精通Windows 3D圖形編程

前言

在上世紀90年代，美國未來學(xué)之父——托夫勒先生在其著作《第三次浪潮》中就曾經(jīng)預(yù)言人類將進入體驗消費的時代，如今這個預(yù)言正在一步步變?yōu)楝F(xiàn)實。作為一種服務(wù)產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代軟件業(yè)當然也不例外。隨著計算機硬件，尤其是圖形卡的飛速更新，現(xiàn)代軟件業(yè)正在經(jīng)歷由過去性能至上、功能至上到現(xiàn)在逐漸以用戶為中心、更加注重用戶體驗的蛻變過程。增強用戶體驗最直接的手段是豐富程序界面元素的形象。在過去，當我們在.NET平臺下使用Windows Forms編寫多元媒體(Rich Media)的應(yīng)用程序時，往往需要借助大量不同的API和對象模型。例如，在需要2D圖形的支持時，我們會選擇借助程序集System.Drawing.dll中的類，在需要3D圖形功能時，可能只能借助于DirectX API或與C#非官方綁定的OpenGL，在需要對流媒體的支持時，我們一般會選擇Windows Media Player API。如此種，不一而舉，雖然這些API的句法非常相像，但其中蘊含的思想?yún)s千差萬別，為開發(fā)人員帶來了極大的負擔(dān)。與此同時，界面外觀的定義與驅(qū)動應(yīng)用程序的邏輯存在較強的耦合，又對團隊協(xié)作產(chǎn)生巨人的障礙，在這種形勢下，Microsoft極有前瞻性地適時推出了體現(xiàn)全新開發(fā)理念的Windows Presentation Foundation，將其作為.NET Framework的主要組件之一。

內(nèi)容概要

借助于WPF 3D，Windows客戶端應(yīng)用程序開發(fā)人員可以創(chuàng)建出更逼真的、具有動畫效果的控件。本書針對3D基本要素及其在WPF中的工作原理，通過豐富的圖片和大量XAML/C#代碼，進行了詳細的解釋和適度的探究。全書共9章，內(nèi)容涉及網(wǎng)格、模型、攝像機、光照、材質(zhì)、變換和一些基本的3D數(shù)學(xué)知識，這些內(nèi)容可有效幫助讀者溫故而知新。書中大多數(shù)素材都經(jīng)過精雕細琢，而且有豐富的實例，必要的地方還有詳細解釋。　　本書是了解3D圖形編程的理想指南，適合具有WPF基礎(chǔ)并渴望進階到WPF 3D的讀者閱讀，也適合熟悉其他3D平臺（DirecX/OpenGL）并希望了解WPF 3D的讀者深入閱讀。

作者簡介

Charles Petzold 享有全球盛譽的技術(shù)作家，其暢銷書Programming Windows目前已經(jīng)更新到第5版，一直是最受讀者歡迎的經(jīng)典著作。1994年，Petzold被Window Magazine和比爾蓋茨授予Windows Pioneer獎。從1985年春首次得到測試版的Windows 1.0 SDK并于1986年在雜志上發(fā)表其Windows

書籍目錄

第1章　光源、攝像機和網(wǎng)格幾何體　三維坐標　空間點　向量介紹　定義3D圖形　光源和攝像機　Viewport3D類及其構(gòu)成　對代碼和標記語言的改動　視場　定義平坦矩形　定義“實心”圖形對象　平衡各種光源　正交投影　為什么不共用頂點　透明度　類的整理第2章　變換與動畫　不借助變換的動畫　對集合類的操作　Transform3D類　平移變換　可共享模型　比例變換　平移變換與比例變換的組合　如何構(gòu)建座椅第3章　軸旋轉(zhuǎn)或角度旋轉(zhuǎn)　旋轉(zhuǎn)變換　旋轉(zhuǎn)和其他變換的組合　擊中測試技術(shù)介紹　軸的動畫處理第4章　光照與明暗效果　關(guān)于照明　向量運算　DiffuseMaterial及其屬性　SpotLight與PointLight第5章　紋理與材質(zhì)　漸變畫刷　平鋪畫刷　　基于位圖的畫刷　　效率問題　　基于繪圖的畫刷　　VisualBrush畫刷　反射材質(zhì)和放射材質(zhì)第6章　網(wǎng)格計算幾何　三角剖分基礎(chǔ)　　參數(shù)方程　　球面的參數(shù)方程　　球面的三角剖分　　繼承引發(fā)的問題　三角剖分資源　　資源機制　　依賴屬性與動畫　　將對象轉(zhuǎn)換到XAML　從ModelVisual3D派生新類　　Petzold.Media3D庫　　網(wǎng)格幾何類　　　在Visual Studio中使用該庫　　通過XamlCruncher 2.0使用該庫　　在獨立XAML中使用該庫　　ModelVisual3D的派生類第7章　矩陣變換　線性變換　　回顧矩陣代數(shù)　　矩陣和變換　　使用MatrixTransform3D類　仿射變換及其推廣　　二維類推　　三維齊次坐標　　復(fù)合變換　　逆變換　　坐標變換　　復(fù)合旋轉(zhuǎn)  攝像機變換　　觀察矩陣　　投影矩陣　　MatrixCamera的使用　　用2D單位表示3D圖形第8章　四元數(shù)　使用復(fù)數(shù)的好處　哈密爾頓與四元數(shù)　四元數(shù)為何如此怪異？　Quaternion結(jié)構(gòu)　四元數(shù)與旋轉(zhuǎn)　底層四元數(shù)旋轉(zhuǎn)　四元數(shù)與旋轉(zhuǎn)矩陣　SLERP與動畫第9章　實戰(zhàn)秘笈　控件模板　數(shù)據(jù)的3D可視化　真實對象的模擬　交互式鼠標跟蹤　3D打印　雙色立體圖索引

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《精通Windows 3D圖形編程》重點介紹如何用WPF 3D API進行3D圖形編程。在作者循循善誘的指導(dǎo)下，讀者將掌握如何利用Microsoft .NET Framework 3.0和Windows Vista進行3D圖形的顯示和動畫處理。書中包含的專家指導(dǎo)和XAML/C#實例，有助于讀者掌握適當?shù)募寄?，?chuàng)建出高度逼真的用戶界面。IT暢銷書作家Charles Petzold新作，優(yōu)秀Windows程序員的思維訓(xùn)練讀本，深入淺出，透徹演繹WPF 3D圖形編程。《精通Windows 3D圖形編程》主題：使用三角形網(wǎng)格定義復(fù)雜的3D物體；使用光照和明暗效果來增強3D表面的照明；使用漸變、位圖和繪圖為3D圖片著色；使用變換和頂點處理來添加動畫效果；使用矩陣來表示線性變換、仿射變換和攝像機變換；向量角度、旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)軸的計算；使用C#代碼高效生成三角形網(wǎng)格；使用四元數(shù)計算來表示旋轉(zhuǎn)；提供用戶界面用于處理和繪制3D圖形。

圖書封面

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