"该资源是一本关于3D游戏开发编程的书籍,基于DirectX 9.0技术,适合初学者入门。由Frank Luna撰写,书名《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 9》,提供了互动3D计算机图形编程的基础教程,特别是针对游戏开发。书中涵盖了许多关键概念,如向量、矩阵、基本变换等,并有配套的代码示例。翁云兵翻译了前12章,天兵完成了剩余章节的翻译和整理。虽然未得到官方授权,但这个翻译版本仅供个人学习使用,不应用于商业目的。"
在DirectX 9.0的3D游戏开发中,了解必要的数学知识是至关重要的。书中首先介绍了数学的预备知识,包括:
1. **目标**:强调掌握这些数学概念对于3D游戏编程的重要性。
2. **三维空间中的向量**:向量是表示方向和大小的量,在3D空间中,向量常用来表示位置、速度或力。
3. **向量相等**:两个向量在大小和方向上完全一致时被认为是相等的。
4. **向量大小(向量的模)**:计算向量的长度或大小。
5. **标准化向量**:将向量长度调整为1,保持其方向不变。
6. **向量相加和相减**:结合两个向量得到新的向量。
7. **标量与向量的乘积**:向量乘以一个数字,改变其大小,不改变方向。
8. **点积**:两个向量的内积,可以用来判断向量的相对角度。
9. **叉积**:两个向量的外积,产生一个新的向量,垂直于原来的两个向量。
10. **矩阵**:二维数组,有相等行数和列数,参与多种运算,如乘法、转置和逆矩阵。
11. **矩阵的相等、数乘和相加**:基本的矩阵操作。
12. **乘法**:矩阵乘法遵循特定规则,不满足交换律。
13. **单位矩阵**:所有元素为1的对角矩阵,乘以任何矩阵都相当于不做变换。
14. **逆转**:矩阵的逆,用于解线性方程组或进行反向变换。
15. **矩阵的转置**:将矩阵的行变为列,列变为行。
16. **D3DX矩阵**:DirectX提供的矩阵操作库,简化了3D图形编程中的矩阵运算。
17. **基本变换**:包括平移、旋转和缩放,是构建3D场景的基础。
- **矩阵平移**:通过向量改变物体的位置。
- **矩阵旋转**:绕指定轴旋转物体。
- **矩阵缩放**:按比例放大或缩小物体。
18. **综合变换**:组合多个变换矩阵,实现复杂的3D变换。
19. **向量变换函数**:D3DX库提供的函数,用于向量与矩阵的交互。
20. **平面**:在3D空间中的无限表面,由法线向量和距离定义。
21. **D3DX平面**:DirectX提供的平面数据结构。
22. **点和平面的空间关系**:判断点是否位于平面上或其一侧。
23. **创建平面**:通过三个不共线的点或法线和距离创建平面。
24. **标准化平面**:确保平面的法线向量是单位向量。
25. **变换平面**:通过矩阵对平面进行平移、旋转和缩放。
以上知识点构成了3D游戏开发的基础,通过DirectX 9.0的API,开发者能够实现3D场景的绘制、动画和交互。书中的实例和练习有助于读者理解和应用这些概念。