DirectX10粒子运动教程：从基础到高级应用

在《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 10》这本书的第17.2节中，主要讨论的是粒子运动的原理与实现。该部分针对游戏开发者而言，着重于让粒子以自然逼真的方式运动，遵循物理规律。首先，粒子的运动被简化为一个恒定的加速度模型，如重力或风力，这种设定有助于保持计算效率并简化复杂性。粒子的运动状态由其位置函数 (t) 和速度函数 (t) 来描述，其中位置随时间变化，速度则是加速度的导数。 速度和加速度的关系可以用微积分中的知识来阐述。速度函数被视为加速度函数对时间的偏导数，即 ( ) = ∫ ( ) ，而位置函数则是速度函数的偏导数，即 ( ) = ∫ ( ) 。如果加速度是常量，那么速度可以通过积分得到，速度函数的形式为 (t) = (0) + ∫_0^t a dt，其中 (0) 是初始速度，a 是恒定加速度。 在实际应用中，如果初始时刻粒子的速度为 (0) 和位置为 (0)，则可以解出常数 。这个过程涉及的基本微积分规则包括函数的导数性质，如常数倍积法则，即 ( ) + 仍为 ( ) 的偏导数，并且对于 ( ) 的每个偏导数都有 ( ) + 。 粒子系统的开发不仅需要数学基础，如代数、三角学和函数知识，还要熟悉编程工具，如Visual Studio的工程管理、C++语言基础，以及数据结构，如指针、数组、重载运算符、链表、继承和多态性等。这本书适合以下三类读者：中级C++程序员，希望学习DirectX 10的3D编程；熟悉非DirectX API（如OpenGL）的程序员，想要了解Direct3D 10的新特性；以及已经掌握Direct3D 9的高级程序员，寻求新平台和技术的提升。 因此，通过阅读这一章节，读者不仅能够掌握粒子运动的数学模型，还能将其应用到实际的Direct3D游戏开发中，创造出更生动、真实的游戏世界。后续章节将介绍更多Direct3D 10的实用技术，如光照、纹理映射、阴影等，为游戏开发者提供了全面的工具集。