Go语言高级编程:3D变换与4x4矩阵

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"3D游戏编程基础,Go语言高级编程中的基本变换原理" 在Go语言高级编程中,尤其是在3D游戏开发的上下文中,基本变换是至关重要的概念。3D变换通常通过4×4矩阵来描述,这是因为这种矩阵能够涵盖各种不同的变换类型,包括平移、旋转、缩放以及复杂的透视投影和反射。使用4×4矩阵而不是3×3矩阵的原因在于,3×3矩阵无法直接处理平移和某些特殊的投影变换。 在实现这些变换时,会涉及向量与矩阵的乘法。一个点或向量的坐标会被表示为1×4行向量,即使它们在3D空间中只有三个分量(x, y, z)。为了进行矩阵乘法,我们必须引入第四个分量,即齐次坐标。齐次坐标允许我们用相同的数学表达式处理3D变换和平移操作,这是因为在4×4矩阵中,最后一列(通常是[0, 0, 0, 1])能够对应于平移向量的额外维度。 在Direct3D编程,如Direct3D 10中,学习基本的编程技术和着色器编程是关键。着色器是运行在GPU上的小程序,负责计算像素颜色、顶点位置等。本书《3D Game Programming with DirectX 10》介绍了Direct3D 10的基础知识,包括初始化、3D几何体定义、摄像机设置、着色器创建、光照、纹理映射、混合和模板操作,以及高级技术如网格、地形渲染、粒子系统和阴影。 针对不同层次的读者,这本书提供了逐步深入的内容。中级C++程序员可以通过本书学习如何使用Direct3D 10编写3D程序,已熟悉其他API(如OpenGL)的程序员可以了解Direct3D 10的独特之处,而Direct3D 9的高级用户则可以学习新版本的特性。在开始阅读之前,读者需要具备一定的数学背景,如代数、三角学和函数知识,同时熟悉C++和数据结构,以及Visual Studio的基本操作。 通过本书的学习,读者将能够掌握开发3D游戏所需的技能,包括但不限于使用Direct3D 10进行3D场景的构建、渲染和交互。在了解书中介绍的技术后,结合个人创新,读者可以构思并实现自己的3D游戏项目。