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游戲開(kāi)發(fā)需要學(xué)什么
游戲開(kāi)發(fā)這個(gè)方向看起來(lái)目標(biāo)很明確，但其實(shí)是個(gè)領(lǐng)域很廣的方向，入門(mén)的時(shí)候如果得不到指點(diǎn)一二，很容易誤入歧途，相反，如果走這條路之前能得到前人的一些指路，是可以事半功倍的，下面一起來(lái)看看游戲開(kāi)發(fā)要學(xué)習(xí)的課程吧~
一、平臺(tái)與編程語(yǔ)言選擇
首先，游戲開(kāi)發(fā)的平臺(tái)就有很多類(lèi)型：
個(gè)人主機(jī)平臺(tái)：Windows、Linux、Mac OC;
移動(dòng)平臺(tái)：iOS、Android、Windows Phone、BlackBerryOS、Symbian;
專(zhuān)業(yè)主機(jī)平臺(tái)：Xbox、PlayStation、Will等。
如果你想從事移動(dòng)平臺(tái)的游戲開(kāi)發(fā)，Android主流JAVA語(yǔ)言，iOS主流Object-C語(yǔ)言，那么你就要去學(xué)習(xí)這個(gè)平臺(tái)主流的語(yǔ)言，而在個(gè)人主機(jī)上主流的游戲開(kāi)發(fā)語(yǔ)言現(xiàn)在包括以后很長(zhǎng)時(shí)間也還是C++。
但是并不是所不同平臺(tái)的游戲開(kāi)發(fā)，就毫無(wú)共通之處，學(xué)了這個(gè)到了另一個(gè)平臺(tái)就無(wú)用了。不是這樣的，編程的世界里你走得越遠(yuǎn)你會(huì)發(fā)現(xiàn)很多東西的本質(zhì)都是相似的，例如你如果扎實(shí)地理解了C++的基本語(yǔ)法(而不是死記硬背)，日后再轉(zhuǎn)Java語(yǔ)言也不是很難的事情，因?yàn)樗鼈儽举|(zhì)的面向?qū)ο筇匦赃�有各種編程語(yǔ)言特性都是相通的。
所以，如果你想走得遠(yuǎn)，在學(xué)習(xí)的時(shí)候不能簡(jiǎn)單流于表面，對(duì)于一樣知識(shí)越深入到底層，你就越能看到其它知識(shí)與其的異曲同工之處，因此你將比別人更輕松。但是，當(dāng)然一開(kāi)始最好盡可能是貼合自己的專(zhuān)屬領(lǐng)域和編程語(yǔ)言，這樣能盡快地在這個(gè)領(lǐng)域持有一席之地。
無(wú)論你選擇哪個(gè)平臺(tái)，游戲開(kāi)發(fā)這個(gè)浩大的工程都離不開(kāi)游戲引擎，所以這里都有二條路線讓你選擇：
只使用游戲引擎;
使用游戲引擎并深入學(xué)習(xí)游戲引擎原理。
線路一：只使用游戲引擎
對(duì)于第一條路線，游戲引擎的使用并不困難，因此適合想快速上手游戲開(kāi)發(fā)工作的人。我們工作大多數(shù)時(shí)候也不會(huì)自己開(kāi)發(fā)游戲引擎，所以這樣對(duì)于一般的日常工作也沒(méi)什么大礙。對(duì)于只使用游戲引擎的人來(lái)說(shuō)，入門(mén)階段要做的就是看該引擎的教程(書(shū)籍、視頻、網(wǎng)上博客、網(wǎng)上教程、官方幫助文檔等)，并且熟練該教程所使用的編程語(yǔ)言。
所以你要做的第一件事，就是去了解現(xiàn)在流行的游戲引擎。因?yàn)椴煌脚_(tái)下的性能不同，支持的編程語(yǔ)言也不盡相同，所以針對(duì)不同平臺(tái)下的流行的游戲引擎也是不同的(方括號(hào)里面是特別推薦的，基于開(kāi)源性、易用性、性能與效果等方面的綜合水平推薦)：
windows或游戲主機(jī)：【Unreal】、寒霜、CE3
蘋(píng)果ios：【unity3D】、【cocos2d-ObjC】、【Unreal】、sparrow、sprite kit。
安卓：【unity3d】、【cocos2d-x】、【Unreal】、AndEngine、libgdx。
網(wǎng)頁(yè)：【Egret】、【cocos2d-html5】、Fancy3D、unity3d。
