DirectX 9.0 3D遊戲開發編程基礎 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Frank D.Luna 著，段菲 譯，[美] Rod Lopez 校

圖書標籤:

• DirectX 9
• 0
• 3D遊戲開發
• 遊戲編程
• 圖形編程
• C++
• DirectX
• 遊戲引擎
• 計算機圖形學
• Windows編程
• 入門教程
• 編程基礎

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302130253

版次：1

商品编码：10078851

品牌：清华大学

包装：平装

丛书名： 游戏软件开发专家系列

出版时间：2007-04-01

用纸：胶版纸

页数：373

編輯推薦

　　

　　《DirectX 9.0 3D遊戲開發編程基礎》內容深入淺齣，內容廣泛，可供從事3D遊戲程序設計、可視化係統設計或其他圖形應用程序開發的開發人員和大中專院校學生參考，也極適閤各種遊戲開發培訓機構作為Direct3D編程的培訓教程。

內容簡介

　　本書主要介紹如何使用DirectX 9.0開發交互式3D圖形程序，重點是遊戲開發。全書首先介紹瞭必要的數學工具，然後講解瞭相關的3D概念。其他主題幾乎涵蓋瞭Direct3D中的所有基本運算，例如圖元的繪製、光照、紋理、Alpha融閤、模闆，以及如何使用Direct3D實現遊戲中所需的技術。介紹頂定點著色器和像素著色器的章節(包含瞭效果框架和新的高級著色語言的內容)對這些關鍵運算進行瞭較為集中的討論。
　　本書內容深入淺齣，內容廣泛，可供從事3D遊戲程序設計、可視化係統設計或其他圖形應用程序開發的開發人員和大中專院校學生參考，也極適閤各種遊戲開發培訓機構作為Direct3D編程的培訓教程。

作者簡介

　　Prank Luna是Hero lnteractive的程序員，從事交互式3D圖形編程已有八年多。他最早接觸DirectX可以追溯到DirectX5發布之時，目前居住在加州的洛杉磯市。

內頁插圖

目錄

第Ⅰ部分 基礎知識
必備的數學知識
3D空間中的嚮量
矩陣
基本變換
平麵(選讀)
射綫(選讀)
小結
第Ⅱ部分 Direct3D基礎
第1章 初始化Direct3D
1.1 Direct3D概述
1.2 COM(組件對象模型)
1.3 預備知識
1.4 Direct3D的初始化
1.5 例程：Direct3D的初始化
1.6 小結
第2章 繪製流水綫
2.1 模型錶示
2.2 虛擬攝像機
2.3 繪製流水綫
2.4 小結
第3章 Direct3D中的繪製
3.1 頂點緩存與索引緩存
3.2 繪製狀態
3.3 繪製的準備工作
3.4 使用頂點緩存和索引緩存進行繪製
3.5 D3DX幾何體
3.6 例程：三角形、立方體、茶壺、D3DXCreate*
3.7 小結
第4章 顔色
4.1 顔色錶示
4.2 頂點顔色
4.3 著色
4.4 例程：具有顔色的三角形
4.5 小結
第5章 光照
5.1 光照的組成
5.2 材質
5.3 頂點法綫
5.4 光源
5.5 例程：光照
5.6 一些附加例程
5.7 小結
第6章 紋理映射
6.1 紋理坐標
6.2 創建並啓用紋理
6.3 紋理過濾器
6.4 多級漸進紋理
6.5 尋址模式
6.6 例程：紋理四邊形
6.7 小結
第7章 融閤技術
7.1 融閤方程
7.2 融閤因子
7.3 透明度
7.4 用DirectX Texture Tool創建Alpha通道
7.5 例程：透明效果
7.6 小結
第8章 模闆
8.1 模闆緩存的使用
8.2 例程：鏡麵效果
8.3 例程：Planer Shadows
8.4 小結
第Ⅲ部分 Direct3D的應用
第9章 字體
第10章 網格(一)
第11章 網格(二)
第12章 設計一個靈活的Camera類
第13章 地形繪製基礎
第14章 粒子係統
第15章 拾取
第Ⅳ部分 著色器和效果
第16章 高級著色語言(HLSL)入門
第17章 頂點著色器入門
第18章 像素著色器入門
第19章 效果框架
附錄 Windows編程入門
參考文獻

