在不使用圖形API的情況下對3D遊戲進行編程

Question

正如標題所示，我想編寫一個3D遊戲（可能是BattleZone克隆），但不使用OpenGL，DirectX等API 。在這個問題的核心，我只想學習如何在屏幕上繪製基本的3D形狀並操作它們。不在乎它是否看起來像廢話。我之前使用過OpenGL來實現類似的目標，但實際上並未瞭解這些主題。

問題是，我不知道從哪裏開始。我下載了Doom源代碼，但它有點凌駕於我的頭上。雖然我已經編程了一點，但圖形方面的問題遠遠超出了我的深度。

如果有人能提供能夠幫助我實現我目的的鏈接或代碼（任何語言），我將不勝感激。

Answer 1

聽起來像一個令人興奮的項目。我在90年代後期做了類似的事情。在OpenGL和DirectX開始流行之前，關於這個主題的書籍有很多。

從根本上說，你必須要學會

• 如何表示的三維幾何
• 變換幾何（平移和旋轉）
• 項目幾何到2D屏幕上。

這些主題中的每一個都有許多子主題（例如，複雜的對象可以由多個多邊形構成，您可能希望限制多邊形僅由三角形構成，或支持其他多邊形。可能需要加載通用模型格式，例如.obj文件，以便您可以使用現成工具創建模型）。

這裏的主題太寬泛了，沒有詳細的答案。整本書都寫關於這個問題，包括

Black Art of 3D Game Programming（圖書，令人驚訝的仍然可用）

很好的介紹給廣大的話題，來看看：

http://en.wikipedia.org/wiki/3D_projection

http://en.wikipedia.org/wiki/Orthographic_projection

http://en.wikipedia.org/wiki/Transformation_matrix#Perspective_projection

Do om，你已經看過，使用了一個叫做heightfield rendering的特殊優化，並且不允許呈現任意的3D形狀（例如，你不會在Doom中找到一個可以在其下走過的橋）。

Answer 2

我有Computer Graphics: Principles and Practice in C的第二版，它使用SRGP（簡單光柵圖形編程）和SIGGRAPH，它是一個全面的SRGP，如果你查看關於圖形研究的文章和論文，你會發現這兩個庫都是使用了很多，它們比你提到的API更直接，更低級。我很難找到他們，所以如果你這樣做，請給一個鏈接。請注意，第三版是在WPF中的，所以我不能保證它的實用性，我不知道第二版是否仍在印刷中，但我找到了很多這本書的參考資料，它有it's own page in Wikipedia。

另一種解決方案是Win32 API，它不能提供很多渲染方面的功能，但將點和線繪製到窗口上並不重要。我已經寫了一些教程，但我沒有介紹繪製像素和線條，所以如果您在設置窗口的基礎知識方面遇到困難，它們只會很有用。請注意，它不適用於實時渲染，因此可能會變慢。

最後，您可以看看X11編程，這是使用GUI的大多數現代操作系統的基礎。我還沒有找到適用於Windows的庫，但我也沒有花太多時間在它上面。我知道它一般可用於CIGWIN和Linux，而且我相信看看圖形核心將會非常有趣，因爲您已經看到了3D圖形的底層。