3D游戏程序设计（DirectX9.0）

### 3D游戏程序设计（DirectX9.0） #### 引言 随着计算机图形技术的发展，3D游戏已经成为主流游戏市场的重要组成部分。DirectX9.0作为一个强大的API集，为开发者提供了创建高质量3D游戏的可能性。《3D游戏程序设计（DirectX9.0）》这本书由翁云兵翻译，基于Frank D. Luna的原著《Introduction to 3D Game Programming with DirectX9.0》，旨在帮助读者掌握使用DirectX9.0进行3D游戏开发的基础知识。 #### 必备的数学知识 本书的第一部分介绍了进行3D游戏程序设计所需的数学基础知识。这一部分虽然被认为是可选的，但对于理解和实现3D图形效果至关重要。 ##### 目标 - **学习向量的几何和代数性质**：了解如何使用向量来模拟既有大小又有方向的物理现象，比如粒子系统的速度和加速度。 - **学习矩阵及其变换**：掌握使用矩阵对3D图形进行变换的方法，包括旋转、缩放和平移。 - **学习用代数方法对面和线建模**：理解如何在3D空间中表示和操作面和线。 - **熟悉D3DX库**：了解DirectX提供的D3DX库中包含的类和函数，用于进行3D数学运算。 ##### 三维空间中的向量 - **向量的概念**：在几何学中，向量通常用有向线段表示。向量有两个主要属性：长度和指向的方向。 - **向量的性质**：向量的位置不影响其属性。只要长度和方向相同，两个向量就被认为是相等的。 - **向量的表示**：向量可以表示为坐标形式，例如2维向量\(u = (u_x, u_y)\)，3维向量\(N = (N_x, N_y, N_z)\)。 ##### 坐标系 - **左手坐标系与右手坐标系**：两者的主要区别在于Z轴的方向。左手坐标系中，Z轴指向屏幕内部；右手坐标系中，Z轴指向屏幕外部。 - **坐标系中的向量**：向量的位置可以平移到坐标系的原点，这样可以通过向量的终点来描述向量。 ##### 特殊向量 - **零向量**：所有分量都为0的向量，记作\(0 = (0, 0, 0)\)。 - **标准向量**：三个单位向量，分别沿着坐标系的x轴、y轴和z轴，分别是\(i = (1, 0, 0)\)，\(j = (0, 1, 0)\)，\(k = (0, 0, 1)\)。 - **单位向量**：长度为1的向量被称为单位向量。 #### 使用D3DX库表示向量 - **D3DXVECTOR3类**：在DirectX中，3维空间中的向量可以通过`D3DXVECTOR3`类来表示。该类定义了向量的基本操作，如构造函数、赋值操作等。 ### 小结 《3D游戏程序设计（DirectX9.0）》一书通过详细讲解必备的数学知识，为读者提供了一个深入理解3D游戏开发的基础。通过对向量、矩阵及3D空间中基本几何元素的学习，读者能够更好地利用DirectX9.0的强大功能进行3D图形编程。此外，书中还介绍了D3DX库中的关键概念和工具，进一步加深了对3D图形处理的理解。无论是初学者还是有一定经验的游戏开发者，都可以从这本书中获得宝贵的指导和启发。