游戲編程中的數(shù)理應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《游戲開發(fā)與編程系：游戲編程中的數(shù)理應(yīng)用》從高等數(shù)學(xué)和物理知識(shí)著手，講述2D圖形在迪卡爾坐標(biāo)中的構(gòu)形與計(jì)算，同時(shí)涉及一些3D圖形圖像及其處理方面的知識(shí)。對(duì)于物理知識(shí)部分，主要講述力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，速度、加速度、牛頓三定律、動(dòng)量、沖量和能量守恒定律，以及這些知識(shí)在三維空間游戲建模中的應(yīng)用?！　　队螒蜷_發(fā)與編程系：游戲編程中的數(shù)理應(yīng)用》所講知識(shí)主要是為游戲開發(fā)做基礎(chǔ)，并配以豐富的C++實(shí)例代碼，對(duì)所講知識(shí)做實(shí)踐，使《游戲開發(fā)與編程系：游戲編程中的數(shù)理應(yīng)用》的價(jià)值提高到一個(gè)新的位置。雖然書中沒有具體講解3D游戲設(shè)計(jì)的范例，但它卻是在解決3D游戲設(shè)計(jì)中關(guān)于物理和數(shù)學(xué)問題的重要工具?！　　队螒蜷_發(fā)與編程系：游戲編程中的數(shù)理應(yīng)用》適合于所有游戲設(shè)計(jì)與開發(fā)者，對(duì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)師生也是一本難得的好書。　　光盤內(nèi)容為書中部分C++實(shí)例源代碼和演示程序。

作者簡介

　　Wendy Stahler，是位于佛羅里達(dá)州文特公園的Full SailReal World Education的游戲設(shè)計(jì)和編程發(fā)展的首席執(zhí)行官。在那里的6年時(shí)間里，她致力于數(shù)學(xué)、物理編程的教學(xué)研究。同時(shí)，作為格林大學(xué)IT工程系的副教授，她剛決定負(fù)責(zé)公司的IT培訓(xùn)。Wendy畢業(yè)于洛林大學(xué)，在那里她獲得了數(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位，并集中精力研究計(jì)算機(jī)科學(xué)，同時(shí)她還獲得了企業(yè)技術(shù)和交流的碩士學(xué)位。