前言/序言

《DirectX 9.0 3D遊戲開發編程基礎》—— 揭秘三維世界的代碼魔法 引言 在這個數字化的浪潮中，三維遊戲以其逼真細膩的視覺效果和沉浸式的互動體驗，俘獲瞭全球無數玩傢的心。而驅動這一切的，正是那些隱藏在華麗畫麵背後的精妙代碼。如果你懷揣著成為一名遊戲開發者的夢想，渴望親手構建那些令人驚嘆的三維虛擬世界，那麼，本書將是你踏入DirectX 9.0 3D遊戲開發領域的敲門磚。我們將一同探索DirectX 9.0這一強大而經典的圖形API，掌握其核心概念與技術，讓你能夠從零開始，編寫齣屬於自己的三維遊戲。 第一篇：DirectX 9.0 基礎架構與核心概念 在深入3D遊戲的開發之前，理解DirectX 9.0的整體架構至關重要。本篇將為你打下堅實的基礎。 DirectX 9.0 概覽與安裝配置： 首先，我們將簡要介紹DirectX 9.0的曆史背景和其在遊戲開發中的地位。你會瞭解到DirectX 9.0是如何集成瞭圖形、音頻、輸入等多個子係統，為遊戲開發者提供瞭一套完整的解決方案。接著，我們將指導你完成DirectX 9.0的安裝與開發環境的配置，包括Visual Studio等開發工具的設置，讓你能夠迅速進入編碼實踐。 圖形渲染管綫詳解： 三維圖形的生成是一個復雜而精妙的過程，其核心在於圖形渲染管綫。本章將深入剖析DirectX 9.0的固定功能渲染管綫，從模型數據的輸入到最終像素的輸齣，每一個環節都將為你娓娓道來。你將瞭解頂點著色器（Vertex Shader）、光柵化（Rasterization）、像素著色器（Pixel Shader）等關鍵階段的作用，以及數據如何在這些階段之間流動。理解渲染管綫的工作原理，是掌握3D圖形編程的關鍵。 Direct3D 9.0 核心對象： Direct3D 9.0提供瞭豐富的功能，而這些功能都封裝在各種核心對象中。我們將逐一介紹這些至關重要的對象，例如： IDirect3D9： DirectX 9.0的入口點，用於枚舉設備、創建和管理Direct3D對象。 IDirect3DDevice9： 代錶著圖形硬件，是所有渲染操作的直接操控者，包括設置渲染狀態、繪製幾何體等。 IDirect3DSwapChain9： 管理渲染目標和後緩衝區的交換，確保動畫的平滑呈現。 IDirect3DSurface9： 代錶一塊2D像素內存區域，可以作為渲染目標、紋理或深度/模版緩衝區。 IDirect3DTexture9： 用於存儲紋理數據，為3D模型添加細節和色彩。 IDirect3DVertexBuffer9： 存儲頂點數據，如位置、顔色、法綫、紋理坐標等。 IDirect3DIndexBuffer9： 存儲索引數據，用於高效地繪製模型，避免重復的頂點數據。 通過深入理解這些對象的用途和交互方式，你將能夠更有效地利用DirectX 9.0進行開發。 初始化與設備管理： 要開始進行3D渲染，首先需要成功初始化Direct3D並獲取可用的設備。本章將詳細講解如何通過`Direct3DCreate9`函數創建`IDirect3D9`對象，如何枚舉適配器和設備，以及如何選擇閤適的設備創建`IDirect3DDevice9`。我們還會探討設備丟失（Device Lost）等常見問題及其處理方法，確保你的應用程序在各種硬件環境下都能穩定運行。 呈現模型： 將3D場景呈現在屏幕上，是3D圖形編程的核心任務。本章將介紹DirectX 9.0的呈現模型。你將學習如何創建交換鏈（Swap Chain），如何設置渲染目標（Render Target）和深度/模版緩衝區（Depth/Stencil Buffer）。我們將講解基本的清屏操作，以及如何將渲染好的圖像從後緩衝區（Back Buffer）交換到前緩衝區（Front Buffer），實現圖像的顯示。 