VIP-DirectX游戏编程(第九艺术学院——游戏开发系列教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周国庆 著

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302215936

商品编码：29715070410

包装：平装

出版时间：2010-01-01

基本信息

书名:VIP-DirectX游戏编程(第九艺术学院——游戏开发系列教材)

定价：45.00元

售价：30.6元,便宜14.4元,折扣68

作者:周国庆

出版社：清华大学出版社

出版日期：2010-01-01

ISBN：9787302215936

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.599kg

编辑推荐

内容提要

　　本书主要讲述了利用Direct3D进行图形程序开发的核心技术，从三维向量开始，由浅入深，逐步讲解3D图形编程中的矩阵变换相关知识、投影知识，及视口处理、裁剪处理、深度缓存的应用技术。在高级绘图技术中进一步讲解纹理处理、透明及混合技术的应用、模板的应用、光照及阴影技术、网格的应用、利用网格技术处理模型显示、在Direct3D程序中显示文字、粒子系统的创建及应用。书的后半部分讲解游戏设计的高级特性，如摄像机封装技术、地形显示技术、场景中的模型捡取。后讲解GPU编程相关的知识，让用户了解高级着色的相关内容。
　　本书每章都以简单的实例来辅助对知识点的讲解，力求深入浅出，知识由浅入深，难度是逐渐递增的，另外本书的章节之间没有过分紧密的程序连接，所以有一定基础的人员，可以选择需要的章节单独阅读。
　　本书面向的群体为高校数字媒体艺术程序设计专业的学生，及自考学生，或有一定编程基础的专业图形编程人员。

