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게임 개발자를 위한 물리
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게임 개발자를 위한 물리 차량, 스포츠, 폭발, 모바일 등 게임 물리의 모든 것

  • 데이비드 버그 , 브라이언 비발레츠
  • |
  • 한빛미디어
  • |
  • 2015-01-05 출간
  • |
  • 612페이지
  • |
  • 183 X 235 mm
  • |
  • ISBN 9788968481550
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북스크린영상으로 만나보는 한 권의 책 이야기

목차

PART I 물리학의 기초

CHAPTER 1 기본 개념
__1.1 뉴턴의 운동법칙
__1.2 단위와 측정
__1.3 좌표계
__1.4 벡터
__1.5 미분과 적분
__1.6 질량, 질량중심, 관성 모멘트
__1.7 뉴턴의 제2운동법칙
__1.8 관성텐서
__1.9 상대론적 시간

CHAPTER 2 운동학
__2.1 속도와 가속도
__2.2 등가속도
__2.3 가변가속도
__2.4 2차원 파티클 운동학
__2.5 3차원 파티클 운동학
____2.5.1 X 성분
____2.5.2 Y 성분
____2.5.3 Z 성분
____2.5.4 벡터
____2.5.5 목표물 맞히기
__2.6 키네마틱 파티클 폭발
__2.7 리지드바디 운동학
__2.8 로컬좌표축
__2.9 각속도 및 각가속도

CHAPTER 3 힘
__3.1 다양한 힘
__3.2 역장
__3.3 마찰력
__3.4 유체저항
__3.5 압력
__3.6 부력
__3.7 스프링과 댐퍼
__3.8 힘과 회전력
__3.9 마치며

CHAPTER 4 동역학
__4.1 2차원 파티클 동역학
__4.2 3차원 파티클 동역학
____4.2.1 X 성분
____4.2.2 Y 성분
____4.2.2 Z 성분
____4.2.3 다시 살펴보는 대포 예제
__4.3 리지드바디 동역학

CHAPTER 5 충돌
__5.1 충격-운동량 법칙
__5.2 충돌
__5.3 선형충격 및 각충격
__5.4 마찰

CHAPTER 6 발사체
__6.1 단순 탄도
__6.2 저항
__6.3 마그누스 효과
__6.4 가변질량

PART II 리지드바디 동역학

CHAPTER 7 실시간 시뮬레이션
__7.1 운동방정식의 적분
__7.2 오일러 기법
__7.3 더 나은 방법들
__7.4 마치며

CHAPTER 8 파티클
__8.1 단순한 파티클 모델
____8.1.1 적분기
____8.1.2 렌더링
__8.2 기초적인 시뮬레이터
__8.3 외부힘 구현하기
__8.4 충돌 구현하기
____8.4.1 파티클-지면 충돌
____8.4.2 파티클-장애물 충돌
__8.5 튜닝

CHAPTER 9 2D 리지드바디 시뮬레이터
__9.1 모델
____9.1.1 좌표변환
____9.1.2 적분기
____9.1.3 렌더링
__9.2 기초적인 시뮬레이터
__9.3 튜닝

CHAPTER 10 충돌반응 구현하기
__10.1 선형충돌반응
__10.2 각효과

CHAPTER 11 3D 리지드바디 시뮬레이션에서의 회전
__11.1 회전행렬
__11.2 쿼터니언
__11.2.1 쿼터니언 연산
__11.3 3D 시뮬레이션에서의 쿼터니언

CHAPTER 12 3D 리지드바디 시뮬레이션
__12.1 모델
__12.2 적분
__12.3 비행조종 시스템

CHAPTER 13 연결된 물체
__13.1 스프링과 댐퍼
__13.2 파티클 연결하기
____13.2.1 로프
__13.3 리지드바디 연결하기
____13.3.1 고리사슬

CHAPTER 14 물리엔진
__14.1 자신만의 물리엔진 만들기
____14.1.1 물리모델
____14.1.2 시뮬레이션 물체 관리자
____14.1.3 충돌검출
____14.1.4 충돌반응
____14.1.5 힘 이펙터
____14.1.6 수치적분기

PART III 물리모델 만들기

CHAPTER 15 비행기
__15.1 기하구조
__15.2 양력과 저항
__15.3 다른 힘들
__15.4 조종
__15.5 모델 만들기

CHAPTER 16 배
__16.1 복원성과 침몰
____16.1.1 복원성
____16.1.2 침몰
__16.2 배의 움직임
____16.2.1 상하동요
____16.2.2 롤
____16.2.3 피치
____16.2.4 짝운동
__16.3 저항과 추진
____16.3.1 일반적인 저항
____16.3.2 추진
__16.4 조작성
____16.4.1 키와 추력편향

