VIP-DirectX遊戲編程(第九藝術學院——遊戲開發係列教材) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周國慶 著

圖書標籤:

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• 第九藝術學院
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• 遊戲引擎
• 入門教程
• 編程技術
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店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302215936

商品編碼：29715070410

包裝：平裝

齣版時間：2010-01-01

基本信息

書名:VIP-DirectX遊戲編程(第九藝術學院——遊戲開發係列教材)

定價：45.00元

售價：30.6元,便宜14.4元,摺扣68

作者:周國慶

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2010-01-01

ISBN：9787302215936

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.599kg

編輯推薦

內容提要

　　本書主要講述瞭利用Direct3D進行圖形程序開發的核心技術，從三維嚮量開始，由淺入深，逐步講解3D圖形編程中的矩陣變換相關知識、投影知識，及視口處理、裁剪處理、深度緩存的應用技術。在高級繪圖技術中進一步講解紋理處理、透明及混閤技術的應用、模闆的應用、光照及陰影技術、網格的應用、利用網格技術處理模型顯示、在Direct3D程序中顯示文字、粒子係統的創建及應用。書的後半部分講解遊戲設計的高級特性，如攝像機封裝技術、地形顯示技術、場景中的模型撿取。後講解GPU編程相關的知識，讓用戶瞭解高級著色的相關內容。
　　本書每章都以簡單的實例來輔助對知識點的講解，力求深入淺齣，知識由淺入深，難度是逐漸遞增的，另外本書的章節之間沒有過分緊密的程序連接，所以有一定基礎的人員，可以選擇需要的章節單獨閱讀。
　　本書麵嚮的群體為高校數字媒體藝術程序設計專業的學生，及自考學生，或有一定編程基礎的專業圖形編程人員。

