HLSL-Shader Entwicklung unter Direct3D 9 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:VDM Verlag Dr. Müller

作者:Patric Sherif

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2008-01-01

价格:0

装帧:Perfect Paperback

isbn号码:9783639009514

丛书系列:

图书标签:

• HLSL
• Shader
• Direct3D 9
• 图形编程
• 游戏开发
• DirectX
• 编程技术
• 计算机图形学
• 渲染技术
• shader
• 开发教程

光影的艺术：探索Direct3D 9下的HLSL着色器编程 本书旨在为对游戏开发、实时图形渲染以及高性能计算充满热情的开发者提供一条深入理解Direct3D 9与HLSL（High-Level Shading Language）着色器编程的路径。本书并非对具体某本名为《HLSL-Shader Entwicklung unter Direct3D 9》的著作内容的复述，而是围绕Direct3D 9时代广泛应用的HLSL技术，构建一个系统且详实的学习框架。我们将从图形渲染管线的核心概念入手，逐层剖析HLSL在其中扮演的关键角色，以及如何利用它创造出令人惊叹的视觉效果。 第一部分：图形渲染管线与HLSL的基石 在开始HLSL编程之前，理解现代图形渲染管线的运作至关重要。我们将深入探讨固定功能管线（Fixed-Function Pipeline）与可编程管线（Programmable Pipeline）的演变，以及Direct3D 9如何通过引入着色器技术，将渲染的控制权部分或全部交予开发者。 图形渲染管线概览： 从模型数据的加载、顶点处理、光栅化，到像素着色，我们将梳理每一个环节。理解数据如何在管线中流动，以及每个阶段的目的，是掌握着色器编程的基础。 Direct3D 9的渲染架构： 介绍Direct3D 9的核心接口和概念，如Device、SwapChain、RenderTarget、DepthStencilBuffer等，并解释它们与着色器如何协同工作。 HLSL简介与语法基础： 详细讲解HLSL这门特定于DirectX的着色语言。我们将从最基本的变量声明、数据类型、运算符、控制流语句（if, for, while）开始，逐步过渡到函数定义、结构体、枚举等更复杂的语法元素。 着色器类型与阶段： 重点介绍Direct3D 9支持的主要着色器类型，包括顶点着色器（Vertex Shader, VS）、像素着色器（Pixel Shader, PS）以及几何着色器（Geometry Shader, GS）。我们将分析它们在渲染管线中的具体位置和作用，以及如何通过它们来控制顶点的变换、光照计算、纹理采样等。 第二部分：顶点着色器的深度探索 顶点着色器是处理三维模型中每个顶点数据的核心。通过编写自定义的顶点着色器，我们可以实现复杂的顶点变换、法线计算、颜色插值以及为后续阶段准备数据。 顶点数据结构与输入/输出： 学习如何定义和访问顶点缓冲区中的数据，如顶点坐标、法线、纹理坐标、颜色等。理解顶点着色器的输入（attributes）和输出（varying variables）机制，这些数据将传递给管线的下一个阶段。 模型变换（Model, View, Projection）： 深入讲解模型变换、视图变换和投影变换的数学原理，以及如何使用Direct3D 9提供的矩阵函数（如D3DXMATRIX、D3DXVECTOR3等）在HLSL中实现这些变换。 法线变换与顶点光照： 学习如何正确地变换法线以进行光照计算，包括切线空间（Tangent Space）和模型空间（Model Space）的光照。我们将讲解多种经典的顶点光照模型，如兰伯特（Lambertian）、冯氏（Phong）和布林（Blinn-Phong）模型，并通过HLSL实现它们。 纹理坐标生成与处理： 介绍如何处理和生成纹理坐标，以及在顶点着色器中进行纹理坐标的变换，为像素着色阶段的纹理采样做好准备。 自定义顶点动画： 探索如何利用顶点着色器实现诸如顶点置换（Vertex Displacement）、波浪效果、布料模拟等简单的顶点动画。 第三部分：像素着色器的视觉魔术 像素着色器负责处理屏幕上每个像素的最终颜色。这是实现复杂材质、光照效果、后处理特效等视觉奇观的关键。 像素着色器的输入与输出： 理解像素着色器的输入，包括从顶点着色器插值过来的数据（如插值后的顶点颜色、法线、纹理坐标等）以及采样后的纹理。学习如何输出最终的像素颜色。 纹理采样与颜色混合： 深入学习HLSL中的纹理采样函数（如`tex2D`），以及如何通过纹理坐标从纹理中提取颜色。介绍各种纹理混合模式（如Modulate, Add, Alpha Blend）及其在HLSL中的实现。 高级光照模型与着色技术： 超越简单的顶点光照，我们将探讨更复杂的像素级光照计算。这包括环境光、漫反射、镜面反射的精细化处理，以及如何实现全局光照（Global Illumination）的近似算法（如辐射度Radiosity的简化）。 材质属性的控制： 学习如何通过HLSL来定义和控制物体的材质属性，例如反照率（Albedo）、粗糙度（Roughness）、金属度（Metallic）、高光度（Specular Intensity）等，从而模拟出各种不同的表面质感。 着色器特效实现： 重点讲解如何在像素着色器中实现各种经典的视觉特效，包括： 反射与折射： 基于立方体贴图（Cube Map）的反射效果，以及模拟水面、玻璃等透明物体的折射。 阴影投射与接收： 实现阴影映射（Shadow Mapping）技术，包括深度纹理的生成与采样，以及如何将阴影应用到场景中。 后期处理（Post-Processing）： 介绍如何将屏幕渲染结果作为纹理，在下一个渲染通道中进行处理，实现诸如模糊（Blur）、泛光（Bloom）、色调映射（Tone Mapping）、抗锯齿（Anti-Aliasing）等效果。 粒子系统与体积效果： 探讨如何利用着色器来渲染粒子系统，并实现一些简单的体积效果，如雾（Fog）和体积光（Volumetric Lighting）。 第四部分：HLSL的高级特性与性能优化 为了创作出更加精美且高效的图形效果，掌握HLSL的高级特性和性能优化技巧是必不可少的。 纹理数组（Texture Arrays）与多重纹理采样： 学习如何使用纹理数组来管理和采样多个纹理，以及在着色器中进行多重纹理的混合和应用。 渲染到纹理（Render-to-Texture）与多通道渲染： 深入理解如何将渲染场景的一部分或全部结果输出到纹理，以便在后续的着色器阶段使用。这对于实现复杂的屏幕空间特效至关重要。 着色器性能分析与优化： 讲解如何识别和解决着色器性能瓶颈，包括代码效率、纹理访问模式、算子使用、分支预测等方面。提供一些常用的性能优化策略。 可编程混合（Programmable Blending）： 介绍如何利用自定义的像素着色器实现更加灵活和精细的颜色混合效果。 HLSL着色器模型（Shader Model）： 解释不同HLSL着色器模型（如vs_1_1, ps_2_0, vs_3_0, ps_3_0等）之间的差异和能力限制，以及如何根据硬件能力选择合适的着色器模型。 DirectX着色器编译器（fxc）： 介绍如何使用DirectX SDK提供的着色器编译器工具来编译HLSL代码，以及编译过程中可能遇到的错误和警告。 结语 通过本书的学习，您将能够自信地运用HLSL语言，在Direct3D 9平台上实现从基础光照到高级视觉特效的各种渲染需求。我们鼓励读者在实践中不断尝试和探索，将所学知识融会贯通，创造出属于自己的独特视觉语言。愿本书成为您在Direct3D 9图形编程道路上的坚实助力。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