CHAPTER 17 차량과 호버크라프트
__17.1 차량
____17.1.1 저항
____17.1.2 동력
____17.1.3 제동거리
____17.1.4 스티어링
__17.2 호버크라프트
____17.2.1 작동원리
____17.2.2 저항
____17.2.3 조종

CHAPTER 18 총과 폭발
__18.1 발사체의 움직임
__18.2 조준
____18.2.1 영점조정
____18.2.2 호흡과 자세
__18.3 반동과 충격
__18.4 폭발
__18.5 파티클 폭발
__18.6 폴리곤 폭발

CHAPTER 19 스포츠
__19.1 골프스윙 모델 만들기
____19.1.1 골프스윙 방정식 풀기
__19.2 당구
____19.2.1 구현
____19.2.2 초기화
____19.2.3 시뮬레이션
____19.2.4 힘 계산
____19.2.5 충돌처리

PART IV 디지털 물리

CHAPTER 20 터치스크린
__20.1 터치스크린 종류
____20.1.1 저항막방식
____20.1.2 정전용량방식
____20.1.3 적외선방식 및 광학영상 기법
____20.1.4 색다른 방식: 진동파신호 및 표면음파
__20.2 터치스크린의 물리
____20.2.1 저항막방식 터치스크린
____20.2.2 정전용량방식 터치스크린
__20.3 예제 프로그램
____20.3.1 멀티터치
__20.4 다른 고려할 점
____20.4.1 햅틱 피드백
____20.4.2 게임 속에서 터치스크린을 이용하기
____20.4.3 마우스 입력과의 차이
____20.4.4 커스텀 제스처

CHAPTER 21 가속도계
__21.1 가속도계 이론
____21.1.1 MEMS 가속도계
____21.1.2 일반적인 가속도계 스펙
____21.1.3 데이터 클리핑
__21.2 방향 감지
__21.3 기울기 감지
____21.3.1 폰을 기울여 스프라이트 조종하기
____21.3.2 2 자유도

CHAPTER 22 위치기반 게임
__22.1 위치기반 게임
____22.1.1 지오캐싱과 리버스 지오캐싱
____22.1.2 혼합현실
____22.1.3 증강현실 게임
__22.2 몇 시예요?
____22.2.1 2차원 수학 처리
__22.3 위치, 위치, 위치
____22.3.1 거리
____22.3.2 대권 선수방향
____22.3.3 항정선

CHAPTER 23 압력센서와 로드셀
__23.1 압력
____23.1.1 높은 압력의 효과
__23.2 버튼 연타
____23.2.1 로드셀
__23.3 기압계

CHAPTER 24 3D 디스플레이
__24.1 양안비전
__24.2 스트레오스코픽의 기본원리
____24.2.1 좌우 절두체
__24.3 디스플레이의 종류
____24.3.1 보색 애너글리프
____24.3.2 선형편광과 원형편광
____24.3.3 액정 플라즈마
____24.3.4 자동 스테레오스코픽 영상
____24.3.5 첨단 기술
__24.4 프로그래밍 시 고려사항
____24.4.1 능동적 스테레오스코픽화
____24.4.2 수동적 스테레오스코픽화

CHAPTER 25 광학추적기법
__25.1 센서와 SDK
____25.1.1 키넥트
____25.1.2 OpenCV
__25.2 수치미분

CHAPTER 26 소리
__26.1 소리란 무엇인가
__26.2 음파의 특성과 작용
____26.2.1 조화파
____26.2.2 중첩
____26.2.3 음속
____26.2.4 감쇠
____26.2.5 반사
____26.2.6 도플러효과
__26.3 3D 사운드
____26.3.1 3D 사운드를 듣는 방법
____26.3.2 간단한 예제

APPENDIX A 벡터연산
APPENDIX B 행렬연산
APPENDIX C 쿼터니언 연산
APPENDIX D 참고문헌

도서소개

게임 개발자의 서재에 반드시 꽂혀 있어야 할 물리책
물리는 실감 나는 게임을 만드는 데 필수지만, 동시에 개발자들이 어려워하는 주제이기도 합니다. 이 책은 물리학의 기초부터 시작해, 게임 개발에 꼭 필요한 파티클 및 리지드바디 역학을 친절히 설명하고, 비행기, 차량, 총과 폭발 등 게임에 자주 등장하는 물리모델을 살펴보고 구현해봅니다. 특히 이번 개정2판은 터치스크린, 가속도계 등 모바일 관련 기술부터 3D 디스플레이까지 최신 디지털 물리를 다루는 파트가 추가되어 [앵그리버드]나 [컷더로프]처럼 모바일 기기에 특화된 물리효과를 구현하고자 하는 개발자들에게 더욱 큰 도움을 줄 것입니다. 기초 물리 지식부터 2D, 3D, 모바일까지 아우르는 유일한 게임 물리 책입니다.