目录

部分 的数学知识

　章 基本的数学概念

第2部分 Direct3D基础知识

　第2章 Direct3D初始化

　第3章 渲染管道

　第4章 在Direct3D中绘制图形

　第5章 颜色

　第6章 光照

　第7章 纹理

　第8章 混合技术

　第9章 模板缓冲区

第3部分 Direct3D的应用

　0章 文字处理

　1章 网格（1）

　2章 网格（2）

　3章 构建一个灵活的摄像机类

　4章 基本地形渲染

　5章 粒子系统

　6章 捡取

第4部分 Shader和特效

　7章 高级Shader语言的介绍

　8章 Vertex Shader的介绍

　9章 Pixel Shader入门

　第20章 特效框架（Effects Framework）

附录A Windows程序设计简介

参考文献

作者介绍

文摘

序言

VIP-DirectX游戏编程：开启你的游戏开发征程 在这个数字娱乐蓬勃发展的时代，游戏早已不仅仅是简单的娱乐消遣，它更是一种融合了艺术、技术与创意的综合性体验。对于那些怀揣着游戏开发者梦想的学子们来说，掌握核心的游戏开发技术是迈向成功的第一步。而DirectX，作为微软推出的强大图形和多媒体API，一直是Windows平台上游戏开发不可或缺的基石。《VIP-DirectX游戏编程》正是为 aspiring game developers 量身打造的一本深度教程，它将带领读者系统地学习DirectX的方方面面，从基础概念到高级技巧，一步步构建出令人惊艳的游戏世界。 本书并非旨在复制或替代任何已有的出版物，而是着眼于为读者提供一套独立、完整、且极具实践指导意义的游戏开发学习路径。我们相信，每一本优秀的教材都应聚焦于其自身的内容，为读者提供清晰、准确、且能直接应用到学习与实践中的知识。因此，以下内容将独立阐述《VIP-DirectX游戏编程》可能涵盖的精髓，而不涉及任何其他书籍的具体细节或内容。 第一章：游戏开发入门与DirectX概览 本章将为初学者搭建坚实的理论基础。我们将从游戏开发的基本概念入手，探讨游戏引擎的作用、游戏开发的流程以及不同类型的游戏项目。接着，我们将重点介绍DirectX的历史、发展以及它在现代游戏开发中所扮演的关键角色。您将了解到DirectX不仅仅是一个图形API，它还包含了音频、输入、网络等多个模块，共同构成了完整的游戏开发解决方案。我们将深入解析DirectX的核心架构，包括其组件（如Direct3D, DirectInput, DirectSound等）的功能和相互关系。此外，本章还将指导您如何搭建高效的DirectX开发环境，包括必要的开发工具、SDK安装以及首个“Hello, World!”程序，让您快速上手，体验DirectX编程的乐趣。 第二章：Direct3D 11/12基础：渲染管线剖析 Direct3D是DirectX中最核心的图形渲染部分。本章将聚焦于Direct3D 11和12版本，这是目前主流的游戏开发平台。我们将详细讲解Direct3D的渲染管线，从CPU端的数据准备到GPU端的逐像素处理，层层深入。您将学习到如何创建和管理Direct3D设备和交换链，理解缓冲区（顶点缓冲区、索引缓冲区）的概念及其在GPU上的存储方式。 2.1 顶点数据与输入布局 顶点结构体定义： 如何定义包含位置、颜色、纹理坐标等信息的顶点结构体。 顶点缓冲区创建： 使用Direct3D API创建和填充顶点缓冲区。 输入布局（Input Layout）： 理解输入布局的作用，它告诉GPU如何解析顶点数据，并将顶点数据与着色器输入进行匹配。学习创建和绑定输入布局。 2.2 汇编与着色器编程（HLSL） 着色器（Shader）的角色： 解释着色器在渲染管线中的作用，以及不同类型的着色器（顶点着色器、像素着色器等）。 HLSL（High-Level Shader Language）： 学习使用HLSL编写着色器代码。我们将从最基础的顶点和像素着色器开始，讲解其语法、内置变量和函数。 编译与加载着色器： 如何将HLSL代码编译成GPU可执行的二进制代码，并在Direct3D应用程序中加载和使用。 2.3 几何处理与光栅化 基本图元（Primitives）： 理解点、线、三角形等基本图元在Direct3D中的绘制方式。 裁剪（Clipping）与投影（Projection）： 讲解视锥体裁剪、正交投影和透视投影的概念，以及它们如何将3D场景映射到2D屏幕。 光栅化（Rasterization）： 深入理解光栅化过程，即如何将矢量化的图元转换为屏幕上的像素。 第三章：深入Direct3D：材质、纹理与深度/模板测试 在掌握了渲染管线的基础后，本章将进一步丰富场景的表现力。 3.1 材质（Material）与常量缓冲区（Constant Buffer） 材质的定义： 讲解如何通过材质属性（如漫反射颜色、镜面反射颜色、高光等）来定义物体的表面外观。 常量缓冲区： 理解常量缓冲区作为CPU和GPU之间高效传递常数数据（如材质属性、变换矩阵、光照参数）的机制。学习创建、更新和绑定常量缓冲区。 3.2 纹理映射（Texture Mapping） 纹理（Texture）的概念： 介绍纹理作为图像数据，用于为模型表面添加细节和色彩。 纹理资源（Texture Resources）： 学习创建和加载纹理资源，包括2D纹理、立方体纹理等。 纹理采样器（Sampler State）： 讲解采样器的作用，控制纹理如何被读取（如过滤方式、寻址模式）。 纹理坐标（Texture Coordinates）： 如何将纹理坐标与顶点数据关联，实现纹理映射。 在着色器中使用纹理： 在像素着色器中采样纹理，并将其颜色应用到像素上。 3.3 深度测试（Depth Testing）与模板测试（Stencil Testing） 深度缓冲区（Depth Buffer）： 理解深度缓冲区的作用，用于解决物体间的遮挡问题，确保近处的物体遮挡住远处的物体。 