《游戏开发入门：数学和物理》徐芝琦 电子书下载

书名：《游戏开发入门：数学和物理》徐芝琦

徐芝琦，女，浙江传媒学院网络媒体学校老师，现任公共性计算机系统教研部负责人。一九九九年加入浙大，渡过了大学本科、研究生和硕博连读的读书时期，于二零零八年取得了计算机网络技术专业方面的硕士学位。二零零八至二零一二年曾在华南理工计算机专业与工程学校及广东计算机系统重中之重试验室做工作。当前的关键研究方法为根据手游的读书、可视化编程与计算思维、数据互动艺术类与技术性等。全国高校虚拟现实技术行业同盟队员。主持人并参与了多种我国、省部级科技项目还有教育改革新项目，刊登高质量被索引和收录文章若干篇。辅导在校大学生各项创新基金和新苗优秀人才方案新项目近十项，带着学员参与应用程序开发比赛、计算机等级设计比赛、浙江省多媒体设计比赛等，取得众多国内头奖、2等奖还有省级大奖。数次取得院级教学技能比赛大奖还有众多荣誉证书(三育人、优秀班主任等)。

张帆，男，浙江传媒学院网络媒体院校老师，主要研究内容为数字文化产业交互方式。全国高校虚拟现实技术行业连盟、全国高校手游设计联盟队员。自然科学基金工程项目”智障人士数字化浏览的触摸模型与互交方式 探讨”、浙江省科技厅”针对智障人士的移动智能终端新款触摸交互方式探讨”工程项目主要队员。辅导学员创新基金和新苗优秀人才方案工程项目十二项，带着学员报名参加微软公司全球创新杯(Imagine Cup)比赛、计算机等级设计竞赛、浙江多媒体设计比赛、各省信息技术应用能力比赛等，取得各省头奖8项，2等奖二十项，省市级荣誉奖多个。发行过多本教科书，包含：《计算机游戏程序设计(基础篇)(第3版)》，智能电子行业出版，2016年(我国精品课教科书);《游戏策划与设计》，清华大学出版社，2016年;《Unity3D游戏开发基础》，浙江理工大学出版，2013年(第2版将要发行);《手机游戏的开发设计》，中国广播影音出版，二零一二年。现阶段主管院校”奋斗目标”手游设计事务所，带着学员开发设计走向市场的手游和VR有关创作。曾获二零一二本年度浙江传媒学院”三育人”先进工作者，2013本年度校课程比赛和技术创新表彰出色辅导老师头衔。

这书强调着游戏开发入门务必掌握的语言和物理知识，构建了比较具体及深动的表述。这书的所有关键要点都选用了内容充足、详实的手游及绘制范例，协助用户从浅到深、由点及面地明白和掌握在游戏开发入门时必不可少基础数学和物理知识。 这书第1章至第6章，关键讲解了游戏开发入门必不可少的基本数学思想方法，从最基本的坐标值、向量和行列式及线性变换，加入到几何图元及几何的检测。这书第7章至第11章，则强调着游戏开发入门必不可少的基本物理知识，从线形运作、哥白尼热学，加入到撞击、翻转运作，最终构建整体运用，即粒子系统基本知识的讲解。这书每章节的源代码范例全是根据Processingapp平台绘制构建的，使用简单且简便易学好记，这种范例具体表述了在游戏编程时怎样用源代码思路再次阐述基本原理常识，并佐以深动的可视化数据效果。充当入門书籍，这书紧紧围绕怎样把基本的基础理论转变为游戏编程中的核心技术，针对用户而言，是理论创新操作的*参照。这书既适合高等院校计算机系统及相应行业，也可充当普通读者学习游戏开发时的语言和物理知识运用自学教材和教材，还适合用户构建计算思维的培训。

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