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內(nèi)容簡介

　　本書圍繞著游戲開發(fā)入門必須掌握的數(shù)學(xué)和物理知識，展開了非常詳細(xì)及生動的闡述。本書的每個重要知識點都配備了內(nèi)容豐富、翔實的游戲及視覺案例，幫助讀者從淺到深、由點及面地理解和掌握在游戲開發(fā)入門時所需基礎(chǔ)數(shù)學(xué)和物理知識。本書第1章至第6章，主要介紹了游戲開發(fā)入門必備的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識，從*基礎(chǔ)的坐標(biāo)系、向量和矩陣及線性變換，深入到幾何圖元及幾何檢測。本書第7章至第11章，則圍繞著游戲開發(fā)入門所需的基礎(chǔ)物理知識，從線性運(yùn)動、牛頓力學(xué)，深入到碰撞、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，*后進(jìn)行綜合應(yīng)用，即粒子系統(tǒng)基礎(chǔ)知識的介紹。本書每一章的代碼案例都是基于Processing平臺設(shè)計實現(xiàn)的，操作方便且易學(xué)易懂，這些案例詳細(xì)闡述了在游戲開發(fā)時如何用代碼思維重新詮釋基礎(chǔ)理論知識，并佐以生動的可視化結(jié)果。作為入門圖書，本書著眼于如何將基礎(chǔ)的理論知識轉(zhuǎn)化為游戲開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)，對于讀者來說，是理論指導(dǎo)實踐的*佳參考。本書既適用于高等學(xué)校計算機(jī)及相關(guān)專業(yè)，也可作為普通讀者學(xué)習(xí)游戲開發(fā)時的數(shù)學(xué)和物理知識應(yīng)用自學(xué)教材和參考書，還適用于讀者進(jìn)行計算思維的訓(xùn)練。

作者簡介

　　徐芝琦，女，浙江傳媒學(xué)院新媒體學(xué)院教師，現(xiàn)任公共計算機(jī)教學(xué)部主任。1999年進(jìn)入浙江大學(xué)，度過了本科、碩士和博士研究生的學(xué)習(xí)階段，于2008年獲得了計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的博士學(xué)位。2008至2012年曾在華南理工大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院及廣東省計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重點實驗室工作。目前的主要研究方向為基于游戲的學(xué)習(xí)、可視化編程與計算思維、數(shù)字交互藝術(shù)與技術(shù)等。中國高校虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成員。主持并參與了多項國家、省部級科研項目以及教學(xué)改革項目，發(fā)表高水平被索引論文若干篇。指導(dǎo)大學(xué)生各級創(chuàng)新基金和新苗人才計劃項目近10項，帶領(lǐng)學(xué)生參加移動應(yīng)用開發(fā)大賽、全國計算機(jī)設(shè)計大賽、浙江省多媒體設(shè)計大賽等，獲得多個全國一等獎、二等獎以及省級獎項。多次獲得校級教學(xué)技能競賽獎項以及多個榮譽(yù)稱號（三育人、優(yōu)秀班主任等）?！埛?，浙江傳媒學(xué)院新媒體學(xué)院教師，主要研究方向為數(shù)字娛樂交互技術(shù)。中國高校虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、中國高校游戲設(shè)計聯(lián)盟成員。國家自然科學(xué)基金項目盲人電子化閱讀的觸感建模與交互方法研究”、浙江省科技廳面向盲人的移動終端新型觸感交互技術(shù)研究”項目主要成員。指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新基金和新苗人才計劃項目12項，帶領(lǐng)學(xué)生參加微軟國際創(chuàng)新杯（Imagine Cup）大賽、全國計算機(jī)設(shè)計大賽、浙江省多媒體設(shè)計大賽、全國信息技術(shù)應(yīng)用水平大賽等，獲得全國一等獎8項，二等獎20項，省級獎項若干。出版過多部教材，包括：《計算機(jī)游戲程序設(shè)計（基礎(chǔ)篇）（第3版）》，電子工業(yè)出版社，2016年（國家精品課教材）；《游戲策劃與設(shè)計》，清華大學(xué)出版社，2016年；《Unity3D游戲開發(fā)基礎(chǔ)》，浙江工商大學(xué)出版社，2013年（第2版即將出版）；《手機(jī)游戲的設(shè)計開發(fā)》，中國廣播影視出版社，2012年。目前負(fù)責(zé)學(xué)校小目標(biāo)”游戲設(shè)計工作室，帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計開發(fā)面向市場的游戲和VR相關(guān)作品。曾獲2012年度浙江傳媒學(xué)院三育人”先進(jìn)個人，2013年度校學(xué)科競賽和科技創(chuàng)新評優(yōu)優(yōu)秀指導(dǎo)教師稱號。