DirectX 9.0 輔助庫（D3DX）的運用： DirectX SDK提供瞭一係列強大的輔助庫，稱為D3DX。這些庫極大地簡化瞭許多繁瑣的開發任務。本章將重點介紹D3DX庫在紋理加載、網格導入、數學運算、字體渲染等方麵提供的便利函數。你將學會如何利用D3DX加載各種格式的紋理文件，如何創建和管理3D模型，以及如何進行高效的嚮量和矩陣運算，從而提高開發效率。 第二篇：三維場景的構建與渲染 掌握瞭DirectX 9.0的基礎知識後，我們將著手構建和渲染一個真實的三維場景。 坐標係與變換： 理解三維世界中的坐標係和各種變換是繪製3D圖形的基礎。本章將詳細講解： 模型坐標係（Model Space）： 物體自身的局部坐標係。 世界坐標係（World Space）： 所有物體所在的全局坐標係。 視圖坐標係（View Space）： 相機所在的坐標係，一切都以相機為中心。 裁剪坐標係（Clip Space）： 經過投影變換後的坐標係，用於剔除視錐體外的物體。 屏幕坐標係（Screen Space）： 最終呈現在屏幕上的二維坐標係。 我們將深入講解模型變換（Model Transformation，包括平移、鏇轉、縮放）、視圖變換（View Transformation，模擬相機移動和鏇轉）以及投影變換（Projection Transformation，模擬攝像機的透視效果或正交效果），以及如何通過矩陣運算來實現這些變換。 相機模型與視圖變換： 相機是觀察三維世界的窗口，其設置直接影響著我們所能看到的畫麵。本章將詳細講解如何構建一個相機模型，以及如何使用視圖矩陣（View Matrix）來實現相機的移動和鏇轉。你將學會設置相機的位置、朝嚮和上方嚮，從而模擬齣不同視角下的場景。 投影變換與裁剪： 將三維場景投影到二維屏幕上，需要進行投影變換。我們將介紹兩種主要的投影方式： 透視投影（Perspective Projection）： 模擬人眼觀察世界的透視效果，遠處的物體顯得更小。 正交投影（Orthographic Projection）： 所有物體都以相同大小顯示，常用於2D遊戲或UI。 本章還將講解視錐體（View Frustum）的概念，以及裁剪（Clipping）是如何將視錐體外的幾何體剔除，從而提高渲染效率。 光照模型與材質： 真實感的三維場景離不開光照。本章將深入講解： 光照模型： 環境光（Ambient Light）： 提供整體的基礎亮度，使場景不會完全黑暗。 漫反射光（Diffuse Light）： 模擬物體錶麵漫反射的光綫，使物體具有一定的明暗變化。 鏡麵反射光（Specular Light）： 模擬物體錶麵光滑部分反射的強光，産生高光效果。 材質（Material）： 定義物體的錶麵屬性，包括漫反射顔色、鏡麵反射顔色、鏡麵反射功率等，決定瞭物體如何與光綫相互作用。 你將學習如何設置這些光照參數和材質屬性，使你的3D模型看起來更加立體和逼真。 紋理映射： 紋理是為3D模型添加細節和色彩的關鍵技術。本章將詳細講解： 紋理坐標（Texture Coordinates）： 定義模型錶麵上每個點對應的紋理圖像上的位置。 紋理過濾（Texture Filtering）： 解決當紋理分辨率與模型錶麵大小不匹配時産生的鋸齒或模糊問題，包括點采樣（Point Sampling）、雙綫性過濾（Bilinear Filtering）和三綫性過濾（Trilinear Filtering）。 Mipmap： 預先生成一係列不同分辨率的紋理，根據物體與相機的距離選擇閤適的紋理，提高渲染效率和圖像質量。 你將學會如何加載紋理、如何將其映射到3D模型上，以及如何優化紋理的使用。 頂點緩衝區與索引緩衝區： 如何高效地存儲和管理3D模型的頂點數據是性能優化的重要一環。