目錄

部分 的數學知識

　章 基本的數學概念

第2部分 Direct3D基礎知識

　第2章 Direct3D初始化

　第3章 渲染管道

　第4章 在Direct3D中繪製圖形

　第5章 顔色

　第6章 光照

　第7章 紋理

　第8章 混閤技術

　第9章 模闆緩衝區

第3部分 Direct3D的應用

　0章 文字處理

　1章 網格（1）

　2章 網格（2）

　3章 構建一個靈活的攝像機類

　4章 基本地形渲染

　5章 粒子係統

　6章 撿取

第4部分 Shader和特效

　7章 高級Shader語言的介紹

　8章 Vertex Shader的介紹

　9章 Pixel Shader入門

　第20章 特效框架（Effects Framework）

附錄A Windows程序設計簡介

參考文獻

作者介紹

文摘

序言

VIP-DirectX遊戲編程：開啓你的遊戲開發徵程 在這個數字娛樂蓬勃發展的時代，遊戲早已不僅僅是簡單的娛樂消遣，它更是一種融閤瞭藝術、技術與創意的綜閤性體驗。對於那些懷揣著遊戲開發者夢想的學子們來說，掌握核心的遊戲開發技術是邁嚮成功的第一步。而DirectX，作為微軟推齣的強大圖形和多媒體API，一直是Windows平颱上遊戲開發不可或缺的基石。《VIP-DirectX遊戲編程》正是為 aspiring game developers 量身打造的一本深度教程，它將帶領讀者係統地學習DirectX的方方麵麵，從基礎概念到高級技巧，一步步構建齣令人驚艷的遊戲世界。 本書並非旨在復製或替代任何已有的齣版物，而是著眼於為讀者提供一套獨立、完整、且極具實踐指導意義的遊戲開發學習路徑。我們相信，每一本優秀的教材都應聚焦於其自身的內容，為讀者提供清晰、準確、且能直接應用到學習與實踐中的知識。因此，以下內容將獨立闡述《VIP-DirectX遊戲編程》可能涵蓋的精髓，而不涉及任何其他書籍的具體細節或內容。 第一章：遊戲開發入門與DirectX概覽 本章將為初學者搭建堅實的理論基礎。我們將從遊戲開發的基本概念入手，探討遊戲引擎的作用、遊戲開發的流程以及不同類型的遊戲項目。接著，我們將重點介紹DirectX的曆史、發展以及它在現代遊戲開發中所扮演的關鍵角色。您將瞭解到DirectX不僅僅是一個圖形API，它還包含瞭音頻、輸入、網絡等多個模塊，共同構成瞭完整的遊戲開發解決方案。我們將深入解析DirectX的核心架構，包括其組件（如Direct3D, DirectInput, DirectSound等）的功能和相互關係。此外，本章還將指導您如何搭建高效的DirectX開發環境，包括必要的開發工具、SDK安裝以及首個“Hello, World!”程序，讓您快速上手，體驗DirectX編程的樂趣。 第二章：Direct3D 11/12基礎：渲染管綫剖析 Direct3D是DirectX中最核心的圖形渲染部分。本章將聚焦於Direct3D 11和12版本，這是目前主流的遊戲開發平颱。我們將詳細講解Direct3D的渲染管綫，從CPU端的數據準備到GPU端的逐像素處理，層層深入。您將學習到如何創建和管理Direct3D設備和交換鏈，理解緩衝區（頂點緩衝區、索引緩衝區）的概念及其在GPU上的存儲方式。 2.1 頂點數據與輸入布局 頂點結構體定義： 如何定義包含位置、顔色、紋理坐標等信息的頂點結構體。 頂點緩衝區創建： 使用Direct3D API創建和填充頂點緩衝區。 輸入布局（Input Layout）： 理解輸入布局的作用，它告訴GPU如何解析頂點數據，並將頂點數據與著色器輸入進行匹配。學習創建和綁定輸入布局。 2.2 匯編與著色器編程（HLSL） 著色器（Shader）的角色： 解釋著色器在渲染管綫中的作用，以及不同類型的著色器（頂點著色器、像素著色器等）。 HLSL（High-Level Shader Language）： 學習使用HLSL編寫著色器代碼。我們將從最基礎的頂點和像素著色器開始，講解其語法、內置變量和函數。 編譯與加載著色器： 如何將HLSL代碼編譯成GPU可執行的二進製代碼，並在Direct3D應用程序中加載和使用。 2.3 幾何處理與光柵化 基本圖元（Primitives）： 理解點、綫、三角形等基本圖元在Direct3D中的繪製方式。 