《3D数学基础:图形与游戏开发指南》(3D Math Primer for Graphics and Game Development)由Fletcher Dunn和Ian Parberry合著,于2002年出版。该书是专为图形设计师和游戏开发者量身打造的实用教程,深入浅出地介绍了3D数学在图形与游戏制作中的核心概念和技术。本书由Wordware Publishing, Inc.发行,旨在帮助读者掌握三维空间中的向量、矩阵、坐标系转换、投影、光照、纹理映射等基础知识,这些都是构建3D世界和创建沉浸式游戏体验的基础。 书中首先在第一章“引言”中,作者会解释3D数学对于现代图形和游戏开发的重要性,以及为何对这些基本数学原理有深入理解至关重要。1.1节可能会探讨3D数学与传统2D图形的区别,以及如何通过3D数学拓展游戏设计的可能性。 第二章到第四章可能会详细介绍向量和矩阵运算,包括向量的加减乘除、标量和向量的点积和叉积、以及矩阵的乘法和逆运算,这些都是3D空间变换和动画的关键。作者会通过实际例子展示这些概念如何应用于游戏物体的位置、旋转和缩放。 第五章可能会讲解几何体建模和坐标系统,如笛卡尔坐标、极坐标和柱坐标,以及它们在游戏中的应用,比如场景构建和碰撞检测。接下来章节可能涉及投影技术,如透视投影和正交投影,这对于实现真实感的3D视图至关重要。 光线追踪和阴影计算在游戏中的表现力是另一个重点,这会在第六章至第七章详细讨论,包括光源、光衰减、反射和折射等概念。同时,作者会介绍如何通过着色器实现这些效果,尤其是在GPU上进行高效的处理。 第八章和第九章将深入讲解纹理映射,包括UV坐标、贴图过滤和纹理合成,这对于纹理丰富的游戏和材质处理非常重要。最后,第十章可能会总结全文,回顾主要的概念,并提供一些项目示例或实战练习,以帮助读者巩固所学知识并将其应用于实际项目中。 《3D数学基础:图形与游戏开发指南》是一本实用性极强的参考资料,适合想要提升3D图形和游戏开发技能的专业人士,也适合对3D数学感兴趣但缺乏系统学习路径的学生和爱好者。通过阅读这本书,读者不仅能掌握必要的数学工具,还能更好地理解和创造复杂的3D世界。
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