3D Mathematik

[Syntax]

Guten Tag ZFX-Developia Community,

Ich programmiere nun seit 3 Jahren mit der Programmiersprache C++ und würde gern zur 3D Programmierung(Spieleprogrammierung) umsteigen.
Welche Themenbereiche der Mathematik wären nötig ?

Bedanke mich im vorraus.


Mit freundlichen Grüßen
Syntax

[antisteo]

Vektorrechnung
Matrizen

Wichtige Operationen: Matrixmultiplikation, Matrix-mal-Vektor, Skalarprodukt, Vektorprodukt

[dot]

Hauptsächlich Vektorrechnung (also Basics in linearer Algebra).
Buchempfehlung: http://www.amazon.de/Programming-Comput ... 024&sr=8-5 (bzw. die Neuauflage)

Für den Anfang sollte aber ein gutes Buch zum Thema 3D Spieleprogrammierung reichen. Lieber auch gleich mal was coden anstatt sich alles nur in der Theorie anzuschauen.

Die Frage ist, was genau dein Ziel ist. Willst du einfach nur deine Spielidee umsetzen? Dann nimm irgendeine fertige Engine bzw. ein Framework. In dem Fall würd ich aber wohl auch von C++ abraten.
Wenn es dir eher darum geht die technischen Hintergründe zu verstehen, dann nimm C++ und Direct3D (oder OpenGL wenn du nicht unter Windows unterwegs bist).

[Syntax]

dot:

Dieses Buch habe ich im Besitz, leider ist dieses Buch nur für Fortgeschrittene geeignet.

Könnte man mir Bücher für 3D Spieleprogrammierung empfehlen und/oder zur "3D" Mathematik ?


Mit freundlichen Grüßen
SyntaX

[Virus]

Je nachdem, was du vorhast, musst du (erstmal) gar nicht viel wissen. Du musst wissen, wie Koordinaten funktionieren, was ein Vektor so ungefähr ist dann reichts doch schon. Vielleicht musst du irgendwann eine Matrix befüllen - und dann machst du das halt. So wie es irgendwo beschrieben ist - und dann funktionierts. Auch ohne zu wissen was da wirklich passiert.

Ich denke es ist nicht sinnvoll, sich extra Ziellos damit zu beschäftigen. Es sei denn du studierst Mathematik.

[pUnkOuter]

Mach doch einfach NeHe's OpenGL Tutorials durch, dort wird das schon erklärt.

[dot]

Von NeHe würd ich eher abraten, das ist leider alles andere als auf der Höhe der Zeit...

[Artificial Mind]

Ich finde http://www.opengl-tutorial.org/ für OpenGL ganz gut, ich weiß allerdings nicht ob das deine "Mathematik-Wünsche" erfüllt. Wenn du in modernem OpenGL programmieren willst, ist das ganz gut. Ist OpenGL 3.3 und auch wenn schon OpenGL 4 existiert, sind die ganzen extremen Änderungen schon in 3.3 drin.

[Syntax]

Danke für die Antworten.
Ich will mir Bücher anlegen um nicht alles sinnlos anzugehen.
Möchte schon verstehen was wie abläuft und warum.

Mit freundlichen Grüßen
Syntax

[simbad]

Grundzüge der Interaktiven Computergrafik.

Ist ein wenig älter. Habe hier noch die erste deutsche Ausgabe liegen. Hat mir in meinen Anfängen gut geholfen, weil es sowohl die grundlegenden Techniken als auch viele Probleme, auf die man schon im kleinen stößt, beleuchtet. Hat hinten auch die grundlegenden Mathematischen Ideen enthalten.

Besteht aber alles in allem aus einer Sammlung von Quellenverweisen. Man kann also auch alles Nachlesen. Falls es davon einen neuere Ausgabe gibt ist die bestimmt dem Stand der Dinge angemessener als meine hier, von 1986.

