DirectX 3D HLSL高级实例精讲

 前言一、背景随当今国际和国内娱乐行业大量使用CG技术，特别是实时CG特效给各个年龄的消费群体带来极大的震撼，同时也带来巨大的市场需求。作为娱乐图形消费的软硬件在本次浪潮的下蓬勃发展，实时图形渲染技术的HLSL更作为当今实游戏、虚拟现实的前沿领域，不仅是从事实时图形开发工作所必备的知识，也是行业人才竞争力的必备技能之一；随DX11引入的通用计算，HLSL的运用范围更加广阔，成为计算机高端图形开发必须掌握的核心知识。二、当前状况及本书编写背景1、国内介绍DirectX的书籍很少，特别是有一定深度，且全面的书籍几乎匮乏，大致有以下几个特点。（1）、对DirectX的讲解基本处于入门阶段，还存在出版以传统渲染管道方式来讲解书籍，以HLSL控制下可编程渲染管道涉及较少。（2）、内容不够深入，对HLSL涉及的Shader基本都是介绍，很少有丰富完整的实例来完整学习。（3）、部分书籍内容技术质量欠缺。2、国内学术和论坛没有形成学术氛围。国内各大论坛几乎没有讨论DX内容的氛围，缺乏深度广度。3、国内引进的高端书籍中，主要是翻译，没有能够将此国外技术广泛化和通俗化。4、从笔者从实际出发，将前期开发案例和教学经验加以总结成书，与广大读者共享。三、选择本书的优势目前市面上教授图形的书籍较多，为什么选择本书？1、内容全面全面、新颖。（1）内容全面：除去因部分技术缺乏后续发展动力的技术外，本书涵盖DirectX的所有图形内容，超过市面任何一本图形书籍,其全面性可以查看本书实例程序的截图和目录来了解书籍的内容，所有的例子内容满足各个开发层次的需要。（2）内容新颖：本书是以HLSL来介绍图像方式的书籍，完全抛弃了DX9以下的固定管线方式，可以从每个例子使用的.fx文件，HLSL文件控制渲染；例子中讲解了当代引擎使用的法线高光贴图技术、视差纹理、HDR；此外本书专有一章对物理引擎的讲解，并提供了丰富的实例来提高图形真实感的内容。2、实用性。本书是以教学、工程为目标的内容，入门部分可以让读者尽快掌握基础知识（见后续教学部分），工程部分则以实际需求为标准进行分析，如第18章的综合实例就以多个例子组合实现一个较大的工程实例，修改后即可用于项目展示。因此本书可以供计算机图形学课程的大作业和毕业设计使用。并且物理引擎部分可以作为图形开发班的提高使用，并且提供了工程项目所涉及的工具提供了代码（资源打包工具、路径工具，音乐工具）。3、有一定深度。（1）对于有一定开发经验的读者可以参看图形的特效部分（第16章到第19章），主要讲解在基本渲染上增加真实感的内容。（2）本书的例子的选择都有一定的代表性，能反映HLSL当前的运用情况，在各个章节末都对当前实例代码的改进提出方向，供用户在后续开发中作为提高、深化，编写出更符合工程需要的代码。（3）并且书中还对GPU下的通用计算提供了几个实例代码，供高性能计算参考。4、讲解方式。（1）内容精简。本书是笔者在科研、教学中的体会和总结，把一个清晰的原理在讲解给读者后，再从程序的角度逐步展开讲解。（2）本书中除对原理，函数讲解外，书中粘贴部分核心代码，并有详细注释（仅在书中注解，程序中未注解）。（3）本书不是SDK的重复讲解（微软SDK的例子中展示了各种技术，读者容易迷失在代码中），而是将各个技术特点分散讲解，逐步提高（如ShadowVolume分段讲解方便提供代码，方便读者理解和使用）。5、配套代码。本书讲解的代码完全收录在光盘中，约170个例子，能向用户提供各种知识点和充足的学习实例。6、其他。由于本书的例子主要是以教学目的提供给读者，在程序的优化和可扩充方面考虑较少，在自定义的类中也未使用C++中多继承、虚函数等功能。