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Introduction to Math and Physics for Game Programmers

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简介:
Whether youre an amateur or a aspiring game design professional, your goal is likely the same: To create the most impressive games possible using todays cutting-edge technology. However, to achieve this objective, you must grasp some fundamental math and physics principles. Fortunately, you dont need to revisit night school if this handy guide serves as your go-to resource! Through clear, step-by-step guidance from expert Wendy Stahler, this book covers essential trigonometry concepts like triangle operations and vector calculations. Each chapter is accompanied by practice problems designed to reinforce learning, with interactive demonstrations throughout that illustrate the key topics discussed in each section. By the end of this volume, readers will have a thorough understanding of all the math and physics concepts needed to effectively manage and enhance their game development projects.

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  • Math and Physics for Game Programmers: Beginning Level
    优质
    本书为游戏程序员设计,介绍数学和物理基础知识,帮助读者掌握开发游戏所需的核心技能。适合初学者阅读。 《游戏程序员的数学与物理基础》是一本专为游戏开发人员设计的教材,它深入浅出地介绍了在游戏编程中不可或缺的数学和物理知识。无论是2D还是3D游戏,数学和物理都是核心技能,帮助开发者创建真实、动态且引人入胜的游戏体验。 首先,我们要理解数学在游戏中的应用。数学基础主要涵盖线性代数、几何、三角学和向量运算。其中,线性代数是处理3D空间中物体变换的基础,包括矩阵乘法、逆矩阵和行列式等概念;几何则涉及点、线、面的关系以及碰撞检测;而三角学在游戏图形学中的应用广泛,如计算角度、距离和旋转;向量运算用于表示方向和速度,并进行移动、旋转和加速度的计算。 接下来是物理学知识。物体运动、碰撞、重力及摩擦力等现象在游戏中都需要遵循现实世界的物理规则。牛顿三大定律构成了基础理论,理解和运用这些法则可以实现真实感强的物理模拟效果;刚体动力学用于处理物体的速度、加速度以及角速度等问题;同时,准确地进行碰撞检测和响应是保证游戏逻辑正确性的关键步骤。 此外,《游戏程序员的数学与Physics基础》还涵盖了一些高级话题。例如,四元数可以用来解决旋转中的万向锁问题;贝塞尔曲线和样条可用于生成平滑路径;光线投射及阴影算法则能提升视觉效果的真实度;物理引擎如Box2D和PhysX提供了预封装的物理模拟功能,使开发者能够更专注于游戏设计。 在实际开发过程中,数学与物理学知识的应用非常广泛。例如:利用向量进行角色移动控制、通过矩阵操作物体旋转或缩放、使用物理引擎来模拟真实弹道轨迹等;同时,空间分割结构(如四叉树或Octree)也能帮助提高碰撞检测效率。 总之,《游戏程序员的数学与Physics基础》这本书将为读者建立坚实的数学和物理理论框架,并指导他们掌握实际应用技巧。对于初学者来说是一本极佳的学习材料;而对于有经验的游戏开发者而言,它亦是巩固知识、提升技能水平的重要参考资料。
  • Introduction to Medical Imaging: Physics and Engineering
    优质
    本书《医学成像原理与工程》介绍了医学成像领域的物理和工程技术基础,涵盖X射线、超声、核磁共振等主流成像技术。适合医学生及工程师阅读参考。 《医学影像:物理、工程与临床应用》是一本很好的学习医学影像的书籍。我现在用的就是这本书来学习医学影像知识,内容非常丰富。
