Direct X游戏程序设计pdf/txt下载_在线阅读全文

编辑推荐

　　实例的选择注重实用性、趣味性和代表性，读者可以以实例入手，对知识和技巧进行完整清晰的系统学习。

内容简介

　　DirectX是微软公司为编写游戏和其他高性能多媒体应用程序而开发的一组高级的Windows底层API，它包含了对图（图形、视频和三维动画）、声音（声效与音乐）、输入设备和网络游戏等的支持。
　　本书的内容包括：相关数学知识回顾，Windows编程必备知识，DirectX及其API，绘制流水线，Direct3D的绘制，颜色、光照与材质，纹理、混合与模板，网格，场景绘制，粒子系统，拾取与碰撞检测，着色器和高级着色器语言。
　　通过对本书的学习，读者可以了解DirectX的基本知识，掌握利用DirectX进行游戏开发的基本方法，提高实际工作能力。本书内容简单、全面，素材完整，适合游戏开发初学者和DirectX工具的使用者阅读。

目　　录

前　言
第1章　相关数学知识回顾
　1.1　三维坐标系
　1.2　三维空间向量
　　1.2.1　获取向量长度——求模
　　1.2.2　向量与标量相乘
　　1.2.3　向量规范化
　　1.2.4　向量的加法运算
　　1.2.5　向量的减法运算
　　1.2.6　向量的点积运算
　　1.2.7　向量的叉积运算
　1.3　矩阵
　　1.3.1　方阵
　　1.3.2　矩阵的基本运算