書籍目錄

第1章點(diǎn)和線1．1  點(diǎn)的定義示例1-1  在2D場(chǎng)景中確定位置示例1-2  畫出3D位置自我測(cè)試1．2  線的定義示例1-3  畫線示例1-4  畫水平直線自我測(cè)試1．3  直線的屬性示例1-5  兩點(diǎn)之間的斜率示例1-6  直線的斜率示例l-7  計(jì)算直線的斜率示例1-8  寫出直線方程示例1-9  算出垂直直線方程示例1-10  找出3D直線自我測(cè)試1．4  相交線檢測(cè)的應(yīng)用示例1-11  一個(gè)直線方程組示例1-12  直線交點(diǎn)的檢測(cè)示例1-13  用聯(lián)合法求交點(diǎn)示例1-14  用代入法求交點(diǎn)自我測(cè)試1．5  自我測(cè)試答案點(diǎn)的定義線的定義直線的屬性相交線檢測(cè)的應(yīng)用第2章  一些幾何知識(shí)2．1  兩點(diǎn)間的距離勾股定理示例2-1  屏幕上兩點(diǎn)間的距離示例2-2  判斷直角三角形示例2-3  3D空間中的兩點(diǎn)距離示例2-4  屏幕上兩點(diǎn)的中點(diǎn)示例2-5  3D空間中的中點(diǎn)坐標(biāo)：自我測(cè)試2．2  拋物線示例2-6  畫拋物線草圖示例2-7  畫出另一支拋物線的草圖自我測(cè)試2．3  圓和球示例2-8  畫出圓的草圖示例2-9  畫出另一個(gè)圓的草圖示例2-10  寫出圓的方程示例2-11  球體的圓心和半徑自我測(cè)試2．4  碰撞檢測(cè)的應(yīng)用示例2-12  兩圓是否重疊示例2-13  兩球是否重疊自我測(cè)試2．5  視覺體驗(yàn)：相撞檢測(cè)2．6  自我測(cè)試答案兩點(diǎn)間的距離拋物線圓和球相撞檢測(cè)的應(yīng)用第3章  三角函數(shù)3．1  角度與弧度示例3-1  標(biāo)準(zhǔn)位置的正角示例3-2  標(biāo)準(zhǔn)位置的負(fù)角示例3-3  把角度轉(zhuǎn)換成弧度示例3-4  把弧度轉(zhuǎn)換成角度自我測(cè)試3．2  三角函數(shù)示例3-5  說明正弦余弦和正切示例3-6  利用余弦示例3-7  用反正切計(jì)算示例3-8  增大正弦曲線的頻率示例3-9  減小正弦曲線的頻率示例3-10  擴(kuò)大正弦曲線的振幅示例3-11  縮小正弦曲線的振幅自我測(cè)試3．3  三角函數(shù)的性質(zhì)示例3-12  驗(yàn)證正負(fù)角的性質(zhì)示例3-13  sin(90+a)示例3-14  sin(180-a)示例3-15  cos(180+a)示例3-16  cos(90°-a)自我測(cè)試3．4  利用C++中的數(shù)學(xué)運(yùn)算庫3．5  自我測(cè)試答案角度和弧度三角函數(shù)三角函數(shù)的性質(zhì)第4章  向量的功能4．1  向量和標(biāo)量示例4-1  正方向位移示例4-2  反向位移示例4-3  路程和位移自我測(cè)試4．2  極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)示例4-4  把極坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為直角坐標(biāo)示例4-5  把直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為極坐標(biāo)自我測(cè)試4．3  向量的加減示例4-6  畫出新向量示例4-7  用數(shù)字進(jìn)行向量加法運(yùn)算示例4-8  用數(shù)字進(jìn)行3D向量加法運(yùn)算示例4-9  用數(shù)字進(jìn)行3D向量減法運(yùn)算自我測(cè)試4．4  向量與標(biāo)量的乘積示例4-10  用極坐標(biāo)求向量與標(biāo)量的乘積示例4-11  用直角坐標(biāo)求向量與標(biāo)量的乘積示例4-12  將一個(gè)向量單位化自我測(cè)試4．5  點(diǎn)  乘示例4-13  檢測(cè)物體是否在視野中示例4-14  兩向量之間的角度自我測(cè)試4．6  叉  乘示例4-15  叉乘示例4-16  面垂直單位示例4-17  兩向量之間的角自我測(cè)試4．7  視覺體驗(yàn)4．8  自我測(cè)試答案向量和標(biāo)量極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)向量的加減法標(biāo)量與向量的乘法點(diǎn)  乘叉  乘第5章  矩陣運(yùn)算5．1  全等向量示例5-1  說明一個(gè)矩陣示例5-2  是否是全等矩陣示例5-3  是否是全等矩陣自我測(cè)試5．