本章將深入講解： 頂點緩衝區（Vertex Buffer）： 存儲模型的頂點信息，如頂點位置、法綫、顔色、紋理坐標等。 索引緩衝區（Index Buffer）： 存儲頂點的索引，通過索引可以重復利用頂點數據，減少內存占用和繪製指令。 你將學習如何創建和填充頂點緩衝區和索引緩衝區，以及如何使用`DrawPrimitive`或`DrawIndexedPrimitive`等函數進行高效的幾何體繪製。 第三篇：高級渲染技術與遊戲元素 在掌握瞭基礎渲染技術後，本篇將帶領你探索更高級的渲染技術，並學習如何將這些技術應用於實際的遊戲開發中。 著色器編程基礎（HLSL）： 雖然DirectX 9.0支持固定功能管綫，但可編程著色器（Programmable Shaders）能夠提供無與倫比的靈活性和錶現力。本章將為你打開可編程著色器的大門，重點介紹HLSL（High-Level Shading Language）。 頂點著色器（Vertex Shader）： 在頂點階段執行，負責處理頂點位置、法綫等數據，進行模型變換、光照計算等。 像素著色器（Pixel Shader）： 在像素階段執行，負責計算每個像素的最終顔色，如紋理采樣、混閤等。 你將學習HLSL的基本語法、內置變量和函數，並編寫簡單的頂點和像素著色器，實現自定義的渲染效果。 紋理動畫與多紋理混閤： 為瞭讓場景更加生動，我們可以通過紋理動畫來模擬動態效果，如火焰、水流等。本章將介紹如何通過改變紋理坐標或使用多張紋理幀來實現紋理動畫。此外，你還將學習如何將多張紋理進行混閤，創造齣更豐富的視覺效果，如在模型錶麵疊加細節紋理或使用遮罩紋理。 深度緩衝區與模闆緩衝區： 深度緩衝區（Depth Buffer）： 用於實現三維場景的遮擋關係，確保近處的物體能夠覆蓋遠處的物體。本章將講解深度緩衝區的原理和使用方法，以及如何設置深度測試（Depth Test）。 模闆緩衝區（Stencil Buffer）： 允許開發者在渲染過程中進行更精細的控製，例如實現陰影投射、繪製輪廓等。你將學習如何利用模闆緩衝區實現一些特殊的渲染效果。 粒子係統： 粒子係統是錶現火焰、煙霧、爆炸、雨雪等動態效果的常用技術。本章將講解如何利用粒子係統創建逼真的粒子效果。你將學習如何定義粒子的屬性（如位置、速度、生命周期、顔色、大小），如何更新粒子的狀態，以及如何將大量粒子高效地渲染齣來。 模型加載與管理： 在實際遊戲中，模型通常不是手動創建的，而是從外部文件加載。本章將介紹如何使用D3DX庫或編寫自定義的加載器來讀取常見的3D模型文件格式（如.x文件）。你將學習如何解析模型數據，如何將其轉換為DirectX所需的頂點和索引緩衝區，以及如何有效地管理大量的模型資源。 基本碰撞檢測： 為瞭實現玩傢與遊戲世界的互動，碰撞檢測是必不可少的。本章將介紹一些基本的碰撞檢測算法，例如： 包圍盒（Bounding Box）碰撞： 使用軸對齊包圍盒（AABB）或定嚮包圍盒（OBB）進行碰撞檢測。 球體（Sphere）碰撞： 使用包圍球進行碰撞檢測。 你將學習如何計算這些包圍體，並實現簡單的碰撞檢測邏輯，為遊戲交互打下基礎。 簡易遊戲框架的搭建： 最後，我們將整閤前麵所學的內容，搭建一個簡易的遊戲框架。這個框架將包含遊戲主循環、輸入處理、場景更新、渲染等基本模塊。你將有機會將理論知識付諸實踐，親手構建一個可以運行的基本3D遊戲場景，體驗從代碼到視覺的轉變。 結語 DirectX 9.0 3D遊戲開發編程基礎，是一扇通往廣闊三維遊戲世界的大門。本書並非僅僅提供瞭一係列的技術指令，更重要的是，它希望點燃你對遊戲開發的熱情，培養你獨立思考和解決問題的能力。通過本書的學習，你將能夠理解三維世界的構建原理，掌握DirectX 9.0的核心技術，並為未來更深入的遊戲開發領域打下堅實的基礎。祝你在三維世界的代碼探索之旅中，收獲滿滿，創造齣屬於自己的精彩！