前　言 
第1章　相关数学知识回顾 
　1.1　三维坐标系 
　1.2　三维空间向量 
　　1.2.1　获取向量长度——求模 
　　1.2.2　向量与标量相乘 
　　1.2.3　向量规范化 
　　1.2.4　向量的加法运算 
　　1.2.5　向量的减法运算 
　　1.2.6　向量的点积运算 
　　1.2.7　向量的叉积运算 
　1.3　矩阵 
　　1.3.1　方阵 
　　1.3.2　矩阵的基本运算 
　　1.3.3　逆矩阵 
　　1.3.4　矩阵转置 
　1.4　几何变换 
　　1.4.1　齐次坐标 
　　1.4.2　基本变换矩阵 
　　1.4.3　组合变换矩阵 
　1.5　几何图元 
　　1.5.1　表示方法 
　　1.5.2　直线和射线 
　　1.5.3　球 
　　1.5.4　矩形边界框 
　　1.5.5　平面 
　　1.5.6　三角形 
第2章　Windows编程必备知识 
　2.1　Windows程序运行机制 
　　2.1.1　API与SDK 
　　2.1.2　窗口与句柄 
　　2.1.3　消息与消息队列 
　　2.1.4　WinMain函数 
　2.2　创建一个Windows程序 
　　2.2.1　设计Windows类 
　　2.2.2　注册Windows类 
　　2.2.3　创建窗口 
　　2.2.4　显示及更新窗口 
　　2.2.5　消息循环 
　　2.2.6　窗口过程函数 
第3章　DirectX及其API 
　3.1　DirectX概述 
　　3.1.1　DirectX的发展历史 
　　3.1.2　DirectX的安装与配置 
　3.2　Direct3D预备知识 
　　3.2.1　左手坐标系 
　　3.2.2　表面和内存池 
　　3.2.3　顶点缓存和索引缓存 
　　3.2.4　深度缓存 
　　3.2.5　多重采样 
　3.3　Direct3D初始化 
　　3.3.1　获取接口IDirect3D9的指针 
　　3.3.2　校验硬件顶点运算 
　　3.3.3　填充D3DPRESENT_PARAMETERS结构 
　　3.3.4　创建IDirect3DDevice9接口 
　3.4　一个简单的Direct3D程序框架 
第4章　绘制流水线 
　4.1　模型表示 
　　4.1.1　灵活顶点格式 
　　4.1.2　三角形单元 
　　4.1.3　顶点的索引 
　4.2　绘制流水线 
　　4.2.1　局部坐标系 
　　4.2.2　世界坐标系 
　　4.2.3　观察坐标系 
　　4.2.4　消隐 
　　4.2.5　光照 
　　4.2.6　裁剪 
　　4.2.7　投影 
　　4.2.8　视口变换 
　　4.2.9　渲染 
第5章　Direct3D的绘制 
　5.1　Direct3D基本图元 
　5.2　Direct3D颜色表示法 
　5.3　顶点缓存和索引缓存 
　　5.3.1　创建顶点缓存 
　　5.3.2　访问顶点缓存内容 
　　5.3.3　顶点缓存绘制状态 
　　5.3.4　顶点缓存例程 
　　5.3.5　创建索引缓存 
　　5.3.6　访问索引缓存内容 
　　5.3.7　索引缓存绘制状态 
　　5.3.8　开始绘制 
　　5.3.9　索引缓存例程 
　5.4　绘制2D文本 
　5.5　创建3D文本 
第6章　颜色、光照与材质 
　6.1　颜色 
　　6.1.1　颜色表示 
　　6.1.2　顶点颜色 
　　6.1.3　着色模式 
　6.2　光照 
　　6.2.1　光照模型 
　　6.2.2　光源的类型 
　　6.2.3　光源的设置 
　6.3　材质 
　　6.3.1　Direct3D材质 
　　6.3.2　顶点的法向量 
　　6.3.3　实例——光照四面体 
第7章　纹理、混合与模板 
　7.1　纹理 
　　7.1.1　纹理坐标 
　　7.1.2　创建并启用纹理 
　　7.1.3　纹理过滤器 
　　7.1.4　多级渐进纹理 
　　7.1.5　纹理寻址 
　　7.1.6　环境贴图 
　　7.1.7　实例——八面体纹理贴图 
　7.2　混合 
　　7.2.1　混合方程 
　　7.2.2　混合因子 
　　7.2.3　透明度和Alpha混合 
　　7.2.4　创建Alpha通道 
　　7.2.5　颜色混合实例——透明茶壶 
　7.3　模板 
　　7.3.1　模板缓存 
　　7.3.2　模板测试 
　　7.3.3　更新模板缓存 
第8章　网格 
　8.1　网格模型基础 
　　8.1.1　几何信息 
　　8.1.2　邻接信息 
　　8.1.3　网格子集和属性缓存 
　　8.1.4　网格优化 
　8.2　网格基本操作 
　　8.2.1　创建网格模型 
　　8.2.2　简单几何体 
　　8.2.3　克隆网格模型 
　8.3　文件网格模型 
　　8.3.1　模型文件格式 
　　8.3.2　X文件网格模型 
　　8.3.3　3DS文件转换为X文件 
　　8.3.4　加载网格 
　　8.3.5　渐进网格 
　　8.3.6　d3dMesh类 
　8.4　骨骼动画网格模型 
　　8.4.1　骨骼动画基本原理 
　　8.4.2　骨骼层次信息和矩阵栈 
　　8.4.3　X文件中的骨骼动画信息 
　　8.4.4　顶点混合技术 
　　8.4.5　骨骼动画的实现 
　　8.4.6　骨骼动画控制器 
第9章　场景绘制 
　9.1　摄像机 
　　9.1.1　摄像机的基本原理 
　　9.1.2　摄像机的变换 
　9.2　地形绘制 
　　9.2.1　高度图 
　　9.2.2　创建地形几何信息 
　　9.2.3　绘制地形 
　　9.2.4　在地形中行走 
　9.3　天空绘制 
　　9.3.1　矩形天空 
　　9.3.2　天空盒 
　　9.3.3　球形天空 
第10章　粒子系统 
　10.1　粒子系统基本原理 
　10.2　点精灵（点图元） 
　　10.2.1　点精灵结构体 
　　10.2.2　点精灵的大小 
　　10.2.3　点精灵的渲染 
　10.3　粒子系统的实现 
　　10.3.1　粒子结构和顶点结构 
　　10.3.2　粒子系统类的定义 
　　10.3.3　粒子系统的构造函数和初始化函数 
　　10.3.4　粒子系统的创建、销毁和随机性 
　　10.3.5　粒子系统的更新 
　　10.3.6　粒子系统的绘制 
　　10.3.7　粒子系统示例 
第11章　拾取与碰撞检测 
　11.1　外接体 
　11.2　拾取 
　　11.2.1　屏幕到投影窗口的变换 
　　11.2.2　拾取射线的计算 
　　11.2.3　对射线进行变换 
　　11.2.4　射线与物体的相交判定 
　11.3　碰撞检测 
　　11.3.1　外接球碰撞检测 
　　11.3.2　AABB碰撞检测 
第12章　着色器和高级着色器语言 
　12.1　CPU与GPU 
　12.2　GPU的并行计算 
　12.3　GPU的向量计算SIMD 
　12.4　CPU与GPU的同步 
　12.5　着色器的版本与历史 
　12.6　着色器的使用 
　12.7　HLSL工作模型 
　12.8　编写HLSL着色器 
　12.9　编译HLSL着色器 
　12.10　HLSL变量类型 
　　12.10.1　标量类型 
　　12.10.2　向量类型 
　　12.10.3　矩阵类型 
　　12.10.4　数组 
　　12.10.5　结构体 
　　12.10.6　 typedef关键字 
　　12.10.7　变量前缀 
　12.11　HLSL关键字、语句和强制转换 
参考文献

