3D (游戏)引擎编程中使用的数学

Question

我想知道3D游戏引擎编程通常需要什么样的数学知识？任何特定的数学(如矢量几何)或计算算法(如快速傅立叶变换)，或者这些都是通过DirectX/OpenGL抽象出来的，所以不再需要高度复杂的数学？

Answer 1

矩阵，三角，几何，还有一点线性代数

看看这里，http://www.essentialmath.com/

Answer 2

在大多数情况下，线性代数和计算几何；四元数被广泛使用，如果您正在使用物理引擎，则数值分析是必要的。

你每天会用多少取决于你在做什么。如果您是一名图形程序员，并因此构建3D图形引擎本身，那么您可能会实现或维护实际执行数学运算的类库和函数的实现，因此了解相关细节将是相对重要的。如果您使用该库作为客户端或使用游戏引擎的其他部分(AI、音频、UI、摄像头等)然后，你将需要从概念上理解数学，但你当然可以不知道如何在头顶上的白板上实现矩阵求逆。

图形API并不能消除某些人了解此数学知识的需要；它们仅限于绘图，因此所有的场景管理和世界模拟都需要在图形API之外实现。当然，那里也有中间件选项，但许多工作室都有自己的系统。

有相当数量的资源瞄准了这个市场。例如，亚马逊上有像3D Math Primer For Graphics and Game Development这样的书籍，在线上可能也有很多东西。

Answer 3

复杂的数学可以发挥作用，但最重要的是理解这些数学背后的概念，而通常不是数学本身。只要您了解所有这些都是如何结合在一起的，通常会有一些辅助方法来处理您需要的许多计算。当然，这在很大程度上也取决于您使用的开发平台。