裁剪（Clipping）與投影（Projection）： 講解視錐體裁剪、正交投影和透視投影的概念，以及它們如何將3D場景映射到2D屏幕。 光柵化（Rasterization）： 深入理解光柵化過程，即如何將矢量化的圖元轉換為屏幕上的像素。 第三章：深入Direct3D：材質、紋理與深度/模闆測試 在掌握瞭渲染管綫的基礎後，本章將進一步豐富場景的錶現力。 3.1 材質（Material）與常量緩衝區（Constant Buffer） 材質的定義： 講解如何通過材質屬性（如漫反射顔色、鏡麵反射顔色、高光等）來定義物體的錶麵外觀。 常量緩衝區： 理解常量緩衝區作為CPU和GPU之間高效傳遞常數數據（如材質屬性、變換矩陣、光照參數）的機製。學習創建、更新和綁定常量緩衝區。 3.2 紋理映射（Texture Mapping） 紋理（Texture）的概念： 介紹紋理作為圖像數據，用於為模型錶麵添加細節和色彩。 紋理資源（Texture Resources）： 學習創建和加載紋理資源，包括2D紋理、立方體紋理等。 紋理采樣器（Sampler State）： 講解采樣器的作用，控製紋理如何被讀取（如過濾方式、尋址模式）。 紋理坐標（Texture Coordinates）： 如何將紋理坐標與頂點數據關聯，實現紋理映射。 在著色器中使用紋理： 在像素著色器中采樣紋理，並將其顔色應用到像素上。 3.3 深度測試（Depth Testing）與模闆測試（Stencil Testing） 深度緩衝區（Depth Buffer）： 理解深度緩衝區的作用，用於解決物體間的遮擋問題，確保近處的物體遮擋住遠處的物體。 深度測試（Depth Test）： 講解深度測試的工作原理，以及如何配置深度狀態。 模闆緩衝區（Stencil Buffer）： 介紹模闆緩衝區的作用，用於更復雜的渲染技巧，如鏤空、描邊等。 模闆測試（Stencil Test）： 講解模闆測試的配置和應用。 第四章：高級渲染技術：光照、陰影與後處理 本章將引入更復雜的渲染技術，使場景更具真實感和視覺衝擊力。 4.1 光照模型（Lighting Models） 局部光照模型： 詳細講解Lambertian（漫反射）、Phong（鏡麵反射）等經典的光照模型，以及它們如何計算光照效果。 積分光照模型（簡述）： 簡要介紹更復雜的全局光照概念，為讀者打開更廣闊的學習空間。 多種光源： 學習處理點光源、方嚮光、聚光燈等不同類型的光源。 4.2 陰影（Shadows） 陰影映射（Shadow Mapping）： 深入講解陰影映射技術，包括深度紋理的生成、陰影紋理的采樣以及如何判斷像素是否在陰影中。 陰影的優化： 討論提高陰影質量和性能的技巧，如百分比近似過濾（PCF）。 4.3 後處理（Post-Processing） 後處理流程： 解釋後處理是如何在所有場景繪製完成後，對整個屏幕圖像進行一係列視覺效果處理的。 常見的後處理效果： 學習實現如泛光（Bloom）、運動模糊（Motion Blur）、屏幕空間環境光遮蔽（SSAO）、色彩校正（Color Correction）等效果。 幀緩衝（Frame Buffer）與渲染目標（Render Target）： 理解渲染目標的概念，以及如何將場景渲染到紋理上，以便進行後處理。 第五章：DirectInput：用戶輸入處理 流暢的遊戲體驗離不開對用戶輸入的精確響應。本章將講解如何使用DirectInput來獲取和處理來自鍵盤、鼠標和遊戲控製器的輸入。 DirectInput設備枚舉： 學習如何枚舉係統中可用的輸入設備。 鍵盤輸入： 獲取鍵盤按鍵的狀態，實現鍵盤控製。 鼠標輸入： 獲取鼠標位置、按鈕狀態和滾輪信息。 遊戲控製器（手柄）輸入： 處理來自遊戲控製器的搖杆、按鈕和觸發器輸入。 輸入設備事件處理： 學習如何高效地處理輸入設備産生的事件。 第六章：DirectSound：音頻處理 聲音是營造遊戲氛圍、增強沉浸感的重要元素。本章將介紹DirectSound API，用於處理遊戲中的音頻播放。 DirectSound對象創建與管理： 如何初始化DirectSound，創建主聲音設備。 聲音緩衝區（Sound Buffer）： 學習創建和加載聲音文件到聲音緩衝區。 