游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程 版權(quán)信息
- ISBN:9787113147044
- 條形碼:9787113147044 ; 978-7-113-14704-4
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無
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游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程 本書特色
《"十二五"高等學(xué)校動(dòng)漫游戲?qū)I(yè)設(shè)計(jì)叢書:游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程》主要介紹了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真、計(jì)算幾何等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),物理方面的基礎(chǔ)知識(shí),以及游戲開發(fā)中光照的數(shù)學(xué)計(jì)算知識(shí)等,旨在使學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)有更深入的理解!"十二五"高等學(xué)校動(dòng)漫游戲?qū)I(yè)設(shè)計(jì)叢書:游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程》既可作為高等院校動(dòng)漫游戲?qū)I(yè)的游戲開發(fā)教程,也可作為游戲開發(fā)人員的參考用書和游戲開發(fā)愛好者的自學(xué)教材。
游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程 內(nèi)容簡介
本書主要講解了與計(jì)算機(jī)游戲開發(fā)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)和物理知識(shí),重點(diǎn)為3D數(shù)學(xué)。主要內(nèi)容包括:數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與坐標(biāo)系統(tǒng)、向量、矩陣、3D空間的方位與角位移等。
游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程 目錄
第1章 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)與坐標(biāo)系統(tǒng) 1
1.1 3D數(shù)學(xué)簡介 3
1.2 數(shù)學(xué)坐標(biāo)系 3
1.2.1 一維數(shù)學(xué) 4
1.2.2 2D數(shù)學(xué) 5
1.2.3 3D擴(kuò)展 6
1.3 多坐標(biāo)系 8
1.3.1 常見坐標(biāo)系 9
1.3.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換 11
1.4 簡單的數(shù)學(xué)概念 12
1.4.1 角度、度和弧度 12
1.4.2 三角函數(shù) 13
1.4.3 三角公式 14
小結(jié) 16
習(xí)題 16
擴(kuò)展練習(xí) 16
第2章 向量 17
2.1 向量的定義 19
2.1.1 向量的數(shù)學(xué)定義 19
2.1.2 向量的幾何定義 21
2.1.3 向量的大。# 22
2.2 幾種特殊向量 23
2.3 向量的運(yùn)算 25
2.3.1 標(biāo)量與向量的乘法 25
2.3.2 向量的加減法 26
2.3.3 向量的點(diǎn)乘 29
2.3.4 向量的叉乘 32
2.4 線性代數(shù)公式 33
小結(jié) 34
習(xí)題 34
擴(kuò)展練習(xí) 34
第3章 矩陣 35
3.1 矩陣的數(shù)學(xué)定義 37
3.2 矩陣的運(yùn)算 39
3.3 矩陣的幾何意義 42
3.4 D3DX中的矩陣 46
3.5 線性變換 48
3.5.1 物體的轉(zhuǎn)換與坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換 49
3.5.2 旋轉(zhuǎn)矩陣 51
3.5.3 縮放矩陣 56
3.5.4 正交投影 60
3.5.5 鏡像 61
3.5.6 變換的組合 63
3.6 變換分類 64
3.7 矩陣的行列式 66
3.8 逆矩陣 67
3.9 正交矩陣 68
3.10 齊次矩陣 71
3.10.1 基本概念 71
3.10.2 透視投影 75
3.10.3 小孔成像 76
小結(jié) 78
習(xí)題 79
擴(kuò)展練習(xí) 79
第4章 3D空間的方位與角位移 81
4.1 方位的概念 83
4.2 方位的矩陣描述 84
