使用C#语言可以编写基于DirectX和微软最新游戏开发平台XNA(仅支持C#语言)的3D图形和3D游戏程序，其运行速度已接近于C++代码的运行速度，一些商业游戏已经使用C#语言创建。用C#语言编写3D图形和3D游戏程序可以降低学习和开发难度，提高开发效率，使开发人员能写出更安全的代码。本书目的是使具有C语言基础的读者通过本书学习，掌握用C#语言开发基于DirectX和XNA的3D图形和3D游戏程序。本书采用实例驱动的方式进行讲解，在例子中尽量避免罗列不相关的知识点和无关代码，使例子代码短小精悍，容易理解，书中全部例程均给出了详细设计步骤，并对每一步代码给出详细解释，读者可按照书中步骤完成例子。 本书可作为学习用C#语言开发3D图形和3D游戏程序的入门书，也可作为高校计算机及游戏等相关专业教师、研究生、本专科学生的教材或参考书，对使用C#语言开发3D图形和3D游戏程序的程序员也有很好的参考价值。目 录
第1章 Managed DirectX和XNA 1
1.1 DirectX 1
1.2 Managed DirectX 1
1.3 XNA简介 3
1.4 .NET Framework 3
1.5 事件驱动 3
1.6 Windows应用程序框架 4
1.7 可视化程序设计 6
1.8 解决方案和项目 9
1.9 键盘事件 10
1.10 事件处理函数参数 10
1.11 鼠标事件 11
1.12 窗体的Paint事件 12
1.13 常用结构 13
第2章 3D图形的数学基础 15
2.1 3D坐标系统和坐标 15
2.2 向量 16
2.3 矩阵和Matrix结构 18
2.4 仿射矩阵 19
2.5 Matrix结构表示3D变换矩阵 21
第3章 Direct 3D程序框架 23
3.1 图形卡和GPU 23
3.2 Device类 24
3.3 3D程序基本框架 26
3.4 从基本框架创建项目 29
3.5 TransformedColored结构 30
3.6 绘制静止三角形 32
3.7 绘制点、线和三角形 33
3.8 VertexBuffer类 35
3.9 绘制静止立方体 37
3.10 背面剔除 39
3.11 在基本框架中使用控件 41
第4章 Direct 3D图形原理 42
4.1 世界、观察和投影变换 42
4.2 PositionColored结构 46
4.3 显示三角形 46
4.4 使三角形旋转 48
4.5 三角形连续旋转 50
4.6 显示立方体 51
4.7 从不同位置观察立方体 53
4.8 使用顶点索引绘制立方体 54
4.9 模拟地板和墙壁 56
4.10 旋转的空心圆柱 59
4.11 复杂的变换关系 61
第5章 灯光和材质 63
5.1 灯光 63
5.2 材质和Material结构 64
5.3 PostionNormal结构和法线 65
5.4 定向光源照亮三角形 66
5.5 定向光源照亮立方体 69
5.6 定向光源照亮空心圆柱 73
5.7 点光源 75
5.8 聚光灯光源 77
5.9 各种光源照射到地板上 78
5.10 镜面高光 83
5.11 材质属性Emissive 84
第6章 纹理 86
6.1 纹理图案和坐标 86
6.2 包含纹理坐标的顶点结构 87
6.3 为墙壁增加纹理 87
6.4 纹理寻址模式 89
6.5 光照三角形增加纹理 91
6.6 为立方体增加纹理 96
6.7 为空心圆柱增加纹理 101
6.8 添加背景 103
6.9 纹理滤波器 105
6.10 多层纹理 106
6.11 多级渐进纹理滤波 109
第7章 Mesh类 111
7.1 Mesh类预定义的几何体 111
7.2 显示茶壶 112
7.3 改变观察点和旋转茶壶 114
7.4 增加多个茶壶 115
7.5 克隆mesh实现纹理 116
7.6 3D字体 118
7.7 显示.x文件中的3D图形 118
7.8 地形图 121
7.9 Mesh的优化 125
7.10 Mesh的简化 127
7.11 ProgressiveMesh类 129
7.12 将3ds Max文件转换为.x文件 131
第8章 透明效果和雾化 133
8.1 深度测试 133
8.2 透明物体的绘制原理 137
8.3 顶点颜色透明 138
8.4 材质颜色透明 140
8.5 纹理透明 142
8.6 有纹理的透明立方体 145
8.7 多个透明体 148
8.8 雾化 150
8.9 顶点雾化 151
8.10 像素雾化 153
8.11 基于范围的雾化 154
第9章 其他特殊效果 157
9.1 倒影 157
9.2 使用TextureFactor来 设置顶点颜色 161
9.3 阴影 163
9.4 后视镜 166
9.5 广告牌技术 171
9.6 模板测试 176
第10章 可编程流水线入门 184
10.1 可编程流水线的基本概念 184
10.2 HLSL基础 185
10.3 fx文件 190
10.4 Effect类 191
10.5 使用HLSL程序基本框架 192
10.6 简单HLSL渲染 194
10.7 HLSL光照模型 198
10.8 HLSL表示环境光 199
10.9 HLSL定向光源漫反射光 202
10.10 HLSL表示镜面高光 204
10.11 纹理渲染 210
10.12 effect编辑器的使用 218
第11章 移植到XNA游戏框架 220
11.1 XNA基本框架 220
11.2 Basic Effect类 224
11.3 键盘 227
11.4 用顶点索引绘制图形 229
11.5 灯光 231
11.6 纹理 233
11.7 .x和.fbx文件 235
11.8 HLSL 239
11.9 SpriteBatch类 241
11.10 输出字符串 245
11.11 鼠标及按钮实现 247
第12章 XNA透明效果和雾化 249
12.1 深度测试 249
12.2 将顶点颜色设置为透明 251
12.3 将材质颜色设置为透明 253
12.4 纹理透明 255
12.5 像素雾化 256
第13章 XNA特殊效果 258
13.1 倒影 258
13.2 阴影 262
13.3 广告牌技术 266
13.4 模板测试 268
13.5 后视镜 273
13.6 声音 276
第14章 用XNA实现粒子系统 279
14.1 Point Sprite 279
14.2 描述粒子的结构 281
14.3 粒子系统原理 283
14.4 粒子系统类 284
14.5 模拟曳光弹 286
14.6 模拟爆炸 289
14.7 模拟雪景 293
14.8 HLSL粒子系统 296
14.9 SpriteBatch粒子系统 311
第15章 XNA实现阶层动画 314
15.1 常用的动画技术 314
15.2 阶层关系 315
15.3 .x文件格式分析 319
15.4 显示有阶层关系的.x文件 321
15.5 逼真的坦克 328
15.6 蒙皮骨骼动画 331
第16章 XNA游戏实例 333
16.1 显示一辆汽车 333
16.2 汽车停在公路上 335
16.3 汽车在公路上行驶 337
16.4 汽车左右移动 338
16.5 在公路上增加障碍物 340
16.6 汽车是否碰到障碍物 344
16.7 完成游戏 346
附录 C#语言入门 352
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