导语

  

内容提要

  

    Direct3D是微软公司DirectX SDK集成开发包中的重要组成部分，是编写高性能3D图形应用程序的渲染库，适用于多媒体、娱乐、即时3D动画等广泛和实用的3D图形计算领域。
    弗兰克·D.卢娜著的《DirectX12 3D游戏开发实战》围绕交互式计算机图形学这一主题展开，着重介绍Direct3D的基础知识和着色器编程的方法，并介绍了如何利用Direct3D来实现各种有趣的技术与特效，旨在为读者学习更高级的图形技术奠定坚实的基础。本书包括3部分内容。第一部分介绍必备的数学知识，涵盖向量代数、矩阵代数和变换等内容。这是贯穿全书的数学工具，是读者需要掌握的基础内容。第二部分重点介绍Direct3D的基础知识，展示用Direct3D来实现绘图任务的基本概念与技术，如渲染流水线、纹理贴图、混合、曲面细分等。第三部分则利用Direct3D来实现各种有趣的特效，如实例化与视锥体剔除、阴影贴图、环境光遮蔽等。
    本书适合希望通过Direct3D来学习3D编程的C++中级程序员阅读，也可供已对Direct3D有一定了解或具有非DirectX API使用经验的3D程序员参考。

    弗兰克·D.卢娜（Frank D. Luna），毕业于加利福尼亚大学欧文分校，获得数学学士学位，具备着超过15年的DirectX交互式图形学编程经验，著有3本DirectX畅销书，曾从事3D医疗可视化、3D建筑设计软件以及游戏相关工作。

第一部分  必备的数学知识
  第1章  向量代数
    1.1  向量
      1.1.1  向量与坐标系
      1.1.2  左手坐标系与右手坐标系
      1.1.3  向量的基本运算
    1.2  长度和单位向量
    1.3  点积
    1.4  叉积
      1.4.12  D向量的伪叉积
      1.4.2  通过叉积来进行正交化处理
    1.5  点
    1.6  利用DirectXMath库进行向量运算
      1.6.1  向量类型
      1.6.2  加载方法和存储方法
      1.6.3  参数的传递
      1.6.4  常向量
      1.6.5  重载运算符
      1.6.6  杂项
      1.6.7  Setter函数
      1.6.8  向量函数
      1.6.9  浮点数误差
    1.7  小结
    1.8  练习
  第2章  矩阵代数
    2.1  矩阵的定义
    2.2  矩阵乘法
      2.2.1  定义
      2.2.2  向量与矩阵的乘法
      2.2.3  结合律
    2.3  转置矩阵
    2.4  单位矩阵
    2.5  矩阵的行列式
      2.5.1  余子阵
      2.5.2  行列式的定义
    2.6  伴随矩阵
    2.7  逆矩阵
    2.8  用DirectXMath库处理矩阵
      2.8.1  矩阵类型
      2.8.2  矩阵函数
      2.8.3  DirectXMath矩阵示例程序
    2.9  小结
    2.10  练习
  第3章  变换
    3.1  线性变换
      3.1.1  定义
      3.1.2  矩阵表示法
      3.1.3  缩放
      3.1.4  旋转
    3.2  仿射变换
      3.2.1  齐次坐标
      3.2.2  仿射变换的定义及其矩阵表示
      3.2.3  平移
      3.2.4  缩放和旋转的仿射矩阵
      3.2.5  仿射变换矩阵的几何意义
    3.3  变换的复合
    3.4  坐标变换
      3.4.1  向量的坐标变换
      3.4.2  点的坐标变换
      3.4.3  坐标变换的矩阵表示
第二部分  Direct3D基础
第三部分  主题篇
附录A  Windows编程入门
附录B  高级着色器语言参考
附录C  解析几何学选讲
附录D  参考资料