اپلیکیشن اندرویدی فلش‌کارت آموزشی از صفر تا قهرمانی: آموزش گام به گام برنامه‌نویسی موتور بازی 3D با رویکرد Stefan Zerbst

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب از صفر تا قهرمانی: آموزش گام به گام برنامه‌نویسی موتور بازی 3D با رویکرد Stefan Zerbst

موضوع کلی: توسعه بازی‌های سه‌بعدی

موضوع میانی: اصول موتور بازی‌سازی سه‌بعدی

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر موتورهای بازی سه‌بعدی و اهداف دوره
• 2. مرور C++ پیشرفته برای توسعه موتور بازی
• 3. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی گرافیک سه‌بعدی
• 4. معرفی APIs گرافیکی: OpenGL و DirectX
• 5. تنظیم محیط توسعه: Visual Studio و ابزارهای مورد نیاز
• 6. مفاهیم اصلی ریاضی در گرافیک: مختصات و فضای سه‌بعدی
• 7. بردارها: عملیات و کاربردها
• 8. ماتریس‌ها: تبدیل‌ها و ضرب ماتریسی
• 9. تبدیلات هندسی: انتقال، دوران، مقیاس‌بندی
• 10. کواترنیون‌ها برای دوران: مفاهیم و مزایا
• 11. ساختارهای داده کاربردی در موتور بازی
• 12. مدیریت حافظه در C++: اشاره‌گرها و تخصیص پویا
• 13. الگوهای طراحی (Design Patterns) در توسعه موتور بازی
• 14. اصول طراحی کد تمیز و قابل نگهداری
• 15. معماری خط لوله رندرینگ (Rendering Pipeline)
• 16. ایجاد پنجره و Context گرافیکی (OpenGL/Vulkan/DirectX)
• 17. اولین قدم در رندرینگ: رسم یک مثلث
• 18. Vertex Buffer Objects (VBOs) و Vertex Array Objects (VAOs)
• 19. Index Buffer Objects (IBOs) برای بهینه‌سازی
• 20. شیدرها و زبان‌های GLSL/HLSL
• 21. معرفی Vertex Shader و Fragment Shader
• 22. کامپایل و لینک کردن شیدرها
• 23. ارسال داده به شیدرها: Uniforms، Attributes و Varyings
• 24. معماری یک سیستم مدیریت شیدر
• 25. بارگذاری مدل‌های سه‌بعدی با فرمت‌های رایج (OBJ, FBX)
• 26. پردازش داده‌های مش: موقعیت، نرمال، مختصات بافت
• 27. رسم مش‌ها با استفاده از VAO/VBO/IBO
• 28. طراحی کلاس دوربین (Camera Class)
• 29. ماتریس View: تبدیل از فضای جهانی به فضای دوربین
• 30. ماتریس Projection: پرسپکتیو و ارتوگرافیک
• 31. تنظیم دید و کنترل دوربین
• 32. Culling: بهینه‌سازی با حذف اشیای خارج از دید
• 33. بافت‌ها (Textures): مفاهیم پایه
• 34. بارگذاری تصاویر برای بافت (stb_image)
• 35. ایجاد و Bind کردن بافت‌ها
• 36. مختصات بافت (Texture Coordinates)
• 37. فیلترینگ بافت: Linear, Nearest, Mipmaps
• 38. استفاده از چندین بافت (Multi-texturing)
• 39. سیستم نورپردازی: مقدمه
• 40. مدل نورپردازی Phong: مفاهیم و پیاده‌سازی
• 41. پیاده‌سازی شیدرهای Phong
• 42. نورهای جهتی (Directional Lights)
• 43. نورهای نقطه‌ای (Point Lights)
• 44. نورهای اسپات (Spot Lights)
• 45. مدیریت چندین منبع نور
• 46. مواد (Materials): تعریف و کاربرد
• 47. بافت‌های نرمال (Normal Mapping) برای افزایش جزئیات هندسی
• 48. Specular Maps و کنترل بازتابندگی
• 49. Environment Maps و رندرینگ بازتاب‌ها