■ 리얼한 효과로 게임에 생동감을 불어넣는 비법
[배틀필드]나 [GTA] 시리즈처럼 실감 나는 게임을 만들려면 물리법칙에 기반한 사실적인 효과가 필수입니다. [앵그리버드] 같은 2D 게임조차 물리법칙에 따라 투사체가 건물에 충돌하여 무너지고 파괴되는 연쇄작용이 재미의 핵심이었습니다. [쿠키런]이나 [애니팡]처럼 물리적 계산이 필요 없을 것 같은 게임도 내부에서는 캐릭터나 오브젝트의 이동과 충돌처리에 모두 물리가 사용되고 있습니다.
유니티나 언리얼 엔진에도 물리엔진이 기본 컴포넌트로 포함될 만큼, 게임에서 물리는 떼려야 뗄 수 없는 핵심적인 요소가 되었습니다. 그럼에도 국내 개발자들이 게임에 필요한 물리만을 제대로 익힐 수 있는 서적은 거의 없었습니다.
이 책이 나오기 전까지는요.
이 책은 10년간 게임 물리 분야의 고전으로 자리 잡은 『Physics for Game Developers 』의 개정2판입니다. 수많은 게임 개발자들의 길잡이가 되어준 이 책은 기초적인 내용부터 복잡한 물리 시뮬레이션에 관련된 내용까지 게임에서 다루는 물리를 전반적으로 설명합니다.
구체적으로 보면 물리학의 기초부터 시작해, 게임 개발에 꼭 필요한 파티클 및 리지드바디 역학, 그리고 비행기, 차량, 총과 폭발 등의 물리모델을 살펴보고 구현하는 내용입니다. 특히 이번 개정2판은 터치스크린, 가속도계 등 모바일 관련 기술부터 3D 디스플레이 및 3D 사운드까지 최신 디지털 물리를 다루는 파트가 추가되었으로 [컷더로프]나 [템플 런]처럼 모바일 기기에 특화된 물리효과를 구현하고자 하는 개발자들에게 더욱 큰 도움을 줄 것입니다.

● 물리학의 기초 : 운동학, 힘, 동역학, 충돌반응 등 고전역학의 원리를 살펴보고 복습합니다.
● 리지드바디 동역학 : 회전 및 관성을 처리하는 실시간 2D 및 3D 시뮬레이션으로 리지드바디 동역학을 탐색합니다.
● 물리모델 만들기 : 배, 비행기, 차량, 스포츠 등 실세계의 물리모델을 살펴보고 구현해봅니다.
● 디지털 물리 : 가속도계, 터치스크린, GPS, 광학추적, 3D 디스플레이, 3D 사운드 등 디지털 물리로 게임의 생동감을 높입니다.

■ 대상 독자
● 물리학에 대한 깊은 지식은 없지만 사실적인 물리법칙을 게임에 구현하고 싶은 게임 개발자
● 리얼한 물리효과를 게임에 추가하거나 물리를 통해 게임을 개선하고자 하는 개발자
● 상용 물리엔진의 내부 작동원리라도 알아야 하는 게임 개발자
● 다른 사람이 작성한 물리 코드를 튜닝하는 업무를 받은 개발자
● 모바일 기기에 특화된 물리효과를 구현하고 싶은 개발자

추천평

“게임 개발에 꼭 필요한 물리이론과 실제 구현 방법 모두, 곧바로 현업에서 직접 구현할 수 있도록 잘 설명되어 있습니다. (자칭) 꽃미남 게임 개발자 포프 님의 쉬운 구어체와 유연한 표현을 활용한 번역 덕분에, 마치 국내 저자가 쓴 것처럼 쉽고 빠르게 게임 물리의 개념 원리를 이해할 수 있다는 점도 이 책을 추천하는 큰 이유 중 하나입니다.”
-박민근, NHN NEXT 게임 전공 교수

“이 책은 실세계 물리현상을 곧바로 게임 코드로 구현할 수 있게 여러분을 도와줄 겁니다.”
-폴 저클, 『오브젝티브-C로 배우는 아이폰 게임 개발』 저자

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