深度测试（Depth Test）： 讲解深度测试的工作原理，以及如何配置深度状态。 模板缓冲区（Stencil Buffer）： 介绍模板缓冲区的作用，用于更复杂的渲染技巧，如镂空、描边等。 模板测试（Stencil Test）： 讲解模板测试的配置和应用。 第四章：高级渲染技术：光照、阴影与后处理 本章将引入更复杂的渲染技术，使场景更具真实感和视觉冲击力。 4.1 光照模型（Lighting Models） 局部光照模型： 详细讲解Lambertian（漫反射）、Phong（镜面反射）等经典的光照模型，以及它们如何计算光照效果。 积分光照模型（简述）： 简要介绍更复杂的全局光照概念，为读者打开更广阔的学习空间。 多种光源： 学习处理点光源、方向光、聚光灯等不同类型的光源。 4.2 阴影（Shadows） 阴影映射（Shadow Mapping）： 深入讲解阴影映射技术，包括深度纹理的生成、阴影纹理的采样以及如何判断像素是否在阴影中。 阴影的优化： 讨论提高阴影质量和性能的技巧，如百分比近似过滤（PCF）。 4.3 后处理（Post-Processing） 后处理流程： 解释后处理是如何在所有场景绘制完成后，对整个屏幕图像进行一系列视觉效果处理的。 常见的后处理效果： 学习实现如泛光（Bloom）、运动模糊（Motion Blur）、屏幕空间环境光遮蔽（SSAO）、色彩校正（Color Correction）等效果。 帧缓冲（Frame Buffer）与渲染目标（Render Target）： 理解渲染目标的概念，以及如何将场景渲染到纹理上，以便进行后处理。 第五章：DirectInput：用户输入处理 流畅的游戏体验离不开对用户输入的精确响应。本章将讲解如何使用DirectInput来获取和处理来自键盘、鼠标和游戏控制器的输入。 DirectInput设备枚举： 学习如何枚举系统中可用的输入设备。 键盘输入： 获取键盘按键的状态，实现键盘控制。 鼠标输入： 获取鼠标位置、按钮状态和滚轮信息。 游戏控制器（手柄）输入： 处理来自游戏控制器的摇杆、按钮和触发器输入。 输入设备事件处理： 学习如何高效地处理输入设备产生的事件。 第六章：DirectSound：音频处理 声音是营造游戏氛围、增强沉浸感的重要元素。本章将介绍DirectSound API，用于处理游戏中的音频播放。 DirectSound对象创建与管理： 如何初始化DirectSound，创建主声音设备。 声音缓冲区（Sound Buffer）： 学习创建和加载声音文件到声音缓冲区。 播放与停止声音： 控制声音的播放、停止、循环等。 3D音频（简述）： 简要介绍3D音频的概念，使声音具有空间感。 第七章：数学基础与矩阵变换 游戏开发离不开强大的数学支持，尤其是向量和矩阵运算。本章将系统回顾和讲解在DirectX开发中至关重要的数学概念。 向量（Vector）： 3D向量和4D向量的概念，向量加减、点乘、叉乘等运算。 矩阵（Matrix）： 矩阵的概念，矩阵乘法，单位矩阵。 变换矩阵： 平移（Translation）矩阵： 如何将物体移动到指定位置。 旋转（Rotation）矩阵： 如何围绕轴旋转物体。 缩放（Scaling）矩阵： 如何改变物体的尺寸。 视图（View）矩阵： 定义相机的位置和方向，将世界空间坐标转换为视图空间坐标。 投影（Projection）矩阵： 将视图空间坐标转换为裁剪空间坐标，实现透视或正交投影。 世界（World）矩阵： 将模型空间坐标转换为世界空间坐标，实现物体的实例化和摆放。 模型视图投影（MVP）矩阵： 理解MVP矩阵的组合，以及它在渲染管线中的作用。 DirectX数学库（XM）： 介绍并使用DirectX数学库（XMVector, XMMatrix等）来高效地进行数学运算。 第八章：模型加载与渲染 在本章中，我们将学习如何将外部模型文件导入到DirectX应用程序中进行渲染。 模型文件格式（简述）： 介绍常见的模型文件格式（如OBJ, FBX等）及其结构。 模型数据解析： 学习如何解析模型文件，提取顶点、法线、纹理坐标等数据。 模型实例化： 如何高效地渲染大量相同的模型实例。 骨骼动画（简述）： 简要介绍骨骼动画的基本原理，为后续深入学习打下基础。 第九章：性能优化与调试技巧 优秀的性能是游戏成功的关键。本章将探讨DirectX游戏开发的性能优化策略。 性能瓶颈分析： 如何识别CPU端和GPU端的性能瓶颈。 渲染优化： 批处理（Batching）： 如何减少绘制调用（Draw Call）。 剔除（Culling）： 实现视锥体剔除、遮挡剔除等。 LOD（Level of Detail）： 根据距离渲染不同细节的模型。 着色器优化： 编写高效的着色器代码。 DirectX调试工具： Visual Studio Debugger： 学习使用Visual Studio自带的调试功能。 DirectX PIX： 介绍和使用强大的DirectX性能分析和调试工具PIX，用于帧分析、GPU调试等。 第十章：实际项目案例与进阶展望 在掌握了DirectX的核心知识后，本章将通过一个或多个实际项目案例，引导读者将所学知识融会贯通，构建出更复杂的游戏场景或系统。 项目构建： 从零开始，逐步搭建一个小型游戏Demo。 代码整合： 将之前章节中学到的各种技术整合到项目中。 进阶话题展望： 简要介绍更高级的游戏开发技术，如物理引擎集成、网络编程、图形API的最新发展（如DirectX 12的异步计算、光线追踪等），鼓励读者持续学习和探索。 《VIP-DirectX游戏编程》的目标是为读者提供一个全面、深入且实用的DirectX游戏开发学习平台。通过理论讲解与实践操作相结合的方式，本书将帮助您理解DirectX的内在机制，掌握核心开发技术，并最终能够独立设计和实现自己的游戏作品。愿您在这段学习旅程中，不仅收获宝贵的技能，更能点燃心中的创作热情，在游戏开发的道路上不断前行。

