Grafika és játékprogramozás DirectX-szel

Tartalom

1. Bevezetés 1
Köszönetnyilvánítás 1
2. A számítógépes játékfejlesztésről 3
2.1. Néhány tanács játékfejlesztőknek 3
2.2. Hogyan fogjunk saját játék írásához? 4
2.3. A számítógépes játék főbb elemei 9
3. Mire van szükségünk a fejlesztéshez? 11
3.1. DirectX SDK, beállítások 11
3.2. Képszerkesztő, modellező és hangszerkesztő alkalmazások 13
3.3. Tartalom és forma. Alkalmazott név- és kódolási konvenciók ismertetése 15
4. PC-grafika: történeti és technikai áttekintés 19
4.1. CRT-technológia 19
4.2. LCD-kijelzők 21
4.3. PC-monitorvezérlők az MDA-tól a VESA-SVGA-ig.
Grafikus segédprocesszorok, MMX, 3Dnow!, 3D-gyorsítók 22
4.3.1. MDA - Monochrome Display Adapter 23
4.3.2. HGC - Hercules Graphics Card 23
4.3.3. CGA - Color Graphics Adapter 23
4.3.4. EGA - Enhanced Graphics Adapter 24
4.3.5. MCGA - Multi Color Graphics Array 25
4.3.6. VGA - Videó Graphics Array 25
4.3.7. A 8514/A monitorvezérlő 25
4.3.8. XGA - Extended Graphics Array 26
4.3.9. SuperVGA 26
4.3.10. Grafikai gyorsítók és társprocesszorok 26
4.3.11. MMX és 3DNow! 27
4.3.12. A 3D-kártyák fejlődési iránya 27
5. Grafikai alapok 29
5.1. A számítógépes képábrázolás formái: raszter- és vektorgrafika 29
5.2. Descartes-féle derékszögű koordináta-rendszer 39
5.3. Geometriai modellezés 34
5.4. Háromszög-modellezés 35
5.4.1. Csúcsok, élek, oldalak 3g
5.5. Vetítések 40
5.5.1. Párhuzamos vetítések 41
5.5.2. Perspektívavetítések 42
6. Matematikai alapok 45
6.1. Trigonometriai gyorstalpaló 45
6.2. Vektorok 47
6.2.1. Vektorműveletek 49
6.3. A sík 53
6.4. Pont és vektor kapcsolata 55
6.5. Baricentrikus koordináták 55
6.6. Mátrixok 56
6.7. Mátrixműveletek 58
6.7.1. Összeadás és kivonás 58
6.7.2. Szorzás 58
6.7.3. Mátrix transzponáltja 59
6.8. Kvaterniók 59
7. Transzformációk 63
7.1. Homogén koordináták 63
7.2. Kétdimenziós transzformációk 63
7.2.1. Eltolás 64
7.2.2. Méretarány változtatása 65
7.2.3. Forgatás 67
7.3. Háromdimenziós transzformációk 69
7.3.1. Háromdimenziós eltolás 69
7.3.2. Háromdimenziós méretarány-változtatás
7.3.3. Háromdimenziós forgatás 72
7.3.3.1. Z tengely körüli forgatás 73
7.3.3.2. X tengely körüli forgatás
7.3.3.3. Y tengely körüli forgatás
7.4. A „gimbal lock" 75
7.5. Forgatás kvaterniókkal 78
7.6. Perspektív transzformáció 80
7.7. Transzformációk összekapcsolása 84
8. Háromdimenziós képszintézis 87
8.1. A képszintézis szakaszai: helyi nézet, világ nézet, kamera nézet, kivágás (clipping) 87
8.2. Látható felületek meghatározása 88
8.3. Láthatóságmeghatározó algoritmusok. A Z-puffer algoritmus 89
8.4. Fények, anyagok, megvilágítási modellek 92
8.4.1. Szórt megvilágítás (ambient light) 93
8.4.2. Pontszerű fényforrások (point light) 94
8.4.3. Direkcionális fényforrások (directional light) 94
8.4.4. Reflektorszerű fényforrások (spot light) 95
8.4.5. Anyagok. Fényvisszaverődés matt és fényes felületekről, emisszív felületek 95
8.4.5.1. Teijedő fényvisszaverődés (diffuse light) 96
8.4.5.2. Fényfolt-visszaverődés (specular light) 96
8.4.5.3. Sugárzó felületek (emissive light) 97
8.5. Konstans árnyékolás (fiat shading) 97
8.6. Interpolált árnyékolás 97
8.6.1. A Gouraud-árnyékolás 98
8.6.2. Phong-árnyékolás 100
8.7. Mintafeszítés (texturing) 101
8.7.1. Textúrakoordináták 102
8.7.2. Mintaszűrés (texture filtering) 103
8.7.3. Mintakeverés, multitextúrázás (texture blending) 105
8.7.4. Mintaburkolás (texture wrapping) 105
9. DirectX 107
9.1. A számítógépes játékok fejlődése 107
9.2. DirectX-történelem 108
9.3. Az alapfogalmak tisztázása 109
9.3.1. Mi is az a COM? 110
9.3.2. A Windows-programozással kapcsolatos fogalmak 111
9.3.3. HAL és REF 111
9.4. A DirectX9 komponensei 112
9.5. DirectX-hibakereső 113
9.6. Az alkalmazásvarázslóról 115
9.7. DirectX Graphics 116
9.7.1. Egy DirectX alkalmazás váza. Az alapfogalmak tisztázása 116
9.7.2. A Direct3D állapotautomata. Megjelenítést befolyásoló állapotok 128
9.7.3. Teljes képernyős üzemmód 133
9.7.4. Szöveg megjelenítése 136
9.7.5. Lehetőségeink felmérése 139
9.7.6. Geometriai primitívek 143
9.7.7. Vertexpuffer, FVF 146
9.7.8. Projekció-, nézet- és világtranszformáció 150
9.7.9. Forgatás, méretarány-változtatás, eltolás 155
9.7.10. Indexpufferek 158
9.7.11. A videomemória tartalmának elvesztése. A D3DERR_DEVICELOST kezelése 163
9.7.12. Anyagok és fényvisszaverődés 168
9.7.13. Mintaillesztés (textúrázás) 172
9.7.14. Textúracímzési módok 177
9.7.15. Textúrák és fények 179
9.7.16. Átlátszóság és alfa keverés (alpha blending) 180
9.7.17. Anyag-alfakeverés (material alpha blending) 182
9.7.18. Átlátszó minták (texture alpha blending) 183
9.7.19. Multitextúrázás, minták összemosása (texture blending) 185
9.7.20. Textúraszűrés. A mipmap technika 187
9.7.21. Érdesség szimulálása (bump mapping) 190
9.7.22. 2D a 3D-ben 196
9.7.23. Sprite-ok 196
9.7.24. Pontszerű sprite-ok 202
9.7.25. Billboardtechnika 213
9.7.26. Kameramozgatás 217
9.7.27. X állományok - összetett modellek használata 222
9.7.28. Ragyogás és fénytörés a lencsén (lens glow, lens fLare) 227
9.7.29. Fények 229
9.7.30. A stencilpuffer 236
9.7.31. Árnyékok 241
9.7.32. Magasságmezők, terepadatok betöltése 248
9.7.33. Köd szimulálása 256
9.7.34. Animált modellek 260
9.7.35. Pixel- és vertexárnyalók (shaderek) 263
9.8. DirectInput-bemeneti eszközök 267
9.9. Háttérzene, 3D-hanghatások 270
10. Utószó 273
Irodalomjegyzék 275
Tárgymutató 277

Témakörök