3D遊戲引擎設計：實時計算機圖形學的應用方法(第2版)（簡體書）

本書第1版于2000年9月面世，當時，著色器語言尚未出現于民用級圖形硬件中，全部渲染行為均在固定功能管線中完成，即設置渲染狀態進而控制幾何數據與繪制操作之間的操作方式。
Wild Magic始自O.l版本，并涵蓋了1015個源文件以及17個示例應用程序，共計101293行代碼。該版本發布時僅支持Microsoft Windows操作系統，且渲染器構建于OpenGL之上，項目文件由Microsoft Visual C++ 6.0提供。隨后，源代碼進化至Wild Magic 3.9，并兼顧Linux和Macintosh平臺，以及OpenGL和Direct3D渲染器。除此之外，Wild Magic 3.9還對著色器程序設計提供了某些支持。盡管如此，該版本的引擎仍構建于固定功能管線之上。需要說明的是，Wild Magic 3.9支持多個版本的Microsoft編譯器、其他平臺上的編譯器以及某些開發工具，例如導入器和導出器，進而可對藝術設計素材進行處理。
本書第2版包括諸多新增特性，例如著色器程序設計以及引擎的支持方式。本書在原有基礎上增加了大量內容并涉及與圖形系統相關的諸多細節知識，特別是著色器與幾何管線之間的擬合方式。另外，場景圖材質及其管理操作均得到了較大程度的擴展。同時，本書第2版涵蓋了更為豐富的圖像信息，并在一定程度上減少了與引擎相關的數學知識。
本書第2版發布了Wild Magic 4.0，其中包括1587個源文件和105個示例應用程序，共計249860行代碼。最新版本支持Windows、Linux以及Macintosh平臺，并采用OpenGL渲染器。另外，Windows平臺還支持Direct3D渲染器，其性能與OpenGL相比毫不遜色。同時，多個版本的Microsoft C++均得到了較好的支持，包括版本6.0、7.0、7.1以及8.0（專業版和精簡版）。除此之外，MrNGW編譯器和MSYS環境同樣在Windows平臺上得到了較好的支持。Linux平臺使用了g++編譯器，而Macintosh平臺則采用了Apple Xcode工具。
Wild Magic 4.0圖形系統則完全基于著色器系統，并采用NVIDIA推出的Cg編程語言。針對OpenGL，預編譯著色器程序通過arbvpl和arbfpl配置項創建；而對于Direct3D，則可使用vs_2-0和ps_2_0配置項，因而圖形硬件應對此予以支持進而運行示例應用程序。若圖形硬件僅支持少量的配置項，例如vs 1 1和ps_l_l，則須通過此類配置項重新編譯當前著色器程序，并生成對應輸出結果而非本書附帶光盤所發布的內容。Wild Magic 4.0版本包含了基于著色器的全功能軟件渲染器，并以此彰顯幾何管線的各方面內容，而非僅是頂點著色器和像素著色器。

第1章 概述
1.1 圖形硬件和游戲發展史
1.2 本書版本與軟件發展史
1.3 章節導讀

第2章 圖形系統
2.1 基礎知識
2.1.1 坐標系
2.1.2 右手規則／左手規則和叉積計算
2.1.3 點和向量
2.2 轉換操作
2.2.1 線性轉換
2.2.2 仿射轉換
2.2.3 透視轉換
2.2.4 透視投影的特征
2.2.5 齊次點和矩陣
2.3 相機
2.3.1 透視相機模型
2.3.2 模型空間和對象空間
2.3.3 世界空間
2.3.4 視見空間、相機空間和眼睛空間
2.3.5 剪裁空間、投影空間或齊次空間
2.3.6 窗口空間
2.3.7 整合結果
2.4 剔除操作和剪裁操作
2.4.1 對象剔除操作
2.4.2 背面剔除
2.4.3 基于視錐體的剪裁操作
2.5 光柵化操作
2.5.1 直線段
2.5.2 圓形
2.5.3 橢圓
2.5.4 三角形
2.6 頂點屬性
2.6.1 顏色
2,6.2 光照和材質
2.6.3 紋理
2.6.4 透明度和混合操作
2.6.5 霧效果
2.6.6 其他
2.6.7 光柵化屬性
2.7 軟件、硬件和API
2.7.1 概述
2.7.2 可移植性和性能
2.8 API規范
2.8.1 矩陣的表達和存儲方式
2.8.2 矩陣累積計算
2.8.3 視見矩陣
2.8.4 投影矩陣
2.8.5 窗口坐標系
2.8.6 旋轉操作
2.8.7 基于圖形API的快速計算

第3章 渲染器
3.1 軟件渲染
3.1.1 頂點著色器
3.1.2 背面剔除
3.1.3 剪裁操作
3.1.4 光柵化操作
3.1.5 邊緩沖區
3.1.6 掃描線處理過程
3.1.7 像素著色器
3.1.8 模板緩沖機制
3.1.9 深度緩沖區
3.1.10 Alpha混合操作
3.1.11 顏色蒙版
3.1.12 紋理采樣
3.1.13 幀緩沖區
3.2 硬件渲染
3.3 抽象渲染API
3.3.1 構造和析構
3.3.2 相機管理
……
第4章 場景圖
第5章 控制器動畫
第6章 空間排序
第7章 細節級別
第8章 碰撞檢測
第9章 物理學
第10章 標準對象
第11章 曲線
第12章 曲面
第13章 包含測試
第14章 距離計算方案
第15章 相交計算
第16章 數值方案
第17章 旋轉計算
第18章 面向對象結構
第19章 內存管理
第20章 基于著色器的特效
附錄A在WildMagic中生成著色器
參考文獻