• 50. طراحی و پیاده‌سازی Skybox/Skydome
• 51. Scene Graph: مدیریت سلسله مراتبی اشیاء
• 52. تبدیل‌های جهانی و محلی (Local/World Transformations)
• 53. عملیات و پیمایش در Scene Graph
• 54. معماری مبتنی بر مؤلفه (Component-Based Architecture) برای اشیاء بازی
• 55. Batching و Instancing: تکنیک‌هایی برای کاهش Draw Calls
• 56. Shadow Mapping: ایجاد سایه‌های بلادرنگ
• 57. ساخت Depth Map برای محاسبه سایه‌ها
• 58. Cascaded Shadow Maps برای سایه‌های با کیفیت در فضاهای باز
• 59. تکنیک‌های بهینه‌سازی رندرینگ: Occlusion Culling
• 60. ساختارهای پارتیشن‌بندی فضایی: Octree, KD-Tree و BSP Tree
• 61. مقایسه Forward Rendering و Deferred Shading
• 62. Framebuffers و Render Targets: رندرینگ به بافت‌ها
• 63. معرفی Post-Processing Effects
• 64. پیاده‌سازی Bloom Effect
• 65. HDR Rendering: دامنه دینامیکی بالا در گرافیک
• 66. تکنیک‌های Anti-Aliasing (MSAA, FXAA, TAA)
• 67. پیاده‌سازی Depth of Field (DOF)
• 68. افکت Motion Blur
• 69. مدیریت ورودی‌ها: Keyboard, Mouse, Gamepad
• 70. پیاده‌سازی یک سیستم رویداد (Event System)
• 71. سیستم صوتی: بارگذاری، پخش و مدیریت صدا (OpenAL/FMOD)
• 72. صدای سه‌بعدی (3D Audio) و Doppler Effect
• 73. Resource Management: بارگذاری، Unloading و Caching منابع
• 74. Asset Pipeline: ابزارها و فرایندها
• 75. مقدمه‌ای بر موتورهای فیزیک (Bullet/PhysX)
• 76. تشخیص برخورد (Collision Detection): فازهای Broad-phase و Narrow-phase
• 77. پاسخ به برخورد و فیزیک اجسام صلب (Rigid Body Dynamics)
• 78. مدیریت جهان فیزیکی و محدودیت‌ها (Constraints)
• 79. Skeletal Animation: اسکلت‌ها و پوسته‌دهی
• 80. انیمیشن Keyframe و ترکیب انیمیشن‌ها (Blending)
• 81. پیاده‌سازی Inverse Kinematics (IK)
• 82. سیستم ذرات (Particle System): Emitters, Updaters, Renderers
• 83. رندرینگ واسط کاربری (UI Rendering)
• 84. استفاده از کتابخانه‌های GUI (مانند Dear ImGui)
• 85. مدیریت وضعیت بازی: Save/Load System
• 86. یکپارچه‌سازی زبان‌های اسکریپت‌نویسی (Lua/Python)
• 87. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی چند رشته‌ای (Multithreading)
• 88. پیاده‌سازی Renderer Thread
• 89. بارگذاری پس‌زمینه و Worker Threads
• 90. Debugging و Profiling: ابزارها و تکنیک‌ها
• 91. ابزارهای Debugging گرافیکی (مانند RenderDoc)
• 92. تکنیک‌های بهینه‌سازی عملکرد موتور
• 93. مدیریت حافظه پیشرفته: Custom Allocators و Object Pooling
• 94. Level of Detail (LOD) برای بهینه‌سازی رندرینگ
• 95. Reflections و Refractions: رندرینگ بازتاب و شکست نور
• 96. شبیه‌سازی آب و اقیانوس (Ocean Simulation)
• 97. تولید زمین (Terrain Generation) با استفاده از Heightmaps
• 98. ساخت یک ویرایشگر صحنه (Scene Editor) پایه
• 99. Deployment و توزیع نهایی بازی
• 100. جمع‌بندی و مسیرهای آینده در توسعه موتور بازی