2  矩陣的加減示例5-4  矩陣加法示例5-5  矩陣減法自我測(cè)試5．3  矩陣與標(biāo)量的乘法示例5-6  標(biāo)量*矩陣示例5-7  矩陣方程自我測(cè)試5．4  矩陣之間的乘法示例5-8  計(jì)算兩個(gè)2x2矩陣間的乘法示例5-9  計(jì)算兩個(gè)不同大小矩陣間的乘法自我測(cè)試5．5  轉(zhuǎn)置矩陣示例5-10  3x3矩陣的轉(zhuǎn)置示例5-11  轉(zhuǎn)置一個(gè)向量示例5-12  轉(zhuǎn)置一個(gè)矩陣自我測(cè)試5．6  視覺體驗(yàn)5．7  自我測(cè)試答案全等矩陣矩陣加減法標(biāo)量與矩陣的乘法矩陣之間的乘法求轉(zhuǎn)置矩陣第6章  變  換6．1  平  移示例6-1  用加法進(jìn)行2d平移示例6-2  用加法進(jìn)行3D平移示例6-3  用乘法進(jìn)行2D平移示例6-4  用乘法進(jìn)行3D平移自我測(cè)試6．2  縮  放示例6-5  2D均衡縮放示例6-6  2D非均衡擴(kuò)縮示例6-7  3D均衡擴(kuò)縮示例6-8  3D非均衡擴(kuò)縮自我測(cè)試6．3  旋  轉(zhuǎn)示例6-9  2D旋轉(zhuǎn)示例6-10  繞Y軸做3D旋轉(zhuǎn)自我測(cè)試6．4  串  聯(lián)示例6-11  根據(jù)中心對(duì)3D物體進(jìn)行擴(kuò)縮示例6-12  3D旋轉(zhuǎn)串聯(lián)自我測(cè)試6．5  視覺體驗(yàn)6．6  自我測(cè)試答案平移擴(kuò)縮旋轉(zhuǎn)串聯(lián)矩陣第7章  單位換算7．1  公米制示例7-1  把米轉(zhuǎn)換成公里示例7-2  把公里轉(zhuǎn)換成米自我測(cè)試7．2  在不同單位制之中轉(zhuǎn)換示例7-3  把2周轉(zhuǎn)換成秒示例7-4  距離轉(zhuǎn)換示例7-5  速度轉(zhuǎn)換示例7-6  加速度轉(zhuǎn)換自我測(cè)試7．3  計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換示例7-7  把二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制示例7-8  把十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制二進(jìn)制與阿拉伯?dāng)?shù)字之間的轉(zhuǎn)換示例7-9  計(jì)算機(jī)(單位)轉(zhuǎn)換自我測(cè)試7．4  自我測(cè)試答案公米制在不同單位制之中轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換第8章  一維空間運(yùn)動(dòng)8．1  速率與速度示例8-1  計(jì)算勻速運(yùn)動(dòng)的路程示例8-2  計(jì)算勻速運(yùn)動(dòng)物體的新位置示例8-3  計(jì)算平均速度示例8-4  幾幀間的平均速度自我測(cè)試8．2  加速度示例8-5  計(jì)算加速度示例8-6  計(jì)算減速或加速度自我測(cè)試8．3  運(yùn)動(dòng)方程示例8-7賽車示例8-8  再看賽車示例8-9  用多個(gè)方程示例8-10  豎直運(yùn)動(dòng)自我測(cè)試8．4  可視化檢測(cè)8．5  自我測(cè)試答案速度與速率加速度運(yùn)動(dòng)方程第9章  一維空間運(yùn)動(dòng)導(dǎo)數(shù)9．1  速度圖像和導(dǎo)數(shù)示例9-1  計(jì)算平均速度示例9-2  計(jì)算瞬時(shí)速度示例9-3  計(jì)算倒數(shù)自我測(cè)試9．2  加速度圖像和導(dǎo)數(shù)示例9-4  計(jì)算平均加速度示例9-5  計(jì)算瞬時(shí)加速度示例9-6  計(jì)算二階倒數(shù)自我測(cè)試9．3  自我測(cè)試答案速度圖像和導(dǎo)數(shù)加速度圖像和導(dǎo)數(shù)第10章  二維和三維空間運(yùn)動(dòng)10．1  使用向量示例10-1  求2d位移示例10-2  求3D位移示例10-3  計(jì)算3D平均速度示例10-4  在2D中使用方程示例10-5  在3D中使用方程自我測(cè)試10．2  拋物運(yùn)動(dòng)示例10-6  拋物運(yùn)動(dòng)的豎直分量示例10-7  拋物運(yùn)動(dòng)的水平分量示例10-8  從已知高度下落示例10-9  從已知高度跳下示例10-10  彈射球自我測(cè)試10．