[游戏设计-编程电子书小合集].Graphics.Programming.with.DirectX.9.Module.I.pdf

《图形编程与DirectX 9：游戏设计编程电子书小合集》是针对游戏开发者的一套详尽资源，专注于3D图形学基础及其在游戏开发中的应用。此书旨在为初学者提供深入理解3D图形表示、转换管线及DirectX 9编程技巧的基础。 ### Lesson1：3D图形学基础 #### 目标： 本课首先向学生介绍开发3D游戏所需的数学基础知识。重点在于如何将3D对象表示为多边形几何模型，并探讨这些模型最终是如何被绘制出来的。熟悉变换管线的数学原理尤为重要，因为它是将3D几何转化为可显示的2D格式的关键步骤。课程将涵盖整个几何变换管线，从模型空间到屏幕空间的全过程，包括缩放、旋转和平移等变换操作，以及坐标空间之间的转换和剪裁空间坐标到最终屏幕空间像素位置的映射。 #### 主题： - 几何建模 - 2D/3D坐标系统 - 网格 - 顶点 - 绕行顺序 - 变换管线 - 平移 - 旋转 - 视图变换 - 透视投影 - 屏幕空间映射 ### Lesson2：3D图形学基础（续） #### 目标： 本课承接上一课的内容，深入讨论用于实现前一课所述目标的特定数学运算和数据类型，即变换管线的应用。将详细介绍三个核心数学实体：向量、平面和矩阵，探讨它们在变换管线中的作用以及其它常见用途。课程将详细讲解如点积、叉积、标准化以及矩阵和向量乘法等核心运算。同时，将介绍DirectX (D3DX) 中对应的类型和函数，用以执行所讨论的操作。深入分析透视投影操作，了解其矩阵构建方法，以及如何创建任意视场角来模拟不同的相机设置。 ### 关键知识点： 1. **多边形几何模型**：在3D游戏中，物体通常由多边形网格表示，每个网格由一系列顶点组成，通过绕行顺序定义面的方向。 2. **变换管线**：包括模型空间到世界空间、世界空间到视图空间、视图空间到裁剪空间，最后到屏幕空间的转换。这一过程涉及平移、旋转、缩放以及投影和视图变换等操作。 3. **向量、平面和矩阵**：这些是3D图形学的核心数学概念。向量用于表示方向和位移；平面用于定义场景中的表面；矩阵则用于实现各种几何变换。 4. **DirectX 9**：Microsoft的DirectX 9 API提供了丰富的功能，包括图形硬件加速，是游戏开发中的关键技术。D3DX库为3D图形编程提供了实用工具，简化了复杂计算和变换操作。 ### 学习时间建议： 每节课推荐的学习时间为5-7小时，确保学生有足够的时间消化并实践课程内容。 通过这些课程，学生将建立起扎实的3D图形学基础，掌握DirectX 9的关键编程技术，为后续深入学习游戏开发和图形编程打下坚实基础。