[Syntax]

@simbad

Danke sehr!
Die neueste Ausgabe stammt aus 1994 :)

@Community

Könnte man mir weitere Bücher empfehlen ?



Mit freundlichen Grüßen
Syntax

[dot]

Wie gesagt, meine definitive Empfehlung wenn du es wirklich verstehen willst, ist das Buch das du eh schon hast.
Ansonsten wird sehr oft auch der 3D Math Primer empfohlen. Den hab ich zwar selbst nicht gelesen, könnte dir aber besser gefallen als Math for 3D Game Programming & Computer Graphics.

[Aramis]

klickverbot hat mal ein lesenswertes Paper ueber die mathematischen Grundlagen der 3D-Grafik geschrieben.

Wenn du angewandte 3D-Programmierung betreiben willst, dann halte dich fern von allem was aus den Mathe-Fakultaeten irgendwelcher Unis stammt :-)

[simbad]

Wenn du so auf Bücher abfährst, dann ist in Bezug auf Mathematik in den Ingenieurswissenschaften vielleicht der gute alte Smirnow was. Lehrbuch der höheren Mathematik schimpft sich das. Besonders abgedreht fand ich seine Methode zur Berechnung von Determinanten, habs aber wieder, mangels Einsatzmöglichkeiten, vergessen.
Aber auch so fand ich seine fast schon ans spielerische grenzende Art mathematische Zusammenhänge zu erklären toll. Aber vorsicht. Das ist Mathematik pur. Und wie sollte es bei mir anders sein, alt.

[Syntax]

@dot

Das Buch von Eric Lengyel ist für Studenten gedacht bzw. setzt Vorwissen voraus, leider bin ich zurzeit in der 11 Stufe auf dem Gymnasium, und bis jetzt haben wir keine Vektoren,Matrizen behandelt.
Ich werde mir mal den 3D Math Primer angucken :)

@Aramis

Wie gesagt, meine definitive Empfehlung wenn du es wirklich verstehen willst, ist das Buch das du eh schon hast.
Ansonsten wird sehr oft auch der 3D Math Primer empfohlen. Den hab ich zwar selbst nicht gelesen, könnte dir aber besser gefallen als Math for 3D Game Programming & Computer Graphics.

Danke fürs Paper Aramis!
Könntest du mir dies mit : Wenn du angewandte 3D-Programmierung betreiben willst, dann halte dich fern von allem was aus den Mathe-Fakultaeten irgendwelcher Unis stammt näher erläutern ?


@simbad
Danke ich werde mir dass Buch vom Alten Herrn Smirnow anlegen :shock:



Mit freundlichen Grüßen
Syntax

[dot]

@dot

Das Buch von Eric Lengyel ist für Studenten gedacht bzw. setzt Vorwissen voraus, leider bin ich zurzeit in der 11 Stufe auf dem Gymnasium, und bis jetzt haben wir keine Vektoren,Matrizen behandelt.
Ich werde mir mal den 3D Math Primer angucken :)

Also ich habs auch schon gelesen bevor ich noch Student war. Ich geb zu, es fiel mir stellenweise auch nicht unbedingt leicht und ich hab oft lang gebraucht bis ich was verstanden hab. Aber wenn man's dann verstanden hat, ist es umso lohnenswerter...

[Virus]

Könntest du mir dies mit : Wenn du angewandte 3D-Programmierung betreiben willst, dann halte dich fern von allem was aus den Mathe-Fakultaeten irgendwelcher Unis stammt näher erläutern ?

Naja, solche Dinge sind für Studenten geschrieben. Zum studieren. Und studieren heißt eben, dass man eine gewisse Zeit darin investiert/investieren muss. Solche Bücher sind z. B. sehr allgemein gehalten (damit man potentiell viel mit machen kann), aber wirken deshalb oft so, als wären sie weit weg von der Praxis. Des Weiteren gehts darin nicht unbedingt darum WIE und WOZU etwas funktioniert, sondern ganz oft auch darum, warum es überhaupt funktionert (Beweise).

