🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: رازهای برنامه‌نویسی بازی: جواهرات Game Programming Gems 2

موضوع کلی: برنامه‌نویسی بازی

موضوع میانی: بهینه‌سازی و تکنیک‌های پیشرفته

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر بهینه‌سازی در بازی‌ها
• 2. تکنیک‌های پروفایلینگ عملکرد (CPU/GPU)
• 3. مدیریت حافظه سفارشی: هیپ‌های سبک و استخرهای شیء
• 4. استفاده بهینه از استخرهای شیء (Object Pooling)
• 5. الگوهای طراحی پیشرفته برای بازی‌ها
• 6. سیستم‌های لاگ‌گیری و دیباگینگ بلادرنگ
• 7. مدیریت منابع و بارگذاری غیرهمزمان (Asynchronous Loading)
• 8. تکنیک‌های فشرده‌سازی داده در زمان واقعی
• 9. زمان‌بندی وظایف (Task Scheduling) و موازی‌سازی
• 10. کش‌های CPU و بهینه‌سازی دسترسی به حافظه
• 11. بازبینی ریاضیات برداری و ماتریسی برای سه‌بعدی
• 12. کواترنیون‌ها برای چرخش‌های سه‌بعدی پایدار
• 13. درونیابی و برونیابی (Interpolation & Extrapolation) پیشرفته
• 14. هندسه محاسباتی: برخورد خط-صفحه و اشیاء
• 15. منحنی‌های بزیر و اسپلاین (Bezier & Spline Curves) در بازی‌ها
• 16. تبدیل‌های فضای سه‌بعدی و زنجیره تبدیل بهینه
• 17. اعداد تصادفی و توزیع‌های پیشرفته برای شبیه‌سازی
• 18. بهینه‌سازی توابع ریاضی پرکاربرد در حلقه‌های بازی
• 19. راه‌حل‌های عددی برای معادلات فیزیک و انیمیشن
• 20. تخمین و تقریب در محاسبات بازی برای عملکرد بهتر
• 21. معماری رندرینگ: حلقه‌های بازی و رندرینگ موازی
• 22. مدیریت صحنه (Scene Graph) و سلسله مراتب اشیاء
• 23. روش‌های بهینه‌سازی دیسپلی لیست‌ها (Display Lists) و بافرها
• 24. هرس کردن (Culling) دید: فروستوم، اُکلوژن و پورتال
• 25. سطوح جزئیات (LOD): استاتیک، دینامیک و هیبرید
• 26. مدیریت تکسچر: اطلس‌ها، آرایه‌ها و استریمینگ
• 27. فرمت‌های فشرده‌سازی تکسچر (DXT/PVRTC/ASTC)
• 28. آشنایی با APIهای گرافیکی مدرن (DX12/Vulkan/OpenGL)
• 29. پایپ‌لاین گرافیکی قابل برنامه‌ریزی: Vertex & Fragment Shaders
• 30. رندرتارگت‌ها و تکنیک‌های رندر به تکسچر
• 31. مدل‌های روشنایی و سایه‌زنی پیشرفته (PBR)
• 32. پیاده‌سازی نقشه‌های سایه (Shadow Mapping) کارآمد
• 33. تکنیک‌های بهبود کیفیت سایه: Cascaded Shadow Maps
• 34. رندرینگ حجمی و مه (Volumetric Rendering) بهینه
• 35. سیستم‌های ذرات (Particle Systems) پیشرفته با GPU
• 36. رندرینگ آب و بازتاب‌های بلادرنگ (Reflections)
• 37. شیدر‌های هندسی و Tessellation برای جزئیات پویا
• 38. پس‌پردازش (Post-Processing) و فیلترهای تصویری GPU-محور
• 39. HDR Rendering و Tone Mapping پویا
• 40. Occlusion Culling با استفاده از GPU (Hardware Occlusion Queries)
• 41. Deferred Shading و Deferred Lighting
• 42. Global Illumination در زمان واقعی (مقدمه و روش‌های ساده)
• 43. Ambient Occlusion: SSAO و دیگر روش‌های مبتنی بر فضا
• 44. رندرینگ شفافیت و مرتب‌سازی بهینه (Order-Independent Transparency)
• 45. تکنیک‌های ضد-آلیاسینگ پیشرفته (MSAA, TAA, FXAA, SMAA)
• 46. رندرینگ نورهای حجمی (Volumetric Lights)
• 47. سیستم‌های انیمیشن اسکلتی و Skinning موازی
• 48. Blend Shapes و انیمیشن چهره با کارایی بالا
• 49. بهینه‌سازی انیمیشن‌ها برای تعداد زیاد کاراکتر (LOD انیمیشن)
• 50. Procedural Generation: تکسچرها، مش‌ها و محیط