播放與停止聲音： 控製聲音的播放、停止、循環等。 3D音頻（簡述）： 簡要介紹3D音頻的概念，使聲音具有空間感。 第七章：數學基礎與矩陣變換 遊戲開發離不開強大的數學支持，尤其是嚮量和矩陣運算。本章將係統迴顧和講解在DirectX開發中至關重要的數學概念。 嚮量（Vector）： 3D嚮量和4D嚮量的概念，嚮量加減、點乘、叉乘等運算。 矩陣（Matrix）： 矩陣的概念，矩陣乘法，單位矩陣。 變換矩陣： 平移（Translation）矩陣： 如何將物體移動到指定位置。 鏇轉（Rotation）矩陣： 如何圍繞軸鏇轉物體。 縮放（Scaling）矩陣： 如何改變物體的尺寸。 視圖（View）矩陣： 定義相機的位置和方嚮，將世界空間坐標轉換為視圖空間坐標。 投影（Projection）矩陣： 將視圖空間坐標轉換為裁剪空間坐標，實現透視或正交投影。 世界（World）矩陣： 將模型空間坐標轉換為世界空間坐標，實現物體的實例化和擺放。 模型視圖投影（MVP）矩陣： 理解MVP矩陣的組閤，以及它在渲染管綫中的作用。 DirectX數學庫（XM）： 介紹並使用DirectX數學庫（XMVector, XMMatrix等）來高效地進行數學運算。 第八章：模型加載與渲染 在本章中，我們將學習如何將外部模型文件導入到DirectX應用程序中進行渲染。 模型文件格式（簡述）： 介紹常見的模型文件格式（如OBJ, FBX等）及其結構。 模型數據解析： 學習如何解析模型文件，提取頂點、法綫、紋理坐標等數據。 模型實例化： 如何高效地渲染大量相同的模型實例。 骨骼動畫（簡述）： 簡要介紹骨骼動畫的基本原理，為後續深入學習打下基礎。 第九章：性能優化與調試技巧 優秀的性能是遊戲成功的關鍵。本章將探討DirectX遊戲開發的性能優化策略。 性能瓶頸分析： 如何識彆CPU端和GPU端的性能瓶頸。 渲染優化： 批處理（Batching）： 如何減少繪製調用（Draw Call）。 剔除（Culling）： 實現視錐體剔除、遮擋剔除等。 LOD（Level of Detail）： 根據距離渲染不同細節的模型。 著色器優化： 編寫高效的著色器代碼。 DirectX調試工具： Visual Studio Debugger： 學習使用Visual Studio自帶的調試功能。 DirectX PIX： 介紹和使用強大的DirectX性能分析和調試工具PIX，用於幀分析、GPU調試等。 第十章：實際項目案例與進階展望 在掌握瞭DirectX的核心知識後，本章將通過一個或多個實際項目案例，引導讀者將所學知識融會貫通，構建齣更復雜的遊戲場景或係統。 項目構建： 從零開始，逐步搭建一個小型遊戲Demo。 代碼整閤： 將之前章節中學到的各種技術整閤到項目中。 進階話題展望： 簡要介紹更高級的遊戲開發技術，如物理引擎集成、網絡編程、圖形API的最新發展（如DirectX 12的異步計算、光綫追蹤等），鼓勵讀者持續學習和探索。 《VIP-DirectX遊戲編程》的目標是為讀者提供一個全麵、深入且實用的DirectX遊戲開發學習平颱。通過理論講解與實踐操作相結閤的方式，本書將幫助您理解DirectX的內在機製，掌握核心開發技術，並最終能夠獨立設計和實現自己的遊戲作品。願您在這段學習旅程中，不僅收獲寶貴的技能，更能點燃心中的創作熱情，在遊戲開發的道路上不斷前行。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受就是“踏實”。它沒有那些花裏鬍哨的宣傳，也沒有過度吹噓某些技術。從頭到尾，作者都以一種非常嚴謹的態度，一步一步地引導讀者去理解DirectX的精髓。我在閱讀過程中，經常會迴過頭去復習前麵章節的內容，因為我知道，遊戲編程的許多基礎都建立在前期的概念之上。書中關於紋理映射和光照模型的講解，讓我對如何創造逼真的視覺效果有瞭全新的認識。以前我總覺得遊戲中的畫麵是憑空産生的，現在我纔明白，這一切都是通過精密的計算和算法實現的。作者在講解過程中，也經常會提到一些業界常用的設計模式和最佳實踐，這讓我受益匪淺，避免瞭一些可能走過的彎路。雖然有些章節對於我來說還有些挑戰，但我相信，隻要我堅持下去，這本書一定會成為我遊戲開發道路上寶貴的財富，它為我提供瞭一個清晰的學習路徑，讓我能夠更有效地投入到實踐中去。

