### 3D游戏开发步步高系列课程：背景和物体导入
#### 课程概述与目标
本次课程的主题是《3D游戏开发步步高系列课程：背景和物体导入》，旨在引导学员们深入了解并掌握3D游戏开发中关键环节之一——背景与物体的导入技术。通过本课程的学习，参与者不仅能够学会如何在3D游戏中导入背景与各种物体，还能理解这些元素如何与游戏引擎、编程语言（如C#）以及游戏层级设计等方面相结合。
#### 关键知识点解析
**一、基础知识**
1. **基本计算机知识**：熟悉计算机的基本构成及其工作原理。
2. **基本软件开发（C#）知识**：掌握C#编程语言的基础语法及面向对象编程思想，这对于理解和实现3D游戏开发至关重要。
**二、游戏层级**
- **层级定义**：在3D游戏开发中，层级是指在一个游戏阶段内包含其他物体的对象，用于组织游戏内的不同组件，比如可玩层级、介绍层级、菜单层级等。
- **层级间的继承关系**：层级之间存在继承关系，通过抽象类定义公共方法，然后在具体层级中实现特定的方法，有助于提高代码的复用性和模块化程度。
- **层级示例**：
- **Playable层级**：主要负责游戏核心玩法部分。
- **Introductory层级**：通常用于游戏的开头介绍。
- **Menu层级**：游戏菜单相关的界面设计。
**三、背景**
- **背景定义**：背景是指在所有其他物体之前被渲染的“预转换”图片，通常位于屏幕最底层，不会受摄像机位置变化的影响。
- **绘制背景的步骤**：
- 创建顶点缓冲区(VertexBuffer)来保存顶点信息，并确保缓冲区至少包含四个顶点。
- 填充顶点缓冲区，包括顶点的位置、纹理坐标等。
- 创建纹理并将图片加载到其中，使背景能在游戏中显示出来。
- 场景渲染需在DirectX的`BeginScene`和`EndScene`之间完成。
**四、摄像机**
- **摄像机的作用**：决定了玩家观察3D物体的方式。
- **摄像机类型**：
- **第一人称摄像机**(FirstPersonCamera)：常用于射击游戏，如《反恐精英》。
- **第三人称摄像机**：适用于动作冒险类游戏，如《古墓丽影》。
- **球形摄像机**(ModelViewerCamera)：用于《PucthePirate》这样的游戏，始终指向同一位置但可在球面上自由移动。
- **球形摄像机详解**：
- **摄像机距离调节**：玩家可通过滚动鼠标调整摄像机距离，即改变摄像机所在的球体半径。
- **摄像机移动**：通过球面坐标系，利用两个角度(α, β)和一个距离来确定摄像机位置。
- **球面坐标系到笛卡尔坐标系的转换**：
- x = t * sin(β) * sin(α)
- y = t * cos(β)
- z = t * sin(β) * cos(α)
**五、导入3D物体**
- **.X文件格式**：常用的3D模型文件格式，通过DirectX中的`AddLoadMesh`或`AddAnimation`方法导入静态或动态模型。
- **网格(Grid)的使用**：网格在棋盘类游戏中非常重要，不仅可以用来处理碰撞检测，还可以用于路径查找算法。
#### 总结
通过本次课程的学习，参与者能够全面了解3D游戏开发中背景与物体导入的关键技术和流程，为后续更深入的游戏开发打下坚实的基础。此外，课程还介绍了层级设计、摄像机设置等内容，这些知识点对于构建一个完整且互动性良好的3D游戏环境至关重要。
