DirectX 10 3D编程入门：着色器与Direct3D基础

"3D游戏编程入门指南：利用DirectX 10进行交互式图形编程。本书由Frank D. Luna撰写，重点介绍了Direct3D 10和着色器编程，适合不同层次的C++程序员，包括中级程序员、非DirectX API用户以及希望了解Direct3D 10新特性的高级程序员。内容涵盖数学基础、Direct3D编程技术、3D特效等，旨在让读者具备阅读高级技术书籍的能力。" 在3D游戏编程中，HLSL（High-Level Shading Language）扮演了重要角色，它提供了一系列内置函数来支持3D绘图。这些函数包括： 1. `abs(x)`：计算并返回输入数值`x`的绝对值，帮助处理负数和正数。 2. `ceil(x)`：返回大于或等于`x`的最小整数，常用于将浮点数向上舍入为最近的整数。 3. `clamp(x, a, b)`：限制`x`的值在`a`和`b`之间，确保其不会超出指定区间。 4. `clip(x)`：在像素着色器中使用，当`x`小于0时，会丢弃当前像素，防止进一步处理。 5. `cos(x)`：计算弧度制下的`x`的余弦值，用于角度计算和3D空间中的旋转操作。 6. `cross(u, v)`：计算两个向量`u`和`v`的叉积，产生一个新的向量，通常用于计算法线。 7. `degrees(x)`：将弧度值转换为角度，便于角度运算的直观理解。 8. `determinant(M)`：求矩阵`M`的行列式，这对于矩阵的逆变换和行列式性质的研究至关重要。 9. `distance(u, v)`：计算两点`u`和`v`之间的欧氏距离，用于碰撞检测和物体间距离的判断。 10. `dot(u, v)`：计算向量`u`和`v`的点积，常用于光照计算和向量投影。 11. `floor(x)`：返回小于或等于`x`的最大整数，将浮点数向下舍入。 12. `frac(x)`：提取浮点数`x`的小数部分，不包含整数部分。 13. `length(v)`：计算向量`v`的模或长度，用于缩放、碰撞检测和向量的规范化。 这些函数在3D图形编程中广泛使用，它们提供了处理3D空间中的几何形状、颜色、位置和方向等基本元素所需的工具。通过结合Direct3D 10的API和HLSL的这些内置函数，程序员可以创建复杂的3D场景，实现逼真的渲染效果。 在Direct3D 10的上下文中，着色器是编程的核心部分，它们运行在GPU上，负责处理像素、顶点和其他图形元素的颜色和属性。了解并熟练应用这些内置函数对于编写高效的着色器至关重要。随着对Direct3D 10的理解加深，开发者能够实现更多的高级技术，如动态光照、纹理映射、阴影投射等，从而提升游戏的视觉表现力。 《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 10》是一本引导读者逐步掌握Direct3D 10和3D图形编程的教材，无论是对于初学者还是有一定经验的程序员，都能从中获益。通过学习和实践书中的示例，读者将有能力构建属于自己的3D游戏世界。