显示全部信息

在线试读部分章节

　　第1章
　　相关数学知识回顾
　　三维游戏编程与3D图形学有着密不可分的关系，而数学是3D图形学的基础。在本书的开始部分，先回顾一下DirectX游戏编程中会涉及的数学知识。
　　本章重点介绍以下内容：
　　三维坐标系
　　三维空间向量
　　矩阵
　　几何变换
　　几何图元
　　1.1　三维坐标系
　　任何3D游戏都存在一个虚拟现实的三维空间，需要一个3D坐标系来表达这个空间。这个坐标系包含了3个互相垂直的坐标轴：X轴、Y轴和Z轴。由Z轴的正方向的不同区分出了两种3D坐标系：左手坐标系和右手坐标系。本书所涉及的坐标系皆为左手坐标系，即左手握住Z轴，其他手指从X轴环绕到Y轴，大拇指所指向的方向即为Z轴的正方向（右手坐标系即用右手同理确定的坐标系）。如图1-1所示。
　　屏幕上显示的游戏图像是3D坐标系中的图形在投影平面上的投影图像。投影平面通常为垂直于Z轴，平行于XOY平面的一个面（如果不在就要进行相应的坐标变换），XOZ平面通常用来表示地平面，Y轴则表示海拔高度。
　　1.2　三维空间向量
　　在数学上，向量就是一个数组，向量是所有3D算法的基础，三维空间向量由3个分量组成，在坐标系中表现为一条有向线段。向量携带有两个重要属性：长度和方向。举个例子，在游戏中控制一个跑车，跑车的位置用一个点来表示，用两个向量去分别表示跑车的速度和加速度，利用加速度向量去更新速度向量，再用速度向量去更新位置信息，最终用新的位置去更新画面。

第1章 
　　相关数学知识回顾 
　　三维游戏编程与3D图形学有着密不可分的关系，而数学是3D图形学的基础。在本书的开始部分，先回顾一下DirectX游戏编程中会涉及的数学知识。 
　　本章重点介绍以下内容： 
　　三维坐标系 
　　三维空间向量 
　　矩阵 
　　几何变换 
　　几何图元 
　　1.1　三维坐标系 
　　任何3D游戏都存在一个虚拟现实的三维空间，需要一个3D坐标系来表达这个空间。这个坐标系包含了3个互相垂直的坐标轴：X轴、Y轴和Z轴。由Z轴的正方向的不同区分出了两种3D坐标系：左手坐标系和右手坐标系。本书所涉及的坐标系皆为左手坐标系，即左手握住Z轴，其他手指从X轴环绕到Y轴，大拇指所指向的方向即为Z轴的正方向（右手坐标系即用右手同理确定的坐标系）。如图1-1所示。 
　　屏幕上显示的游戏图像是3D坐标系中的图形在投影平面上的投影图像。投影平面通常为垂直于Z轴，平行于XOY平面的一个面（如果不在就要进行相应的坐标变换），XOZ平面通常用来表示地平面，Y轴则表示海拔高度。 
　　1.2　三维空间向量 
　　在数学上，向量就是一个数组，向量是所有3D算法的基础，三维空间向量由3个分量组成，在坐标系中表现为一条有向线段。向量携带有两个重要属性：长度和方向。举个例子，在游戏中控制一个跑车，跑车的位置用一个点来表示，用两个向量去分别表示跑车的速度和加速度，利用加速度向量去更新速度向量，再用速度向量去更新位置信息，最终用新的位置去更新画面。 
　　向量不具有位置属性，这意味着它无法表示一个物体的位置信息。但向量的这个特点使向量不受平移的影响，即由任意两点所定义的向量，将这两点平移至坐标系的其他位置，新的两点所定义的向量不变。根据这个特性可以将所有向量都平移至原点处，使其起点与原点重合，用一个起点为原点的有向线段去表示这个向量，由于起点固定，向量就可以仅用它的终点坐标去描述。通常用一个粗体的字母表示向量，将其终点分量用括号括起来，如一个3D向量：。如图1-2所示。 
　　由于简化了向量的表示方法，使向量的描述和点的描述形式相同，要注意区分二者的含义，描述点的坐标仅用来表示点的位置信息，描述向量的坐标则可以表示出向量的长度和方向两个信息。 
　　在D3DX库中，用类D3DXVECTOR3表示三维空间中的向量，D3DXVECTOR3的成员变量继承自D3DVECTOR，定义如下。 
　　typedefstruct D3DVECTOR 
　　{ 
　　 float x,y, z; 
　　}; 
　　1.2.1　获取向量长度——求模 
　　向量的长度即向量的模为向量起点到终点的距离，该值需要通过一个简单的数学运算获取。该运算公式实际上就是求两点间的距离公式。向量的起点为原点，使得运算更为简单。运算公式如下： 
　　向量两边的双竖线表示求一个向量的模。 
　　D3DX库中，用如下函数计算向量的模： 
　　FLOAT D3DXVec3Length（ 
　　CONST D3DXVECTOR3* pV 
　　）; 
　　// pV为待计算长度的向量，返回值为向量长度 
　　……

显示全部信息

Direct X游戏程序设计下载

Direct X游戏程序设计

发布书评

相关图书推荐