  • 3D Math Guide for Graphics and Game Development, 2nd Edition
    优质
    本书是为图形和游戏开发领域设计的第二版三维数学指南,深入浅出地讲解了向量、矩阵及几何学等核心概念。 这本书深入浅出地介绍了描述、模拟和渲染三维世界的必备数学知识。作者结合学术研究与实际应用经验,教你如何运用数学来定义物体在三维空间中的位置、方向及运动轨迹。书中涵盖了游戏设计师所需的数学基础,包括坐标系、向量和矩阵的基本概念,并进一步探讨了三维定位方法、微积分与动力学原理、图形技术以及参数曲线等内容。
  • 3D Math Guide for Graphics and Game Development, 2nd Edition
    优质
    《3D Math Guide for Graphics and Game Development, 2nd Edition》是一本全面介绍三维图形与游戏开发所需数学知识的教程,适用于开发者和学生。 **书名**: 3D数学基础:图形与游戏开发 **出版社**: A K Peters/CRC Press **出版日期**: 2011年 **装帧**: 精装 **书籍状况**: 全新 ### 内容简介: 本书深入浅出地介绍了创建、模拟和渲染三维世界的数学基础。结合学术理论与实际应用经验,作者们教你如何用数学描述物体在三维空间中的位置、方向以及运动轨迹。书中涵盖了游戏设计师所需的数学基础知识,包括坐标系、向量和矩阵的基础知识,并进一步探讨了三维空间中的定向问题,微积分及动力学原理,图形技术以及参数曲线。 ### 作者简介: 弗莱彻·邓恩自1996年起就开始从事视频游戏编程工作。他曾担任终端真实性的主要程序员,在那里他是Infernal引擎的架构师之一,并且是《血染红颜》的主要开发者。后来他作为迪士尼公司的技术总监在Wideload Games芝加哥办公室任职,负责开发了获得2010年E3家庭游戏奖的Disney Guilty Party游戏项目。目前邓恩先生在美国华盛顿州贝尔维尤市Valve Software公司担任开发者。 伊安·帕伯雷是德克萨斯大学北德州分校计算机科学与工程系教授。帕伯雷博士在科研和教学领域拥有超过25年的经验,并且在全国范围内以推动高等教育中的游戏编程教育而闻名。
  • Introduction to Medical Imaging Physics Engineering.pdf
    优质
    《Introduction to Medical Imaging Physics Engineering》是一本介绍医学成像物理学与工程学基础概念和技术原理的专业书籍,适用于医学生和工程师阅读。 《医学影像物理学、工程与临床应用》介绍了X射线、CT、PET、核医学、超声波及MRI的基础知识,为高年级本科生和研究生提供了一个广泛的医学影像导论。书中包含超过130道章节末尾练习题以及解答示例问题,帮助学生掌握理论并获得解决更复杂问题所需的工具。本书涵盖了基础理论、仪器设备及最新的技术和应用,使学生能够迅速了解最近的发展动态,如结合CT和PET的成像技术、多层螺旋CT、四维超声波和并行成像MR技术等。通过临床实例展示了物理与工程知识在医学中的实际应用价值。最后,每章末尾提供了有助于深入学习的专业书籍、近期综述文章及相关科学期刊的参考文献,使其成为一门为期一个学期的医学影像课程的理想教材。
  • Introduction to Signal Detection and Estimation
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    《信号检测与估计导论》是一本介绍信号处理领域中信号检测和参数估计基础理论的教材,适用于通信工程及相关专业的学习者。 《信号检测与估计导论》由H. Vincent Poor编写,是Springer出版社于1994年出版的第二版,并在随后进行了修正印刷。该书共有398页,文件格式为PDF。 IEEE Communications Magazine评价说:“学生们会发现这本书是一本非常有用、全面且易于理解的信号检测与估计技术入门书籍... 它使这一领域的理论变得对普通研究生来说易懂... 同时也是他们图书馆中的一个宝贵补充,作为关键概念和技巧的手册。” 此外,《数学评论》也对该书给予高度评价:“书中使用了许多图表来说明统计程序是如何实现的。该书组织得非常巧妙且实用,难度逐渐递增... 在解释每个结果的意义方面投入了极大的关注。”
  • Introduction to CMake and Best Practices
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    本课程介绍CMake的基本概念和用法,并探讨最佳实践,帮助开发者高效管理复杂的构建过程。 CMake 已经超越 Autotools 成为 C/C++ 开发中最受欢迎的成熟稳定的编译规则生成系统。欢迎使用 CMake,这是一个跨平台、开源的构建系统。CMake 是一组工具,旨在用于软件的构建、测试和打包过程。它通过简单的平台和编译器无关配置文件来控制软件的编译流程,并能生成适用于您选择的编译环境下的原生 Makefile 和工作区。