O autorze

O korektorach

Wstęp

CZĘŚĆ 1. Podstawowe narzędzia

Rozdział 1. Witaj, graficzne okno, czyli początek podróży

• Wymagania techniczne
• Rozpoczęcie pracy z językiem Python, edytorem PyCharm i biblioteką Pygame
• Tworzenie podstawowego okna graficznego
• Praca z oknem i układem kartezjańskim
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 2. Zacznijmy rysować

• Wymagania techniczne
• Kolor
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Linie
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
  • Do dzieła!
• Tekst
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Wieloboki
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Obrazy rastrowe
  • Do dzieła!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 3. Kreślenie linii piksel po pikselu

• Wymagania techniczne
• Najprostszy sposób - rysowanie linii metodą prób i błędów
  • Do dzieła!
• Ulepszone podejście - wprowadzenie do algorytmu Bresenhama
  • Do dzieła!
• Rysowanie okręgów sposobem Bresenhama
  • Do dzieła!
• Wygładzanie krawędzi wyświetlanych obiektów
• Podsumowanie

Rozdział 4. Komponenty silników graficznych i gier

• Wymagania techniczne
• Odkrywanie potoku graficznego z OpenGL
  • Do dzieła!
• Rysowanie modeli za pomocą siatek
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Patrzenie na scenę za pomocą kamer
• Projekcja pikseli na ekranie
• Systemy współrzędnych 3D w OpenGL
  • Projekcja perspektywiczna
  • Twoja kolej!
  • Projekcja do znormalizowanych współrzędnych urządzenia
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 5. Rozświetlmy to!

• Wymagania techniczne
• Dodawanie efektów oświetlenia
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Umieszczanie tekstur na siatkach
  • Do dzieła!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 6. Odświeżanie i rysowanie środowisk graficznych

• Wymagania techniczne
• Wprowadzenie do pętli głównej
• Aktualizowanie i rysowanie obiektów
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Mierzenie czasu
  • Do dzieła!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 7. Interakcja za pomocą klawiatury i myszki w dynamicznych programach graficznych

• Wymagania techniczne
• Praca z danymi wejściowymi z myszki
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
  • Łączenie środowiska 2D z 3D
  • Do dzieła!
  • Przekształcanie pozycji myszki na współrzędne projekcji
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
  • Do dzieła!
• Dodawanie poleceń z klawiatury
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
  • Do dzieła!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

CZĘŚĆ 2. Podstawy trygonometrii

Rozdział 8. Powtórka wiedzy o trójkątach

• Wymagania techniczne
• Porównywanie trójkątów podobnych
  • Twoja kolej!
• Praca z trójkątami prostokątnymi
  • Twoja kolej!
• Obliczanie kątów za pomocą sinusa, cosinusa i tangensa
  • Twoja kolej!
• Badanie trójkątów przez rysowanie obiektów 3D
  • Do dzieła!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 9. Podstawy wektorów

• Wymagania techniczne
• Zrozumienie różnicy między punktami a wektorami
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Definiowanie kluczowych działań na wektorach
  • Do dzieła!
• Ustalanie długości wektora
  • Twoja kolej!
• Związek między kątami a wektorami
  • Iloczyn skalarny
  • Iloczyn wektorowy
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 10. Zapoznanie się z liniami, promieniami i liniami normalnymi

• Wymagania techniczne
• Definiowanie linii, odcinków i promieni
• Używanie parametrycznej postaci linii
  • Twoja kolej!
  • Do dzieła!
• Obliczanie i wyświetlanie prostych normalnych
  • Twoja kolej!
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 11. Zmiana oświetlenia i tekstury trójkątów

• Wymagania techniczne
• Wyświetlanie linii normalnych siatki zbudowanej z trójkątów
  • Do dzieła!
• Definiowanie stron wieloboku za pomocą linii normalnych
  • Praca z widocznymi stronami wieloboku
• Odrzucanie wieloboków zgodnie z liniami normalnymi
  • Do dzieła!
• Odkrywanie wpływu prostych normalnych na oświetlenie
  • Do dzieła!
• Podsumowanie

CZĘŚĆ 3. Najważniejsze przekształcenia

Rozdział 12. Opanowanie przekształceń afinicznych

• Wymagania techniczne
• Przenoszenie punktów w przestrzeni 3D
  • Unknown
• Skalowanie punktów za pomocą współrzędnych x, y i z
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Obracanie punktów wokół osi obrotu
  • Do dzieła!
• Odkrywanie kolejności przekształceń
• Pochylanie i odbijanie
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 13. Zrozumienie znaczenia macierzy

• Wymagania techniczne
• Definiowanie macierzy
• Wykonywanie działań na macierzach
  • Dodawanie i odejmowanie macierzy
  • Mnożenie macierzy przez jedną wartość
  • Dzielenie macierzy
• Tworzenie reprezentacji przekształceń afinicznych za pomocą macierzy
  • Przejście od równań liniowych do działań na macierzach
  • Łączenie przekształceń afinicznych
• Zestawianie macierzy przekształceń na potrzeby złożonych manewrów
  • Do dzieła!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 14. Praca z przestrzeniami współrzędnych

• Wymagania techniczne
• Stos macierzy OpenGL
• Praca z macierzą widoku modelu
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Praca z macierzą widoku
• Praca z macierzą projekcji
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 15. Poruszanie się po przestrzeni widoku

• Wymagania techniczne
• Manewry latania
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Dziwactwa złożonych obrotów
• Poprawa sterowania kamerą
  • Do dzieła!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 16. Obrót za pomocą kwaternionów

• Wymagania techniczne
• Wprowadzenie do kwaternionów
• Obrót wokół dowolnej osi
• Odkrywanie przestrzeni kwaternionowej
  • Do dzieła!
• Praca z kwaternionami jednostkowymi
  • Twoja kolej!
• Do czego służy normalizacja?
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

CZĘŚĆ 4. Podstawowe techniki renderingu

Rozdział 17. Cieniowanie wierzchołków i fragmentów

• Wymagania techniczne
• Wprowadzenie do cieniowania
• Przenoszenie przetwarzania grafiki z CPU na GPU
  • Do dzieła!
• Przetwarzanie piksel po pikselu
  • Do dzieła!
• Podsumowanie

Rozdział 18. Niestandardowe potoki renderingu

• Wymagania techniczne
• Nadawanie koloru i tekstury wielokątom siatki
  • Do dzieła!
  • Twoja kolej!
• Włączanie świateł
  • Oświetlenie otoczenia
  • Światło rozproszone
  • Phong
• Podsumowanie
• Odpowiedzi

Rozdział 19. Renderowanie realistycznej grafiki jak zawodowiec

• Wymagania techniczne
• Śledzenie odbić światła
• Stosowanie prawa odwróconych kwadratów
• Obliczanie dwukierunkowego odbicia
  • Funkcje rozkładu
  • Efekt Fresnela
  • Współczynnik tłumienia geometrycznego
• Zebranie wszystkiego w całość
  • Do dzieła!
• Podsumowanie

Skorowidz

• Title: Matematyka w programowaniu gier i grafice komputerowej. Tworzenie i renderowanie wirtualnych środowisk 3D oraz praca z nimi
• Author: Penny de Byl
• Original title: Mathematics for Game Programming and Computer Graphics: Explore the essential mathematics for creating, rendering, and manipulating 3D virtual environments
• Translation: Anna Mizerska
• ISBN: 978-83-289-0880-2, 9788328908802
• Date of issue: 2024-06-11
• Format: Ebook
• Item ID: matopr
• Publisher: Helion