4.3 歐拉角 86
4.3.1 歐拉角定義 86
4.3.2 歐拉角的優(yōu)缺點(diǎn) 88
4.4 四元數(shù) 90
4.4.1 基本概念 91
4.4.2 四元數(shù)的幾種運(yùn)算 93
4.5 表達(dá)方式的轉(zhuǎn)換 99
4.6 代碼實(shí)現(xiàn) 101
4.6.1 歐拉角類 102
4.6.2 四元數(shù)類 106
小結(jié) 111
習(xí)題 112
擴(kuò)展練習(xí) 112
第5章 空間幾何體 113
5.1 表達(dá)方式 115
5.2 直線與射線 116
5.3 平面 120
5.4 球和圓 122
5.4.1 表達(dá)方法 122
5.4.2 包圍盒 123
5.5 三角形 127
5.5.1 基本概念及性質(zhì) 128
5.5.2 三角形的面積 128
5.5.3 重心坐標(biāo)系 130
5.5.4 三角形中的特殊點(diǎn) 133
小結(jié) 135
習(xí)題 135
擴(kuò)展練習(xí) 136
第6章 幾何檢測和碰撞檢測 137
6.1 圖形上的*近點(diǎn) 139
6.2 相交性檢測 142
6.3 碰撞檢測 149
6.4 可見性檢測 150
6.4.1 包圍體檢測 150
6.4.2 空間分割 151
小結(jié) 156
習(xí)題 156
擴(kuò)展練習(xí) 157
第7章 物理模擬 159
7.1 基本概念 161
7.1.1 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 161
7.1.2 質(zhì)量和質(zhì)心 163
7.2 運(yùn)動(dòng)學(xué) 164
7.3 力 167
7.3.1 力場和萬有引力 167
7.3.2 摩擦力 168
7.3.3 壓力和壓強(qiáng) 169
7.3.4 浮力 170
7.3.5 彈簧力 172
7.3.6 離心力 173
7.4 動(dòng)量與碰撞 174
7.4.1 沖量、動(dòng)量定律 174
7.4.2 碰撞 175
小結(jié) 180
習(xí)題 180
擴(kuò)展練習(xí) 182
第8章 光線的相關(guān)算法 183
8.1 根的求解 185
8.1.1 二次多項(xiàng)式 185
8.1.2 三次多項(xiàng)式 186
8.1.3 四次多項(xiàng)式 189
8.2 曲面交點(diǎn) 190
8.2.1 光線與三角形相交 190
8.2.2 光線與長方體相交 191
8.2.3 光線與球體相交 192
8.2.4 光線與圓柱面相交 193
8.2.5 光線與環(huán)形圓紋曲面相交 193
8.3 法向量的計(jì)算 194
8.4 反射向量和折射向量 195
8.4.1 反射向量的計(jì)算 195
8.4.2 折射向量的計(jì)算 196
小結(jié) 197
習(xí)題 197
擴(kuò)展練習(xí) 198
第9章 光照 199
9.1 RGB顏色系統(tǒng) 201
9.2 光源 202
9.2.1 環(huán)境光 202
9.2.2 定向光源 202
9.2.3 點(diǎn)光源 203
9.2.4 聚集光源 203
9.3 漫反射光 204
9.4 紋理映射 204
9.4.1 標(biāo)準(zhǔn)紋理圖 205
9.4.2 投影紋理圖 206
9.4.3 立方體紋理圖 207
9.5 鏡面反射光 209
小結(jié) 210
習(xí)題 210
擴(kuò)展練習(xí) 210
附錄A 簡單的數(shù)學(xué)公式 211
附錄B 常用的物理公式 215
附錄C 部分習(xí)題參考答案 219
參考文獻(xiàn) 222
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游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程 節(jié)選
《"十二五"高等學(xué)校動(dòng)漫游戲?qū)I(yè)設(shè)計(jì)叢書:游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程》主要介紹了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真、計(jì)算幾何等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),物理方面的基礎(chǔ)知識(shí),以及游戲開發(fā)中光照的數(shù)學(xué)計(jì)算知識(shí)等,旨在使學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)有更深入的理解!"十二五"高等學(xué)校動(dòng)漫游戲?qū)I(yè)設(shè)計(jì)叢書:游戲數(shù)學(xué)基礎(chǔ)教程》既可作為高等院校動(dòng)漫游戲?qū)I(yè)的游戲開發(fā)教程,也可作為游戲開發(fā)人員的參考用書和游戲開發(fā)愛好者的自學(xué)教材。