在選擇游戲引擎的時(shí)候，盡可能選用流行的游戲引擎，因?yàn)檫@個(gè)游戲引擎流行意味著官方的功能比較完善和易用，問(wèn)答社區(qū)也比較多人解疑。各個(gè)游戲引擎也各有千秋，Unity3d勝在簡(jiǎn)單易用，對(duì)性能要求不高，但是效果不夠華麗，因而一般用在移動(dòng)平臺(tái)而不會(huì)用在電腦或游戲主機(jī)。Unreal勝在開(kāi)源免費(fèi)，而且效果也很出色，但是對(duì)設(shè)備要求比較高，因而常常用來(lái)開(kāi)發(fā)效果絢麗的大型游戲。cocos2d-x也是開(kāi)源免費(fèi)的，在2D領(lǐng)域深有造詣，但是缺點(diǎn)是不可視化開(kāi)發(fā)。另外，如果你想了解游戲引擎原理，那么首要考慮的就是開(kāi)源的游戲引擎。
不同游戲引擎使用的編程語(yǔ)言或者腳本語(yǔ)言可能是不一樣的，所以當(dāng)你想要學(xué)習(xí)某個(gè)游戲引擎的時(shí)候，也應(yīng)該留意該游戲引擎所使用的語(yǔ)言。大部分情況是，Windows用的的是C++，同時(shí)結(jié)合lua或python腳本語(yǔ)言。而ios平臺(tái)下使用Objective-C或swift，安卓平臺(tái)下使用Java。但這不是必然的，例如Unity在各個(gè)平臺(tái)下都可以用C#或者javascript腳本語(yǔ)言。
下面是商業(yè)上流行的游戲引擎詳細(xì)比較：
1) Unreal4(虛幻4)
適用平臺(tái)：Microsoft Windows、Mac OS X、iOS、Android、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備(包括但不限于SteamVR/HTC Vive、Morpheus、Oculus Rift及Gear VR)、Linux、SteamOS及 HTML5平臺(tái)。
編程語(yǔ)言：C++或無(wú)需編寫(xiě)代碼。
優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)源免費(fèi)，畫(huà)面效果出色，已有多款商業(yè)大作經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，它還能跨平臺(tái)，商店資源豐富，提供了無(wú)需編寫(xiě)代碼即可制作游戲的強(qiáng)大功能(可視化開(kāi)發(fā))
缺點(diǎn)：開(kāi)發(fā)機(jī)器配置要求較高。
2) Unity3D
適用平臺(tái)：iOS、Android、Windows phone 8、Tizen、Microsoft Windows、Windows Store應(yīng)用程序、Mac、Linux/Steam OS、網(wǎng)絡(luò)播放器、WebGL、PlayStation3、 PlayStation4、PlayStation Vita版、Xbox One、Xbox 360、Wii U、Android TV、Samsung SMART TV、Oculus Rift、Gear VR、Microsoft Hololens、Playstation VR。
編程語(yǔ)言：C#、javascript、Boo。
優(yōu)點(diǎn)：方便易用，中文資料豐富，跨平臺(tái)，商店資源豐富，可視化開(kāi)發(fā)。
缺點(diǎn)：畫(huà)面效果一般，不是免費(fèi)開(kāi)源，引擎效率比較低。
3) Cocos2d系列(包Cocos2d-x、Cocos2d-ObjC、Cocos2d-html5、Cocos2d-xna等)
適用平臺(tái)：Microsoft Windows、OS X、 Linux、iOS、 Android、 Tizen、 Linux、Mac OS X、HTML5瀏覽器、Windows Phone 7 & 8、Xbox 360。
編程語(yǔ)言：Python、Objective-C、C++、 Lua、 JavaScript、 Swift、JavaScript、 C#。