评分☆☆☆☆☆

關於遊戲引擎架構的探討，是這本書中讓我覺得非常有啓發性的部分。雖然書中沒有直接給齣完整的遊戲引擎代碼，但它對遊戲引擎的各個組成部分，比如渲染係統、輸入係統、物理引擎、音頻係統等等，進行瞭概念性的介紹和分析。這讓我對一個完整的遊戲是如何構建起來的，有瞭一個宏觀的認識。書中還強調瞭模塊化設計的重要性，以及如何通過良好的架構來提高代碼的可維護性和可擴展性。我還在思考書中提到的狀態機模式，它在管理遊戲邏輯和流程方麵似乎非常有用。此外，書中對遊戲循環的講解，以及如何在一個高效的循環中處理各種遊戲事件，也給瞭我很多關於性能優化的思路。雖然這本書更多地關注於底層的圖形編程，但它能夠延伸到對遊戲引擎的思考，這讓我覺得它的價值不僅僅局限於DirectX 9.0本身，而是對整個遊戲開發流程都有一定的指導意義。我還在嘗試將這些架構思想應用到我自己的小項目中，看看能否構建齣更清晰、更易於管理的程序結構。

评分☆☆☆☆☆

這本書在調試和性能優化方麵的建議，對於我這個新手來說，可以說是雪中送炭。在開發過程中，遇到bug是傢常便飯，而如何有效地定位和解決問題，是一項非常重要的技能。書中介紹瞭一些常用的調試技巧，比如如何利用斷點、單步執行以及查看內存等，這些都幫我節省瞭不少排查錯誤的時間。更重要的是，書中還講解瞭一些關於性能優化的基本原則，比如如何減少不必要的計算，如何閤理地使用紋理和頂點數據，以及如何避免過度的狀態切換等等。雖然DirectX 9.0的性能優化手法可能已經不再是主流，但書中強調的那些思想，比如“測量、分析、優化”的流程，以及對“瓶頸”的識彆，卻是通用的。我特彆關注瞭書中關於避免CPU和GPU之間頻繁數據傳輸的建議，這對我理解遊戲性能的瓶頸很有幫助。雖然我還沒有真正遇到需要深度優化的復雜場景，但這些基礎性的知識，為我未來麵對更具挑戰性的項目打下瞭良好的基礎。

评分☆☆☆☆☆

這本書的題目確實挺吸引人的，尤其是對於想入門3D遊戲開發的朋友來說。我當初也是衝著“DirectX 9.0”這個名字來的，想著能學到一些紮實的圖形編程基礎。翻開書，確實看到瞭不少關於DirectX 9.0 API的介紹，比如如何創建設備、管理頂點緩衝區、設置渲染狀態等等，這些內容對於理解3D渲染管綫很有幫助。書中對DirectX 9.0的一些核心概念，像著色器、紋理映射、光照模型等都有提及，並且給齣瞭相應的代碼示例。我特彆關注瞭書中關於頂點和像素著色器的部分，希望能理解它們是如何工作的，以及如何用HLSL編寫簡單的著色器程序。書中提供的代碼確實可以幫助我理解API的使用方法，雖然有些代碼看起來有點陳舊，畢竟DirectX 9.0已經是過去的技術瞭，但對於建立基本概念還是有用的。我還在嘗試理解書中講解的矩陣變換，比如模型視圖投影矩陣，這對於在3D空間中定位和縮放物體至關重要。書中的一些例子，比如如何加載和渲染簡單的模型，以及如何實現基本的攝像機控製，都給瞭我一些實際操作的思路。盡管如此，我還在摸索如何將這些零散的知識點串聯起來，形成一個完整的遊戲開發流程。

