله نورپردازی (Lighting Pass) در Deferred Shading
• 74. مقایسه رندرینگ Forward و Deferred
• 75. انسداد محیطی فضای صفحه (Screen Space Ambient Occlusion - SSAO)
• 76. رندرینگ با دامنه دینامیکی بالا (High Dynamic Range - HDR)
• 77. نگاشت تن (Tone Mapping) برای خروجی HDR
• 78. ساخت اسکای‌باکس (Skybox) برای آسمان
• 79. رندر زمین (Terrain) با استفاده از نقشه ارتفاع (Heightmap)
• 80. بافت‌دهی زمین با تکنیک Splatting
• 81. سیستم ذرات (Particle System): مفاهیم پایه
• 82. پیاده‌سازی یک سیستم ذرات مبتنی بر CPU
• 83. شتاب‌دهی سیستم ذرات با استفاده از GPU
• 84. بیلبوردینگ (Billboarding) برای نمایش ذرات و اسپرایت‌ها
• 85. افکت مه (Fog) خطی و نمایی
• 86. پروفایلینگ و بهینه‌سازی عملکرد موتور گرافیکی
• 87. حذف اجسام خارج از دید (Frustum Culling)
• 88. حذف اجسام پنهان (Occlusion Culling)
• 89. سطح جزئیات (Level of Detail - LOD)
• 90. مدیریت منابع (Resource Management) برای تکسچرها و مدل‌ها
• 91. طراحی یک سیستم مؤلفه-موجودیت (Entity-Component System) پایه
• 92. فیزیک و تشخیص برخورد: مقدمه
• 93. تشخیص برخورد با استفاده از حجم‌های مرزی (Bounding Volumes)
• 94. واکنش ساده به برخورد (Collision Response)
• 95. مقدمه‌ای بر شیدرهای محاسباتی (Compute Shaders)
• 96. مقدمه‌ای بر هوش مصنوعی در بازی: مسیریابی (Pathfinding)
• 97. پیاده‌سازی الگوریتم A* برای مسیریابی
• 98. جمع‌بندی دوره و پروژه‌ی نهایی: ساخت یک دموی گرافیکی کامل