МоноИгра. Основные концепции 3D-графики

MonoGame. Podstawowe koncepcje grafiki 3D

Damian Kaniewski, Tomasz Dziubak, Jacek Matulewski

• Poznaj tajniki programowania grafiki 3D we frameworku MonoGame, dzięki któremu powstały takie hity jak Stardew Valley czy Carrion. Monogame jako kontynuator XNA oferuje twórcom gier ogromne perspektywy, swobodę i możliwość dostarczania gier na wszystkie najpopularniejsze systemy operacyjne, łącznie z mobilnymi, pozostając przy tym całkowicie darmowym. Książka adresowana jest do wszystkich zainteresowanych tworzeniem gier i mających przynajmniej podstawową wiedzę o wykorzystywanym w Monogame języku programowania C#.

  MonoGame. Podstawowe koncepcje grafiki 3D dotyczy programowania grafiki 3D, co oznacza, że do jej tworzenia wykorzystuje się kod, a nie edytor sceny obsługiwany myszką. Autorzy wyczerpująco omówili kluczowe zagadnienia, jak rozdzielenie definiowanie figur i brył, poruszanie nimi na scenie, oświetlenie i cienie, mieszanie kolorów czy odwzorowanie tekstur. Wyjaśnione są także kwestie wykraczające poza podstawy grafiki 3D i dotykające tworzenia gier, jak komponentyzacja produkcji gier czy kwestie projektowania systemów sterowania. W rezultacie Czytelnik otrzymuje książkę na temat grafiki 3D w MonoGame łączącą teorię z wykorzystaniem praktycznych przykładów.

  Dzięki książce:

  O autorach

  Tomasz Dziubak – doktor nauk fizycznych zatrudniony w dziale badawczym firmy Canon Ophthalmic Technology, w której pracuje nad tworzeniem oprogramowania diagnostycznego do badania siatkówki oka z użyciem sztucznych sieci neuronowych.

  Jacek Matulewski - fizyk zajmujący się na co dzień optyką kwantową i układami nieuporządkowanymi na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Jego specjalnością są symulacje ewolucji układów kwantowych oddziaływujących z silnym światłem lasera.

  Od 1998 interesuje się programowaniem dla systemu Windows, w szczególności w środowisku Borland C++Builder. Ostatnio zainteresowany platformą .NET i językiem C#. Poza opublikowanymi u nas książkami dotyczącymi programowania przygotował również cykl artykułów dla czasopisma "PC World Komputer" (od sierpnia 2005).

  Wierny użytkownik kupionego w połowie lat osiemdziesiątych "komputera osobistego" ZX Spectrum 48k.

  Spis treści:

  Wstęp

  CZĘŚĆ I. Programowanie grafiki 3D z użyciem MonoGame

  CZĘŚĆ II. Breakout 3D

  CZĘŚĆ III. HLSL

  Skorowidz

• Rozdział 16. Język HLSL

  Shadery

  Środowisko programistyczne FX Composer

  Typy zmiennych w HLSL

  Semantyki

  Funkcje, struktury, pętle i instrukcje warunkowe

  Pliki efektu i techniki

• Rozdział 17. Tworzenie własnego efektu HLSL

  Pierwszy własny efekt

  Definiowanie zmiennych globalnych

  Prezentacja pozycji za pomocą koloru

  Wykorzystanie efektów w projekcie gry MonoGame

• Rozdział 18. Implementacja oświetlenia Phonga w shaderach

  Model Phonga

  Wprowadzenie do optyki

  Implementacja modelu Phonga w efekcie HLSL

  Światło emisji i otoczenia

  Światło rozproszone

  Połysk

  Oświetlenie per pixel

  Użycie efektu w MonoGame

• Rozdział 19. Podstawy teksturowania z wykorzystaniem HLSL

  Wprowadzenie

  Implementacja

  Użycie efektu w MonoGame

• Rozdział 12. Projekt gry

  Tworzenie projektu gry

  Ustawienie kamery

  Wczytywanie i przygotowanie modelu

• Rozdział 13. Plansza, paletka oraz cegły

  Plansza

  Paletka

  Cegły

• Rozdział 14. Piłka
• Rozdział 15. Ostatnie szlify

  Zmiana pozycji kamery

  Interfejs 2D

  Optymalizacja obiektów gry

  Różne kolory cegieł

• Rozdział 1. Tworzenie gry MonoGame

  Narzędzia i środowisko pracy

  Instalacja i konfiguracja środowiska

  Pierwszy projekt

  Klasa gry

• Rozdział 2. Tworzymy pierwszy obiekt

  Werteksy, efekt i rysowanie trójkąta

  Nawijanie

  Prymitywy

  Kolory jako własności werteksów

• Rozdział 3. Macierze i kamera

  Podstawowe przekształcenia

  Rzutowanie sceny na ekran

  Ustawienie kamery

  Prosta animacja

  Bufor werteksów

• Rozdział 4. Komponenty gry

  Komponenty - wprowadzenie

  Pierwszy komponent

  Kontrola ułożenia prostopadłościanu

• Rozdział 5. Oświetlenie wirtualnej sceny. Model Phonga

  Model oświetlenia Phonga

  Wektory normalne

  Definiowanie własnego formatu werteksów

  Definiowanie wektorów normalnych modelu

  Oświetlenie domyślne

  Składowe światła w modelu oświetlenia Phonga

  Eksperymenty z własnościami materiału i źródłami światła

  Różnice w cieniowaniu dla werteksów i dla pikseli

  Uśrednienie i interpolacja normalnych

• Rozdział 6. Cienie rzucane
• Rozdział 7. Mieszanie kolorów

  Alpha blending

  Przezroczystość

  Mgła

• Rozdział 8. Odwzorowanie tekstur

  Teksturowanie

  Adaptacja aktora

  Dodawanie tekstur do projektu

  Zawijanie tekstur

  Wiele obrazów w jednej teksturze

  Przezroczystość

• Rozdział 9. Kontrolery gier

  Sterowanie

  Klawiatura

  Wykrywanie zmian w stanie kontrolerów

  Gamepad

  Mysz

• Rozdział 10. Sfera, bufor indeksów i cieniowanie Phonga

  Komponent

  Bufor indeksów

  Konstrukcja sfery

  Oświetlenie - uśrednianie normalnych

  Teksturowanie

  Ostatnie szlify

• ROZDZIAŁ 11. Skybox i odwzorowywanie otoczenia

  Skybox

  Alternatywne rozwiązanie

  Odwzorowanie otoczenia

• zgłębisz programowanie grafiki 3D
• zaczniesz tworzyć trójwymiarowe gry wideo
• poznasz tajniki frameworka MonoGame
• dowiesz się o wykorzystaniu C# w gamedevie
• Damian Kaniewski – absolwent informatyki na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK. Pracuje jako grafik komputerowy oraz social media ninja w firmie Comea. W wolnych chwilach zajmuje się projektowaniem i tworzeniem aplikacji na urządzenia mobilne. Interesuje się grami wideo, filmem oraz wojskiem.