游戏开发入门：数学和物理 PDF 原书完整版

这书紧紧围绕着游戏开发入门务必把握的数学课和物理知识，进行了十分详尽及栩栩如生的论述。这书的每一关键知识结构图都配置了主题鲜明、详实的手机游戏及視覺实例，协助用户从浅到深、由点及面地了解和把握在游戏开发入门时需要基础数学和物理知识。 这书第1章至第6章，关键详细介绍了游戏开发入门必需的基本数学知识，从最基本的平面坐标、向量和向量及线性变换，深层次到几何图元及几何图形检验。这书第7章至第11章，则紧紧围绕着游戏开发入门需要的基本物理知识，从线形健身运动、牛顿结构力学，深层次到撞击、转动健身运动，最终开展综合性运用，即粒子系统基本知识的详细介绍。这书每章节的编码实例全是根据Processing服务平台布置保持的，实际操作便捷且易懂通俗易懂，这种实例详尽论述了在游戏编程时怎样用编码逻辑思维再次阐释基础知识专业知识，并佐以栩栩如生的数据可视化結果。做为新手入门书籍，这书紧紧围绕如何把基本的基础知识转换为游戏编程中的核心技术，针对用户而言，是理论指导实践活动的*参照。这书既适用高等院校电子计算机及有关技术专业，也可做为普通读者学习游戏开发时的数学课和物理知识运用自学教材和教材，还适用用户开展计算思维的训炼。

目录

• 第1章 笛卡儿坐标系和极坐标系
• 1.1 2D笛卡儿数学
• 1.2 从2D到3D
• 1.3 Processing及其坐标系
• 1.3.1 Processing
• 1.3.2 Processing中的2D和3D坐标系
• 1.4 极坐标系
• 1.4.1 2D极坐标系
• 1.4.2 极坐标和笛卡儿坐标的转换
• 习题1
• 第2章 向量
• 2.1 向量与标量
• 2.2 向量的定义
• 2.2.1 数学定义
• 2.2.2 几何定义
• 2.3 向量的表达
• 2.4 向量与点
• 2.5 向量运算
• 2.5.1 零向量和负向量
• 2.5.2 模长
• 2.5.3 标量与向量的乘法
• 2.5.4 向量的加减法
• 2.5.5 向量点乘
• 2.5.6 向量叉乘
• 2.6 PVector
• 2.6.1 定义与源代码
• 2.6.2 add函数
• 2.6.3 sub函数
• 2.6.4 normalize函数
• 2.6.5 mult函数
• 2.6.6 dot函数
• 2.6.7 cross函数
• 习题2
• 第3章 矩阵运算
• 3.1 矩阵的数学定义
• 3.1.1 矩阵的维数和记法
• 3.1.2 方阵
• 3.1.3 相等矩阵
• 3.1.4 转置矩阵
• 3.1.5 矩阵的加减运算
• 3.1.6 标量和矩阵的乘法运算
• 3.1.7 矩阵相乘
• 3.1.8 行列式
• 3.1.9 矩阵的逆
• 3.2 向量和矩阵
• 3.2.1 行向量与列向量
• 3.2.2 向量与矩阵的乘法
• 3.3 矩阵的几何意义
• 3.4 PMatrix
• 习题3
• 第4章 矩阵和仿射变换
• 4.1 变换物体和变换坐标系
• 4.2 齐次坐标和齐次矩阵
• 4.2.1 齐次坐标
• 4.2.2 齐次矩阵
• 4.3 平移
• 4.3.1 2D和3D中的平移
• 4.3.2 translate函数
• 4.4 缩放
• 4.4.1 沿坐标轴的缩放
• 4.4.2 沿任意轴的缩放
• 4.4.3 正交投影
• 4.4.4 镜像
• 4.4.5 scale函数
• 4.5 旋转
• 4.5.1 2D旋转
• 4.5.2 3D旋转
• 4.5.3 rotate函数
• 4.6 组合变换
• 习题4
• 第5章 几何图元
• 5.1 直线、线段和射线
• 5.1.1 直线和线段
• 5.1.2 射线和线段
• 5.1.3 line函数
• 5.2 圆和球
• 5.2.1 定义
• 5.2.2 ellipse函数
• 5.2.3 sphere函数
• 5.3 平面
• 5.3.1 定义
• 5.3.2 Processing中平面的绘制
• 5.4 三角形
• 5.4.1 定义
• 5.4.2 triangle函数
• 5.5 多边形
• 5.5.1 定义
• 5.5.2 Processing中多边形的绘制
• 5.6 矩形边界框
• 5.6.1 定义
• 5.6.2 box函数
• 习题5
• 第6章 几何检测
• 6.1 直线上的最近点
• 6.1.1 2D直线上的最近点
• 6.1.2 射线上的最近点
• 6.2 圆或球上的最近点
• 6.2.1 原理
• 6.2.2 模拟
• 6.3 平面上的最近点
• 6.3.1 原理
• 6.3.2 模拟
• 6.4 直线的两两相交
• 6.4.1 2D中两条直线的相交检测
• 6.4.2 3D中两条射线的相交检测
• 6.4.3 模拟
• 6.5 直线与圆或球的相交
• 6.5.1 原理
• 6.5.2 模拟
• 6.6 直线与平面的相交
• 6.6.1 原理
• 6.6.2 模拟
• 6.7 圆或球的两两相交
• 6.7.1 原理
• 6.7.2 模拟
• 6.8 球与平面的相交
• 6.8.1 原理
• 6.8.2 模拟
• 习题6
• 第7章 线性运动
• 7.1 速度
• 7.1.1 平均速度
• 7.1.2 瞬时速度
• 7.2 加速度
• 7.2.1 平均加速度
• 7.2.2 瞬时加速度
• 7.3 运动方程
• 7.3.1 运动方程定义
• 7.3.2 Processing中的运动实现
• 7.4 抛体运动
• 7.4.1 原理
• 7.4.2 模拟
• 习题7
• 第8章 牛顿力学
• 8.1 牛顿三大定律
• 8.1.1 牛顿第一定律
• 8.1.2 牛顿第二定律
• 8.1.3 牛顿第三定律
• 8.2 力
• 8.2.1 重力与支持力
• 8.2.2 摩擦力
• 8.2.3 风阻力和流体阻力
• 8.2.4 引力
• 习题8
• 第9章 动量和碰撞
• 9.1 与静止物体的碰撞
• 9.1.1 轴对齐向量反射
• 9.1.2 非轴对齐向量反射
• 9.2 动量定理
• 9.2.1 动量
• 9.2.2 冲量
• 9.2.3 动量定律
• 9.2.4 动量守恒定律
• 9.3 线性碰撞建模
• 9.3.1 弹性碰撞模型
• 9.3.2 非对心碰撞模型
• 习题9
• 第10章 旋转运动
• 10.1 角运动
• 10.1.1 基本概念
• 10.1.2 模拟
• 10.2 旋转力学
• 10.2.1 基本概念
• 10.2.2 模拟
• 习题10
• 第11章 粒子系统基础
• 11.1 粒子系统的组成
• 11.1.1 功能模块
• 11.1.2 更新循环阶段
• 11.2 单个粒子的模拟
• 11.3 粒子系统的模拟
• 11.3.1 定义粒子系统
• 11.3.2 与力的整合
• 11.3.3 复杂粒子
• 习题11
• 参考文献