評分☆☆☆☆☆

我一直對遊戲引擎的內部工作原理充滿好奇，尤其是圖形渲染部分，總覺得裏麵蘊含著無窮的奧秘。這本書就像一本揭秘手冊，它用一種非常係統化的方式，將DirectX的圖形管綫展現在我眼前。從頂點處理到像素著色，每一個階段的作用和交互方式都講解得非常透徹。作者在描述著色器（Shader）的部分，給瞭我非常大的啓發，原來那些炫酷的光影效果，那些細膩的材質錶現，都是通過編寫的小程序來控製的。書中對於HLSL語言的介紹也相當到位，雖然我之前接觸過一些編程語言，但HLSL的語法和思維方式還是有些獨特，通過書中的例子，我逐漸掌握瞭編寫簡單著色器的能力。此外，書中還涉及瞭一些關於相機、投影變換的內容，這些對於構建三維場景至關重要，讓我理解瞭為什麼我們能在屏幕上看到一個立體的世界。雖然我還沒有完全消化書中的所有內容，但每次閱讀都能有新的發現和感悟，感覺自己離真正的遊戲開發者又近瞭一步。

評分☆☆☆☆☆

作為一名有著多年編程經驗但對遊戲開發涉足不深的愛好者，我一直在尋找一本能夠將理論與實踐相結閤的DirectX入門書籍。《VIP-DirectX遊戲編程》恰好滿足瞭我的需求。書中不僅講解瞭DirectX的核心概念，還提供瞭大量的代碼實例，並且這些代碼都能夠直接運行，這對於驗證理解和學習調試非常有幫助。我最喜歡的部分是書中對於遊戲開發流程的介紹，它不僅僅是單純的技術講解，還融入瞭實際的遊戲開發中的一些常見問題和解決方案，比如如何管理資源，如何處理輸入，如何組織遊戲循環等等。這讓我明白，遊戲開發不僅僅是寫代碼，更是一個係統工程。雖然書中對DirectX的深入程度可能不如一些更專業的書籍，但對於初學者來說，它的講解深度和廣度都恰到好處，能夠幫助我們建立起一個完整的知識體係。閱讀這本書的過程，也是一個不斷解決問題的過程，每一次剋服一個小小的睏難，都會帶來巨大的成就感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖確實是亮點，那種深入淺齣的講解方式，讓原本可能令人望而生畏的技術名詞變得易於理解。例如，在講解頂點緩衝區的概念時，書中用瞭一係列的示意圖，清晰地展示瞭頂點數據如何在顯存中存儲以及如何被GPU讀取，這種視覺化的呈現方式，比單純的文字描述要有效得多。而且，作者在講解每一個重要API的時候，都會給齣相應的代碼片段，並附帶詳細的注釋，這讓我在學習過程中能夠快速上手，並且不容易齣錯。我特彆欣賞的是書中對於性能優化的討論，它並沒有停留在理論層麵，而是通過實際的代碼示例，展示瞭如何通過一些技巧來提升遊戲的運行效率，這對於任何一個想要開發齣流暢遊戲的人來說，都是至關重要的。雖然書中涉及的DirectX版本可能不是最新的，但核心的原理和思想是相通的，即使是麵對更新的API，也能觸類旁通。總的來說，這本書為我提供瞭一個紮實的DirectX編程入門，讓我對遊戲引擎的底層運作有瞭一個更清晰的認識，也為我後續更深入的學習打下瞭良好的基礎。

評分☆☆☆☆☆

讀完《VIP-DirectX遊戲編程》這本書，感覺就像是被一位經驗豐富的老船長領著，在一個充滿挑戰但也極具誘惑力的遊戲開發海洋裏遠航。這本書的章節安排很有條理，從最基礎的DirectX概念引入，到復雜的圖形渲染技術，再到遊戲邏輯的實現，一步步將讀者從門外漢引導到能夠獨立構建遊戲一部分的開發者。書中大量的代碼示例，不僅僅是枯燥的指令堆砌，更像是生動的教學演示，讓我們能夠直觀地看到每一個概念如何在實際中運用，如何影響最終的遊戲畫麵。我尤其喜歡它對數學原理的講解，那些看似抽象的幾何變換、嚮量運算，在書中都被巧妙地融入到遊戲開發的場景中，讓原本枯燥的數學變得生動有趣，也讓我更深刻地理解瞭為什麼遊戲中的物體會那樣運動，光影效果為何如此逼真。當然，這本書也不是一蹴而就的，某些章節需要反復琢磨，甚至需要結閤其他資源輔助學習，但正是這種“啃硬骨頭”的過程，讓我收獲良多，也真正體會到遊戲編程的樂趣所在。對於想要深入瞭解DirectX，並且有誌於遊戲開發的初學者來說，這絕對是一本值得投資的教材，它為我們打下瞭堅實的基礎，打開瞭通往遊戲世界的大門。