Das alles ist höchst uninteressant für dich. Wie schon vorher würde ich dir NICHT empfehlen, dich damit zu beschäftigen. Wenn du nicht ein totaler Mathefreak bist wie John Nash (oder andere...), wirst du nicht weit kommen - weil du keine Motivation finden wirst. Weil du eben den ganzen Kram nicht brauchst (außer ganz wenig). Bist du doch so ein Mathe-Genie - dann wirst du eh keine Spiele machen wollen :-) - und du wärst in diesem Forum falsch.

Beschäftige dich doch eher damit, wie überhaupt etwas in 3D gemalt werden kann, wie ein Spiel funktioniert (falls es dich interessiert - davon gehe ich einfach mal aus). Das bisschen Mathe, was du dann ab und an mal brauchst, benutzt du eben, auch ohne alle Hintergrunde zu verstehen.

Nur mal so als Gedanke: Ich bin in der Szene ja nicht wirklich mehr aktiv, aber wo sind die hin, die gleich Super-Spiel mit geiler Grafik und noch viel mehr machen wollen - als ich angefangen habe war zfx (und andere Foren) doch voll davon? Jetzt ein rationaler Beitrag nach dem anderen: Wie fängt man an, welche fertigen Engines/Tools gibts, wie funktioniert Mathematik? Wo sind die ganzen Leute, die unrealistische Visionen haben und sich (bis zu einem gewissen Punkt) durchbeißen (oder auf der Strecke bleiben)? Auf zfx jedenfalls nichts, gibts die woanders noch oder muss ich mir Sorgen machen?

[sheim]

Ich habe in diesem Bereich auch oft das Gefühl, dass Theorie und Praxis weit auseinander klaffen. Weswegen viele Leute an Studien mit hohem Matheanteil oft verzweifeln weil sie das vorher oft unterschätzt haben. Ohne eine Leidenschaft für Mathematik zu empfinden stelle ich mir jedenfalls als sehr schwer vor ein solches Buch durchzuarbeiten nur weil man einige Erkenntnisse daraus gerne anwenden möchte die man aber auch anderweitig kompensieren könnte.

[Artificial Mind]

Nur mal so als Gedanke: Ich bin in der Szene ja nicht wirklich mehr aktiv, aber wo sind die hin, die gleich Super-Spiel mit geiler Grafik und noch viel mehr machen wollen - als ich angefangen habe war zfx (und andere Foren) doch voll davon? Jetzt ein rationaler Beitrag nach dem anderen: Wie fängt man an, welche fertigen Engines/Tools gibts, wie funktioniert Mathematik? Wo sind die ganzen Leute, die unrealistische Visionen haben und sich (bis zu einem gewissen Punkt) durchbeißen (oder auf der Strecke bleiben)? Auf zfx jedenfalls nichts, gibts die woanders noch oder muss ich mir Sorgen machen?

Einer der Gründe, wieso ich nur bei ZFX aktiv bin, ist genau, dass hier rationale gar seriöse Beiträge kommen.
Wenn dir das zu mordern ist, guck mal auf http://www.spieleprogrammierer.de/. Als ich das letzte Mal dort mehr gelesen hatte hatten die noch genug von den Ich-will-ein-MMORPG-das-viel-besser-als-WOW-ist-schreiben-Schülern. Kann aber sein, dass selbst dort die "guten" Zeiten schon vorbei sind ;)

[pUnkOuter]

Dies liegt daran, dass heutige Schüler gar keine PC-Games mehr spielen, und somit auch gar nie auf die Idee kommen, sowas mal selber probieren zu wollen.

[Syntax]

Danke für die Antworten :)

Könntet ihr mir Bücher für 'Lineare Algebra' empfehlen ?


Mit freundlichen Grüßen
SyntaX