優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)源免費(fèi)，跨平臺(tái)，中文資料豐富，2D技術(shù)豐富且成熟。
缺點(diǎn)：不可視化開(kāi)發(fā)，3D方面技術(shù)不成熟。
4) CryEngine3
適用平臺(tái)：Microsoft Windows、OS X、Linux、PlayStation 3、PlayStation 4、Wii U、Xbox 360、Xbox One、iOS、Android。
編程語(yǔ)言：C++、Lua。
優(yōu)點(diǎn)：畫(huà)面效果世界一流，可視化開(kāi)發(fā)，跨平臺(tái)。
缺點(diǎn)：開(kāi)發(fā)機(jī)器配置要求較高，不是免費(fèi)開(kāi)源。
5) Frostbite3(寒霜3)
適用平臺(tái)：Microsoft Windows、PlayStation 3、PlayStation 4、Xbox 360、Xbox One。
編程語(yǔ)言：C++。
優(yōu)點(diǎn)：畫(huà)面效果出色，可視化開(kāi)發(fā)，跨平臺(tái)。
缺點(diǎn)：開(kāi)發(fā)機(jī)器配置要求較高，不是免費(fèi)開(kāi)源。
6) Egret(白鷺)
適用平臺(tái)：HTML5、iOS、Android、Windows Phone。
編程語(yǔ)言：TypeScript、JavaScript。
優(yōu)點(diǎn)：免費(fèi)開(kāi)源，配套工具多，全中文文檔，可視化開(kāi)發(fā)，跨平臺(tái)。
缺點(diǎn)：支持平臺(tái)較少，大多數(shù)時(shí)候用于開(kāi)發(fā)對(duì)性能和效率要求不高的小游戲。
但是使用游戲引擎畢竟是停留在表面看不到本質(zhì)，當(dāng)游戲開(kāi)發(fā)的時(shí)候出現(xiàn)了某些問(wèn)題或者特殊需求，你往往很難處理。而且游戲引擎技術(shù)日新月異，你所學(xué)的幾乎都是別人留下來(lái)的方法，而不是其本質(zhì)思想。如果將來(lái)別的游戲引擎興起，你又要重新學(xué)習(xí)另外的游戲引擎怎么使用。在很多大公司里面，甚至都有自己公司內(nèi)部專(zhuān)用的引擎(如網(wǎng)易公司的風(fēng)魂引擎、金山公司的劍網(wǎng)3引擎、蝸牛公司的Flexi引擎等等)。所以單純地走這條路線，可能不會(huì)讓你走得很遠(yuǎn)并且可能會(huì)日漸乏味。
線路二：使用游戲引擎并深入了解游戲引擎原理
對(duì)于第二條路線，深入學(xué)習(xí)游戲引擎原理短時(shí)間不會(huì)讓你的工作有什么卓越的成效，但是可以彌補(bǔ)只使用游戲引擎導(dǎo)致的問(wèn)題，而且學(xué)習(xí)游戲引擎原理，更多時(shí)候不是一定就為了自己日后要造個(gè)游戲引擎，而是更深入理解自己的游戲引擎，更好地使用它。當(dāng)然，千里之行始于足下，經(jīng)常學(xué)習(xí)游戲引擎底層原理的人到了一定的積累的時(shí)候，自己造個(gè)游戲引擎也是可以的。
對(duì)于像學(xué)習(xí)游戲引擎原理的人來(lái)說(shuō)，需要制定自己明確的長(zhǎng)期目標(biāo)：
1) 首先，一開(kāi)始可能對(duì)游戲引擎沒(méi)什么概念，建議先使用一兩個(gè)游戲引擎(我推薦C++程序員學(xué)習(xí)虛幻4游戲引擎，現(xiàn)在是免費(fèi)開(kāi)源的，非常值得學(xué)習(xí)。那些不開(kāi)源的游戲引擎盡量不要去學(xué)習(xí)，因?yàn)槠鋵?duì)于學(xué)習(xí)原理來(lái)說(shuō)沒(méi)有多大貢獻(xiàn))。
2) 因?yàn)橛螒蜷_(kāi)發(fā)就是一門(mén)實(shí)時(shí)渲染的藝術(shù)，所以離不開(kāi)圖形庫(kù)的學(xué)習(xí)�，F(xiàn)在主流的圖形庫(kù)是Windows平臺(tái)專(zhuān)用的DirectX 11和通用平臺(tái)的Opengl。這兩個(gè)圖形庫(kù)，至少需要入門(mén)其中一個(gè)。
