3D游戏编程入门:DirectX 9.0数学基础与实战

需积分: 50 1 下载量 156 浏览量 更新于2024-07-25 收藏 5.67MB PDF 举报
"DirectX 9.0 3D游戏开发编程基础 pdf,由翁云兵编著,基于Frank D. Luna的《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 9.0》改编,旨在为游戏开发者提供3D编程的基础知识。内容涵盖3D数学,包括向量、矩阵和变换等,同时介绍了D3DX库的相关数学函数和模型。教程适合不同数学背景的读者,提供了一条进入3D游戏编程的路径。" 在3D游戏程序设计中,数学知识是至关重要的基础。向量是3D空间中的基本元素,它们不仅代表了方向,还可以表示距离或量。向量的几何和代数性质在3D计算机图形中广泛应用于表示物体的位置、速度、力以及进行各种计算。例如,向量的加减运算可以用来处理物体的移动,而向量乘以标量则能改变其大小。理解向量的概念和操作是实现3D图形动态的关键。 矩阵在3D图形编程中扮演着核心角色,因为它们可以用来表示和执行变换,如旋转、缩放和平移。通过矩阵乘法,可以将多个变换组合成一个复合变换,简化了计算过程。例如,一个3x3的旋转矩阵可以表示物体围绕某一轴的旋转,而4x4的矩阵可以同时处理平移和旋转,形成所谓的齐次坐标系。 对于3D空间中的面和线,学习如何用代数方法建模同样重要。线可以通过两个点定义,面则可以用一组方程来描述,比如平面可以由一个点和法线向量定义。这些知识在碰撞检测、光照计算以及场景构建中都有应用。 D3DX库是DirectX的一部分,提供了许多方便的数学函数和数据结构,如向量和矩阵操作,帮助开发者高效地处理3D图形任务。利用D3DX,程序员可以快速实现向量的加减、点乘、叉乘,以及矩阵的乘法、求逆和归一化等操作,极大地简化了代码编写。 本教程的目的是让读者掌握向量、矩阵和3D图形编程的基本概念,无论是否具有深厚的数学背景,都能逐步了解并运用这些知识。作者鼓励读者提出意见和问题,并承诺对错误和不足之处进行修正和更新,以提供最优质的教程内容。通过学习,读者将能够使用DirectX 9.0进行3D游戏开发,开启自己的游戏编程之旅。