在不使用图形API的情况下编程3D游戏

Question

正如标题所说，我想编写一个3D游戏（可能是BattleZone克隆），但不使用像OpenGL，DirectX等API。问题的核心，我只想学习如何在屏幕上绘制基本的3D形状并对其进行操作。不在乎它看起来像垃圾。我之前使用OpenGL来达到类似的目的，但实际上并没有了解这些主题。

问题是，我不知道从哪里开始。我下载了Doom源代码，但它有点过头了。虽然我编程了一点，但图形问题远非我的深度。

如果有人能提供能够帮助我实现目标的链接或代码，我将非常感激。

Answer 1

听起来像一个激动人心的项目。我在90年代后期做过类似的事情。在OpenGL和DirectX开始流行之前，有很多关于这个主题的好书。

从根本上说，你必须学习如何

• 代表3D几何
• 转换几何体（平移和旋转）
• 将几何体投影到2D屏幕上。

每个主要主题都有许多子主题（例如，复杂对象可以由多个多边形构成。您可能希望将多边形限制为仅由三角形构成，或支持其他多边形。您可能希望加载常见的模型格式，例如.obj文件，以便您可以使用现成的工具创建模型。）

这里的主题过于宽泛，无法在此详细解答。整本书都写在这个主题上，包括

Black Art of 3D Game Programming（书，令人惊讶的仍然可用）

有关一般主题的详细介绍，请查看：

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

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

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

你已经看过的Doom使用了一个名为heightfield rendering的特殊优化，并且不允许渲染任意3D形状（例如，你不会在Doom中找到一个可以走下去的桥梁）。 / p>

Answer 2

我有Computer Graphics: Principles and Practice in C的第二版，它使用SRGP（简单光栅图形编程）和SIGGRAPH这是一个环绕式SRGP，如果你查看有关图形研究的文章和论文，你会发现两者都是这些库经常使用，它们比你提到的API更直接，更低级。我很难找到它们，所以如果你这样做，请给出一个链接。请注意，第三版是在WPF中，所以我不能保证它的实用性，我不知道第二版是否仍在印刷中，但是我发现了很多对该书的引用，并且它有{{3 }}

另一个解决方案是Win32 API，它在渲染方面也没有提供太多，但在窗口上绘制点和线是微不足道的。我已经写过一些教程，但我没有介绍绘制像素和线条，所以只有在设置窗口的基础知识方面遇到问题时它们才会有用。请注意，它不适用于实时渲染，因此可能会变慢。

最后，你可以看看X11编程，它是大多数带有GUI的现代操作系统的基础。我还没有找到Windows的库，但我再没有花太多时间在它上面。我知道它一般适用于CIGWIN和Linux，我相信看看图形的核心将是非常有趣的，因为你已经看到了3D图形的底层。