3  可視化檢測(cè)10．4  自我測(cè)試答案利用向量拋物運(yùn)動(dòng)第11章  牛頓定律11．1  力示例11-1  計(jì)算重量示例11-2  計(jì)算質(zhì)量示例11-3  垂直于面的壓力示例11-4  斜面壓力示例11-5  計(jì)算摩擦力示例11-6  計(jì)算2D合力自我測(cè)試11．2  牛頓三定律示例11-7  牛頓第一定律應(yīng)用于冰球示例11-8  牛頓第二定律示例11-9  牛頓第二定律和5個(gè)運(yùn)動(dòng)方程自我測(cè)試11．3  自我測(cè)試答案力用牛頓定律計(jì)算力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響第12章  能  量12．1  功和動(dòng)能示例12-1  計(jì)算功示例12-2  計(jì)算有偏角的力所作的功示例12-3  計(jì)算力和位移角度不同所作的功示例12-4  計(jì)算動(dòng)能示例12-5  功能轉(zhuǎn)換定理自我測(cè)試12．2  勢(shì)能和機(jī)械能守恒定理示例12-6  重力勢(shì)能示例12-7  機(jī)械能守恒定律示例12-8  機(jī)械能守恒定律自我測(cè)試12．3  自我測(cè)試答案功和動(dòng)能勢(shì)能和機(jī)械能守恒定律第13章  動(dòng)量和碰撞13．1  和靜止物體的碰撞示例13-1  向量的軸平行與非軸平行反彈示例13-2  向量的非軸平行2D反彈示例13-3  向量的非軸平行3D反彈自我測(cè)試13．2  動(dòng)量和沖量示例13-4  計(jì)算1D動(dòng)量示例13-5  計(jì)算3D動(dòng)量示例13-6  動(dòng)量定理自我測(cè)試13．3  研究碰撞示例13-7  動(dòng)量定理的變形示例13-8  完全非彈性碰撞示例13-9  彈性碰撞自我測(cè)試13．4  可視化檢測(cè)清單13-1  臺(tái)球碰撞的基類13．5  自我測(cè)試答案和靜止物體的碰撞動(dòng)量和沖量的介紹研究碰撞第14章  旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)14．1  園周運(yùn)動(dòng)示例14-1  CD-ROM的平均角速度示例14-2  計(jì)算輪子的平均角加速度示例14-3  輪子的命運(yùn)示例14-4  投棒球示例14-5  再次研究輪子的命運(yùn)自我測(cè)試14．2  旋轉(zhuǎn)力學(xué)示例14-6  撞車示例14-7  滾動(dòng)的球自我測(cè)試14．3  自我測(cè)試答案圓周運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)力學(xué)附錄A  一些物理和數(shù)學(xué)公式點(diǎn)和直線幾何基礎(chǔ)三角形向量操作矩陣操作矩陣變換單位換算運(yùn)動(dòng)測(cè)量對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步研究空間幾何運(yùn)動(dòng)牛頓定律能量守恒動(dòng)量與碰撞第14章  轉(zhuǎn)動(dòng)附錄B  術(shù)語表

編輯推薦

　　本書從高等數(shù)學(xué)和物理知識(shí)著手，講述2D圖形在迪卡爾坐標(biāo)中的構(gòu)形與計(jì)算，同時(shí)涉及一些3D圖形圖像及其處理方面的知識(shí)。對(duì)于物理知識(shí)部分，主要講述力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，速度、加速度、牛頓三定律、動(dòng)量、沖量和能量守恒定律，以及這些知識(shí)在三維空間游戲建模中的應(yīng)用?！　”緯v知識(shí)主要是為游戲開發(fā)做基礎(chǔ)，并配以豐富的C++實(shí)例代碼，對(duì)所講知識(shí)做實(shí)踐，使本書的價(jià)值提高到一個(gè)新的位置。雖然書中沒有具體講解3D游戲設(shè)計(jì)的范例，但它卻是在解決3D游戲設(shè)計(jì)中關(guān)于物理和數(shù)學(xué)問題的重要工具?！　”緯m合于所有游戲設(shè)計(jì)與開發(fā)者，對(duì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)師生也是一本難得的好書?！　」獗P內(nèi)容為書中部分C++實(shí)例源代碼和演示程序。

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