评分☆☆☆☆☆

這本書在圖層管理和抗鋸齒方麵的內容，也給我留下瞭深刻的印象。我一直對如何在2D和3D圖形中實現平滑的邊緣感到好奇，這本書就詳細解釋瞭各種抗鋸齒技術的原理，比如多重采樣抗鋸齒（MSAA）和快速近似抗鋸齒（FXAA），並且給齣瞭相應的實現思路。書中還提到瞭如何利用深度緩衝區來處理物體之間的遮擋關係，這對於渲染齣真實的3D場景至關重要。我特彆學習瞭書中關於顔色緩衝區和模闆緩衝區的用法，它們在實現更高級的渲染效果，比如後期處理和特效時非常有價值。書中對這些概念的講解，配閤圖示和代碼片段，讓原本抽象的圖形學原理變得生動起來。我還在研究書中關於紋理過濾的章節，理解瞭不同的過濾模式，比如綫性過濾和各嚮異性過濾，對紋理的渲染質量有什麼影響。這些細節上的講解，讓我意識到製作精美的3D畫麵需要考慮的方麵非常多。雖然我還沒有完全掌握所有技術細節，但這些基礎知識已經為我打開瞭新的視野。

评分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我最大的感受是它在一些關鍵的3D數學概念上，比如嚮量運算、四元數以及歐拉角之間的轉換，給齣瞭比較詳盡的解釋。這對於我理解3D空間中的鏇轉和變換非常有幫助，很多時候我們看到遊戲中的物體運動，背後其實是復雜的數學計算在支撐。書中對這些數學原理的推導過程寫得比較清晰，還附帶瞭一些圖示，這讓我這個數學基礎相對薄弱的讀者也能有所理解。比如，關於如何用矩陣錶示一個3D變換，以及如何將多個變換組閤起來，書中都有具體的例子。我還對書中講解的各種投影方式，比如正交投影和透視投影，印象深刻，理解瞭它們在不同場景下的應用。此外，書中還涉及到瞭一些關於3D幾何體的概念，比如網格的錶示方法，以及如何對網格進行操作，這些都為後續的建模和渲染打下瞭基礎。雖然書本的篇幅有限，無法麵麵俱到，但對於一個初學者來說，能夠理解這些核心的數學和幾何原理，已經是一個很大的進步瞭。我希望未來能在實踐中不斷加深對這些知識的理解，並將其應用到更復雜的3D場景中。

评分☆☆☆☆☆

把图书馆的书搞丢了，又买了一本，感觉比丢的那个好一些。

评分☆☆☆☆☆

京东双十一这次好给力，连买九本书，每个都要评论次也是醉了

评分☆☆☆☆☆

很好，不愧是京东，送货很快，不错～

评分☆☆☆☆☆

蛮好的，老公买的

评分☆☆☆☆☆

书挺不错的，作为入门基础书，就是快递连签收都不需要，第一次碰到这样的京东快递员，不知道是不是书籍是不需要签收还是怎么。

评分☆☆☆☆☆

讲的很基础，感觉还不错，物流也很给力，适合初学者

评分☆☆☆☆☆

比较基础的一本书，属于入门级的

评分☆☆☆☆☆

，书还可以，纸张不是多好，感觉这本入门的话，对我还是有点难度，

评分☆☆☆☆☆

京东快递非常快，书也很好