3D图形编程探索：光栅化与Direct3D10实战

"这篇文档是关于3D游戏编程的，主要关注DirectX 10的使用，特别是光栅化阶段的细节。文档介绍了光栅化阶段的重要任务——计算3D三角形的像素颜色，以及视口变换和背面消隐等关键步骤。此外，文档还提到了面向的读者群体，包括中级C++程序员、有其他API经验的3D程序员以及希望学习Direct3D 10新特性的高级程序员，并概述了必要的前置知识，如高等数学和C++编程基础。" 5.9 光栅化阶段是图形渲染管线的一个关键环节，其主要目标是将3D模型转化为屏幕上可见的2D像素颜色。在这个过程中，首先经历了视口变换。在裁剪阶段后，硬件会执行透视除法，将顶点坐标从齐次裁剪空间转换到规范化设备空间(NDC)。NDC空间的坐标随后会被映射到屏幕上的视口，这是一个位于后台缓冲区内的矩形区域。视口变换确保坐标以像素为单位，但通常不会改变Z坐标，因为Z坐标用于深度测试。Direct3D 10提供D3D10_VIEWPORT结构体来设置视口的MinDepth和MaxDepth，以控制Z坐标的范围，这两个值需保持在0和1之间。 图5.31展示了在齐次裁剪空间中Z平面的平截头体边界，这对于理解视口变换和深度处理至关重要。 背面消隐是光栅化阶段的另一个重要环节，用于消除因视角原因无法看到的三角形背面，以提高渲染效率和视觉效果。三角形的两个面可以通过计算其顶点顺序定义的法线方向来区分。如果法线向量指向观察者，那么该面被视为正面，反之则是背面。图5.32直观地描绘了这个概念，有助于理解正面和背面的判断标准。 这本书《3D Game Programming with DirectX 10》由Frank D. Luna撰写，旨在介绍Direct3D 10和着色器编程基础知识，适合对C++有一定了解并希望涉足3D游戏开发的程序员。书中的内容由浅入深，从数学工具、基本的Direct3D编程技术到高级特效的实现，逐步引导读者掌握3D图形编程的核心技能。书中涉及的主题包括初始化、几何体建模、摄像机设置、着色器、光照、纹理映射、混合、模板，以及网格、地形渲染、粒子系统等特效。无论是新手还是有经验的开发者，都能从中找到适合自己的学习路径。通过本书，读者不仅可以学习到技术，还能激发创新思维，为自己的游戏项目提供灵感。