Real-Time 3D Rendering with DirectX and HLSL

介绍

图形编程是视频游戏，电影和科学模拟仿真背后的魔法。你在计算机屏幕上看到的每一个爆炸，颗粒以及眩光都是使用视频卡处理的。此外，你看到的每一个像素点都是通过GPU渲染和图形编程人员软件实现的，因为现代操作系统使用GPU绘制。这是一个广泛的话题，但一直以来只属于少数领域。甚至有经验的软件开发人员，通常认为渲染是一门高深的艺术，充满了复杂的数学工具和深奥的工具。另外，现代图形学的快速发展使得图形编程变成了不断前进的目标，同时建立一个起点变得更加困难。
这就是这本书的目的。通过这本书，你会学习对实时3D渲染的基础介绍。事实上，这些内容以一种简单直接，并且实用的方法展现，但并不会隐藏更多高级的主题。这本书不仅仅讲述了绘制简单物体，并介绍了现代渲染中的中级和高级内容。我衷心的希望这本书上的内容能带给你易懂的，实用的，最新的现代图形技术。

目标读者

这本书是面向有经验的软件工程师第一次接触图形编程。里面的内容经常使用视频游戏行业的专业术语，但是你阅读这本书并不需要成为一名游戏开发人员。事实上，现代渲染的主题远远超过视频游戏领域，而且在各种软件相关的领域变得越来越普遍。无论你从事什么领域的软件开发，只要你对现代渲染感举，这本书就适合你。
同时本书的内容也会帮助那些已经从事图形编程但不熟悉DirectX的开发人员，或者熟悉DiretX的旧版本。本书包含DiretX，以及DiretX在过去几年的重大更新。本书同样适用于对实时渲染感兴趣的学生，爱好者，艺术家。
如果你没有学习过任何编程，不仅仅是图形编程，这本书可能不是你想要阅读的。特别是第三部分，“Rendering with DirextX“，编写了一个C++语言的渲染引擎，需要熟悉C++语言。

为什么编写这本书？

市面上已经有一些讲述图形编程的书籍。然而，大部分书籍都只讲述了一个领域：要么是Shader编程，或者只讲渲染API（比如DirectX或OpenGL）。对于其他主题的提及，就像硬币的另一面，经常很少提及，或者只有一两章。
现代渲染离不开shaders，但是没有图形应用程序shaders也无法运行。很少有书籍把这两个主题结合在一起成为一个完整的综合形式，也没有书籍同时介绍中级和高级主题。大部分书籍的问题是要么内容太简单只适合新手，要么是太高级即使非常有经验的软件工作师也难以理解。
同样，你会找到很多专门讲述游戏或者引擎编程的书籍。这些书籍一般包含图形编程或者构建3
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D模型和材质的方法。正因为包含了这么多的内容，这些书籍缺少渲染知识。
我提到的方法都是有效的，而且你可以在市场上找到很多优秀的书籍。但是我发现这些书籍都没有全面，专注的讨论CPU和GPU方面的渲染，而这正是有经验的开发人员想到深入理解图形编程所需要的。这本书将会填补这个空缺。

这本书是如何组织的

这本书分成四个部分：
第一部分，"An Introduction to 3D Rendering"，主要介绍图形编程的基础。包含了对DirectX一直更新到11.1版本（这也是本书使用的版本）的历史，并学习Direct3D的图形流水线。第二章讲述了基础的3D数学，并使用DirectXMath API。如果你已经熟悉线性代数和3D数学，你可以路过第二章。但是，我强烈建议你阅读DirectXMath（微软最新的图形相关的数学库，并提供了SIMD加速）部分。第一部分以讲述一个编写和调试shaders和graphics应用程序的最佳工具结束。

预备知识

阅读这本书不需要你是一名游戏或图形开发者，也不需要你已经很熟练3D数学。只简单的需要你对图形编程有兴趣并且熟悉C++编程语言。如果你是一名有经验的程序员但是使用另一门不能的编程语言，你可能会顺利阅读第三和第四部分，但是没法共同讨论C++语法。
此外，所有的示例代码都提供Microsoft OS支持，并打包成VS2015的工程（原书是VS2012或VS2013）。这些示例要求显卡至少支持Shader Model 4。部分示例（特别是展示 Compute Shaders和Tessellation）要求支持Shader Model 5。

辅助网站

http://www.varcholik.org/wpress/
包含了全部示例代码和勘误表，同时有一个关于本书的问题和讨论的论坛。