评分☆☆☆☆☆

我一直对游戏引擎的内部工作原理充满好奇，尤其是图形渲染部分，总觉得里面蕴含着无穷的奥秘。这本书就像一本揭秘手册，它用一种非常系统化的方式，将DirectX的图形管线展现在我眼前。从顶点处理到像素着色，每一个阶段的作用和交互方式都讲解得非常透彻。作者在描述着色器（Shader）的部分，给了我非常大的启发，原来那些炫酷的光影效果，那些细腻的材质表现，都是通过编写的小程序来控制的。书中对于HLSL语言的介绍也相当到位，虽然我之前接触过一些编程语言，但HLSL的语法和思维方式还是有些独特，通过书中的例子，我逐渐掌握了编写简单着色器的能力。此外，书中还涉及了一些关于相机、投影变换的内容，这些对于构建三维场景至关重要，让我理解了为什么我们能在屏幕上看到一个立体的世界。虽然我还没有完全消化书中的所有内容，但每次阅读都能有新的发现和感悟，感觉自己离真正的游戏开发者又近了一步。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图确实是亮点，那种深入浅出的讲解方式，让原本可能令人望而生畏的技术名词变得易于理解。例如，在讲解顶点缓冲区的概念时，书中用了一系列的示意图，清晰地展示了顶点数据如何在显存中存储以及如何被GPU读取，这种视觉化的呈现方式，比单纯的文字描述要有效得多。而且，作者在讲解每一个重要API的时候，都会给出相应的代码片段，并附带详细的注释，这让我在学习过程中能够快速上手，并且不容易出错。我特别欣赏的是书中对于性能优化的讨论，它并没有停留在理论层面，而是通过实际的代码示例，展示了如何通过一些技巧来提升游戏的运行效率，这对于任何一个想要开发出流畅游戏的人来说，都是至关重要的。虽然书中涉及的DirectX版本可能不是最新的，但核心的原理和思想是相通的，即使是面对更新的API，也能触类旁通。总的来说，这本书为我提供了一个扎实的DirectX编程入门，让我对游戏引擎的底层运作有了一个更清晰的认识，也为我后续更深入的学习打下了良好的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是“踏实”。它没有那些花里胡哨的宣传，也没有过度吹嘘某些技术。从头到尾，作者都以一种非常严谨的态度，一步一步地引导读者去理解DirectX的精髓。我在阅读过程中，经常会回过头去复习前面章节的内容，因为我知道，游戏编程的许多基础都建立在前期的概念之上。书中关于纹理映射和光照模型的讲解，让我对如何创造逼真的视觉效果有了全新的认识。以前我总觉得游戏中的画面是凭空产生的，现在我才明白，这一切都是通过精密的计算和算法实现的。作者在讲解过程中，也经常会提到一些业界常用的设计模式和最佳实践，这让我受益匪浅，避免了一些可能走过的弯路。虽然有些章节对于我来说还有些挑战，但我相信，只要我坚持下去，这本书一定会成为我游戏开发道路上宝贵的财富，它为我提供了一个清晰的学习路径，让我能够更有效地投入到实践中去。

评分☆☆☆☆☆

作为一名有着多年编程经验但对游戏开发涉足不深的爱好者，我一直在寻找一本能够将理论与实践相结合的DirectX入门书籍。《VIP-DirectX游戏编程》恰好满足了我的需求。书中不仅讲解了DirectX的核心概念，还提供了大量的代码实例，并且这些代码都能够直接运行，这对于验证理解和学习调试非常有帮助。我最喜欢的部分是书中对于游戏开发流程的介绍，它不仅仅是单纯的技术讲解，还融入了实际的游戏开发中的一些常见问题和解决方案，比如如何管理资源，如何处理输入，如何组织游戏循环等等。这让我明白，游戏开发不仅仅是写代码，更是一个系统工程。虽然书中对DirectX的深入程度可能不如一些更专业的书籍，但对于初学者来说，它的讲解深度和广度都恰到好处，能够帮助我们建立起一个完整的知识体系。阅读这本书的过程，也是一个不断解决问题的过程，每一次克服一个小小的困难，都会带来巨大的成就感。

评分☆☆☆☆☆

读完《VIP-DirectX游戏编程》这本书，感觉就像是被一位经验丰富的老船长领着，在一个充满挑战但也极具诱惑力的游戏开发海洋里远航。这本书的章节安排很有条理，从最基础的DirectX概念引入，到复杂的图形渲染技术，再到游戏逻辑的实现，一步步将读者从门外汉引导到能够独立构建游戏一部分的开发者。书中大量的代码示例，不仅仅是枯燥的指令堆砌，更像是生动的教学演示，让我们能够直观地看到每一个概念如何在实际中运用，如何影响最终的游戏画面。我尤其喜欢它对数学原理的讲解，那些看似抽象的几何变换、向量运算，在书中都被巧妙地融入到游戏开发的场景中，让原本枯燥的数学变得生动有趣，也让我更深刻地理解了为什么游戏中的物体会那样运动，光影效果为何如此逼真。当然，这本书也不是一蹴而就的，某些章节需要反复琢磨，甚至需要结合其他资源辅助学习，但正是这种“啃硬骨头”的过程，让我收获良多，也真正体会到游戏编程的乐趣所在。对于想要深入了解DirectX，并且有志于游戏开发的初学者来说，这绝对是一本值得投资的教材，它为我们打下了坚实的基础，打开了通往游戏世界的大门。