• 51. رندرینگ علف و پوشش گیاهی انبوه با Instancing
• 52. بهینه‌سازی رندرینگ محیط‌های باز بزرگ (Outdoor Rendering)
• 53. سیستم‌های رندرینگ مبتنی بر Instancing پیشرفته
• 54. شیدر گراف‌ها و تولید شیدر به صورت بصری
• 55. رندرینگ مو و خز (Hair & Fur Rendering) با Shells و Fins
• 56. Deep Bufferها و Transparent Pixel Sorting
• 57. Ray Tracing بلادرنگ (مقدمه و کاربردها در Hybrid Rendering)
• 58. تکنیک‌های Image-Based Lighting (IBL) و بازتاب‌ها
• 59. Volumetric Clouds و Sky Rendering داینامیک
• 60. بهترین روش‌ها برای نوشتن Shading Language (HLSL/GLSL)
• 61. رندرینگ پویای نقشه محیط (Dynamic Environment Maps)
• 62. تکنیک‌های Anti-Aliasing مبتنی بر پیکسل (Post-Process AA)
• 63. رندرینگ هندسه فراکتال برای جزئیات محیطی
• 64. بهینه‌سازی Shader Code و حذف دستورات اضافی
• 65. G-Bufferها در Deferred Shading و بهینه‌سازی آن‌ها
• 66. تشخیص برخورد برای اشیاء پیچیده و متحرک
• 67. الگوریتم‌های برخورد AABB، OBB و Sphere
• 68. درخت‌های BVH و Octree برای تسریع برخورد‌های حجیم
• 69. برخورد بین مش‌ها (Mesh-to-Mesh Collision) با شتاب‌دهنده‌ها
• 70. شبیه‌سازی فیزیک Rigid Body (اجسام صلب) کارآمد
• 71. مدیریت نیروها و محدودیت‌ها در سیستم فیزیک
• 72. فیزیک پارچه و نرم‌تن (Cloth & Soft Body Physics)
• 73. سیستم‌های برخورد کاراکتر (Character Collision) پیشرفته
• 74. کنترل حرکت کاراکتر مبتنی بر فیزیک و Root Motion
• 75. بهینه‌سازی موتور فیزیک: Pooling و Threading موازی
• 76. مروری بر معماری‌های AI در بازی و انتخاب آن‌ها
• 77. پیاده‌سازی ماشین‌های حالت متناهی (FSMs) سلسله مراتبی
• 78. درخت‌های رفتار (Behavior Trees) برای AI پیچیده و ماژولار
• 79. الگوریتم‌های یافتن مسیر (Pathfinding): A* و بهینه‌سازی‌های آن
• 80. ناومش‌ها (NavMeshes) و تولید مسیر پویا و بهینه
• 81. سیستم‌های تصمیم‌گیری (Decision Making) مبتنی بر GOAP و Utility
• 82. سیستم‌های خبره و فازی (Expert & Fuzzy Systems) برای AI تطبیقی
• 83. AI گروهی و شبیه‌سازی جمعیت (Crowd Simulation) مقیاس‌پذیر
• 84. تشخیص و واکنش به محیط (Perception & Reaction Systems)
• 85. بهینه‌سازی AI: Caching، LOD برای رفتارها و فیلتر کردن حسگرها
• 86. مدیریت منابع صوتی، میکس و Spatialization
• 87. صدای سه‌بعدی و Audio Occlusion/Obstruction بلادرنگ
• 88. افکت‌های صوتی پیشرفته و DSP (Digital Signal Processing)
• 89. بازخورد لمسی (Haptic Feedback) و لرزش کنترلر
• 90. مدیریت ورودی و اقدامات سفارشی (Input Action Mapping)
• 91. مبانی شبکه‌سازی در بازی: مدل‌های Client-Server و Peer-to-Peer
• 92. همگام‌سازی وضعیت بازی در شبکه و حل ناسازگاری‌ها
• 93. پیش‌بینی سمت کلاینت و جبران تأخیر (Client-Side Prediction & Latency Compensation)
• 94. مدیریت پهنای باند و فشرده‌سازی در شبکه برای بازی‌های چندنفره
• 95. ابزارهای خط فرمان و پایپ‌لاین ساخت بازی (Build Pipeline)
• 96. الگوریتم‌های موازی‌سازی پیشرفته با Compute Shaders
• 97. بهینه‌سازی کش داده و Prefetching مبتنی بر الگو
• 98. استفاده از SIMD (SSE/AVX) برای محاسبات برداری حجیم
• 99. دیباگینگ و پروفایلینگ GPU با ابزارهای مخصوص
• 100. الگوهای طراحی داده محور (Data-Oriented Design) برای عملکرد نهایی