圖書目錄

目錄
第1章笛卡兒坐標(biāo)系和極坐標(biāo)系
1．1 2D笛卡兒數(shù)學(xué)
1．2 從2D到3D
1．3 Processing及其坐標(biāo)系
1．3．1 Processing
1．3．2 Processing中的2D和3D坐標(biāo)系
1．4 極坐標(biāo)系
1．4．1 2D極坐標(biāo)系
1．4．2 極坐標(biāo)和笛卡兒坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換
習(xí)題1
第2章向量
2．1 向量與標(biāo)量
2．2 向量的定義
2．2．1 數(shù)學(xué)定義
2．2．2 幾何定義
2．3 向量的表達(dá)
2．4 向量與點
2．5 向量運(yùn)算
2．5．1 零向量和負(fù)向量
2．5．2 模長
2．5．3 標(biāo)量與向量的乘法
2．5．4 向量的加減法
2．5．5 向量點乘
2．5．6 向量叉乘
2．6 PVector
2．6．1 定義與源代碼
2．6．2 add函數(shù)
2．6．3 sub函數(shù)
2．6．4 normalize函數(shù)
2．6．5 mult函數(shù)
2．6．6 dot函數(shù)
2．6．7 cross函數(shù)
習(xí)題2
第3章矩陣運(yùn)算
3．1 矩陣的數(shù)學(xué)定義
3．1．1 矩陣的維數(shù)和記法
3．1．2 方陣
3．1．3 相等矩陣
3．1．4 轉(zhuǎn)置矩陣
3．1．5 矩陣的加減運(yùn)算
3．1．6 標(biāo)量和矩陣的乘法運(yùn)算
3．1．7 矩陣相乘
3．1．8 行列式
3．1．9 矩陣的逆
3．2 向量和矩陣
3．2．1 行向量與列向量
3．2．2 向量與矩陣的乘法
3．3 矩陣的幾何意義
3．4 PMatrix
習(xí)題3
第4章矩陣和仿射變換
4．1 變換物體和變換坐標(biāo)系
4．2 齊次坐標(biāo)和齊次矩陣
4．2．1 齊次坐標(biāo)
4．2．2 齊次矩陣
4．3 平移
4．3．1 2D和3D中的平移
4．3．2 translate函數(shù)
4．4 縮放
4．4．1 沿坐標(biāo)軸的縮放
4．4．2 沿任意軸的縮放
4．4．3 正交投影
4．4．4 鏡像
4．4．5 scale函數(shù)
4．5 旋轉(zhuǎn)
4．5．1 2D旋轉(zhuǎn)
4．5．2 3D旋轉(zhuǎn)
4．5．3 rotate函數(shù)
4．6 組合變換
習(xí)題4
第5章幾何圖元
5．1 直線、線段和射線
5．1．1 直線和線段
5．1．2 射線和線段
5．1．3 line函數(shù)
5．2 圓和球
5．2．1 定義
5．2．2 ellipse函數(shù)
5．2．3 sphere函數(shù)
5．3 平面
5．3．1 定義
5．3．2 Processing中平面的繪制
5．4 三角形
5．4．1 定義
5．4．2 triangle函數(shù)
5．5 多邊形
5．5．1 定義
5．5．2 Processing中多邊形的繪制
5．6 矩形邊界框
5．6．1 定義
5．6．2 box函數(shù)
習(xí)題5
第6章幾何檢測
6．1 直線上的最近點
6．1．1 2D直線上的最近點
6．1．2 射線上的最近點
6．2 圓或球上的最近點
6．2．1 原理
6．2．2 模擬
6．3 平面上的最近點
6．3．1 原理
6．3．2 模擬
6．4 直線的兩兩相交
6．4．1 2D中兩條直線的相交檢測
6．4．2 3D中兩條射線的相交檢測
6．4．3 模擬
6．5 直線與圓或球的相交
6．5．1 原理
6．5．2 模擬
6．6 直線與平面的相交
6．6．1 原理
6．6．2 模擬
6．7 圓或球的兩兩相交
6．7．1 原理
6．7．2 模擬
6．8 球與平面的相交
6．8．1 原理
6．8．2 模擬
習(xí)題6
第7章線性運(yùn)動
7．1 速度
7．1．1 平均速度
7．1．2 瞬時速度
7．2 加速度
7．2．1 平均加速度
7．2．2 瞬時加速度
7．3 運(yùn)動方程
7．3．1 運(yùn)動方程定義
7．3．2 Processing中的運(yùn)動實現(xiàn)
7．4 拋體運(yùn)動
7．4．1 原理
7．4．2 模擬
習(xí)題7
第8章牛頓力學(xué)
8．1 牛頓三大定律
8．1．1 牛頓第一定律
8．1．2 牛頓第二定律
8．1．3 牛頓第三定律
8．2 力
8．2．1 重力與支持力
8．2．2 摩擦力
8．2．3 風(fēng)阻力和流體阻力
8．2．4 引力
習(xí)題8
第9章動量和碰撞
9．1 與靜止物體的碰撞
9．1．1 軸對齊向量反射
9．1．2 非軸對齊向量反射
9．2 動量定理
9．2．1 動量
9．2．2 沖量
9．2．3 動量定律
9．2．4 動量守恒定律
9．3 線性碰撞建模
9．3．1 彈性碰撞模型
9．3．2 非對心碰撞模型
習(xí)題9
第10章旋轉(zhuǎn)運(yùn)動
10．1 角運(yùn)動
10．1．1 基本概念
10．1．2 模擬
10．2 旋轉(zhuǎn)力學(xué)
10．2．1 基本概念
10．2．2 模擬
習(xí)題10
第11章粒子系統(tǒng)基礎(chǔ)
11．1 粒子系統(tǒng)的組成
11．1．1 功能模塊
11．1．2 更新循環(huán)階段
11．2 單個粒子的模擬
11．3 粒子系統(tǒng)的模擬
11．3．1 定義粒子系統(tǒng)
11．3．2 與力的整合
11．3．3 復(fù)雜粒子
習(xí)題11
參考文獻(xiàn)