DirectX 9 3D 游戏开发：顶点着色器入门与实现

"《DirectX 9 3D游戏设计入门》是一本介绍使用DirectX 9进行3D游戏开发的入门书籍，作者为Frank Luna，由翁云兵和天兵翻译并整理。该书提供了互动3D计算机图形编程的基础知识，重点关注游戏开发。随书代码可以从指定网站下载。" 在3D图形处理中，顶点着色器是至关重要的一个环节。顶点着色器（Vertex Shader）是运行在图形处理器GPU上的小程序，它取代了传统的固定功能管线中的变换和光照步骤。如图16.1所示，顶点着色器处理输入的局部坐标顶点，将其转换为齐次剪裁空间的有色顶点。这个过程中通常涉及一系列变换，包括世界变换、视图变换和投影变换，分别对应世界矩阵、视图矩阵和投影矩阵。 使用顶点着色器带来了极大的灵活性，开发者可以编写自定义的HLSL（High-Level Shading Language）程序，不受Direct3D预设光照算法的限制。这使得复杂的图形效果如布料模拟、粒子系统和顶点混合成为可能。此外，顶点数据结构可以更加自由，能包含更多的定制信息。 然而，需要注意的是，不是所有图形卡都支持顶点着色器，尤其是DirectX 9发布后的更新版本。开发者可以通过检查D3DCAPS9结构的VertexShaderVersion成员来判断设备是否支持特定版本的顶点着色器。 在学习DirectX 9 3D编程时，理解必要的数学知识是基础，如向量、矩阵和变换。向量包括大小、方向，可以进行加减、标量乘法以及点积和叉积运算。矩阵则涉及相等、数乘、加法、单位矩阵、逆矩阵、转置等概念，以及各种基本变换如平移、旋转和缩放。D3DX库提供了便利的矩阵函数，帮助实现这些操作。平面的概念也在3D图形中占据重要位置，可以用来描述空间中的几何关系，通过D3DX库可以创建、标准化和变换平面。 顶点着色器的引入极大地扩展了3D图形编程的可能性，而理解相关的数学原理是掌握DirectX 9 3D游戏开发的关键。通过阅读《DirectX 9 3D游戏设计入门》，初学者可以逐步掌握这些概念和技术，进而创建出自己的3D游戏。