3D游戏编程入门：DirectX 10光栅化与背面消隐

"《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 10》, 作者Frank D. Luna, 译者汤毅" 本文档摘自一本关于Direct3D 10游戏编程的书籍，主要讨论3D图形编程中的光栅化阶段，这是将3D模型转化为2D屏幕图像的关键步骤。光栅化阶段包括视口变换和背面消隐两个主要环节。 5.9 光栅化阶段 光栅化阶段的任务是对经过投影的3D三角形进行处理，计算它们在屏幕上的像素颜色。这一过程将3D世界转换为2D图像，供用户观察。 5.9.1 视口变换 在裁剪阶段后，硬件自动执行透视除法，将顶点从齐次裁剪空间转换到规范化设备空间（NDC）。NDC空间内的顶点坐标随后会被映射到视口，这是一个位于后台缓冲区的矩形区域。这个变换将2D坐标从NDC空间以像素为单位进行定位。通常，Z坐标不被视口变换改变，因为它用于深度缓存。然而，开发者可以通过D3D10_VIEWPORT结构体的MinDepth和MaxDepth属性调整Z坐标的范围，这两个值需保持在0和1之间。 5.9.2 背面消隐 在3D图形中，每个三角形都有两个面，正面和背面。为了区分这两个面，我们可以计算三角形的法线。如果三角形的顶点按特定顺序排列，我们可以计算出法线向量，向量方向决定了三角面的朝向。正面是具有法线向量的那一面，而背面则是另一面。背面消隐算法会自动忽略那些面向相机的背面，以减少不必要的渲染工作，提高效率。 本书《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 10》适合具有一定C++基础和数学知识的中级程序员，特别是对Direct3D 10或3D编程感兴趣的读者。书中介绍了Direct3D的基本使用，如初始化、3D几何体定义、着色器编程、光照、纹理映射等，并逐步引导读者掌握更复杂的技术，如阴影和渲染到纹理。建议初学者按照章节顺序阅读，而有经验的程序员可以根据兴趣选择章节。阅读本书后，读者将有能力开发基于Direct3D 10的3D游戏。