3) 然后，你就可以開(kāi)始看計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的書(shū)籍了。如果你發(fā)現(xiàn)你的理論底子不足，這個(gè)時(shí)候就需要補(bǔ)一下線性代數(shù)、基本的微積分、還有3D數(shù)學(xué)的知識(shí)。
4) 游戲引擎中包含了各個(gè)部分，上面的渲染只是游戲引擎的一部分。還有其它諸如著色器編寫(xiě)、地形編寫(xiě)、物理引擎編寫(xiě)、模型和動(dòng)畫(huà)、人工智能體設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)編程等等，完成渲染部分的基本學(xué)習(xí)后，你可以選擇自己感興趣的部分進(jìn)行專(zhuān)攻，畢竟我們實(shí)際工作大多數(shù)時(shí)候是團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)，而不是單打獨(dú)斗，每個(gè)人都應(yīng)該精通自己所擅長(zhǎng)的那部分。
這里為了文章的緊湊性，我將游戲引擎的基礎(chǔ)理論知識(shí)和各個(gè)引擎組件的推薦書(shū)籍放到了文章的附錄處。
以下書(shū)籍推薦參考自：Clayman's Graphics Corner
鏈接：http://www.cnblogs.com/clayman/archive/2009/05/17/1459001.html
下表是基礎(chǔ)理論知識(shí)和游戲引擎組件書(shū)籍推薦(不必全看，請(qǐng)有選擇地閱讀)：
1) 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
下面這些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)書(shū)籍是為游戲開(kāi)發(fā)量身定制的，比專(zhuān)門(mén)看某一數(shù)學(xué)方向更有效率：
《3D Math Primer for Graphics and Game Development》，有中文版
《Mathematics for 3D Game Programming and Computer Graphics》
《Essential Mathematics Guide》
《Geometric Tools for Computer Graphics》
2) 圖形庫(kù)
針對(duì) DirectX 的書(shū)籍：
《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 11》，大名鼎鼎的龍書(shū)，入門(mén)必看的
《Practical Rendering and Computation with Direct3D 11》，進(jìn)階
《Real-Time 3D Rendering with DirectX and HLSL》
針對(duì) OpengGL 的書(shū)籍：
《OpenGL SuperBible》，著名的藍(lán)寶書(shū)，以例子為主，有中文版。但不建議看中文版，翻譯得不好。
《OpenGL Programming Guide》，著名的紅寶書(shū)，有中文版。紅寶書(shū)更像是手冊(cè)，API大全，例子較少，適合熟練者查詢(xún)使用。
《OpenGL 4.0 Shading Language Cookbook》，進(jìn)階，基本上就是API手冊(cè)，有中文版。但不建議看中文版，翻譯得不好。
3) 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)
《The Nature of Code》，有中文版，比較簡(jiǎn)單
《Fundamentals of Computer Graphics》，被國(guó)外多所大學(xué)采用的入門(mén)教材，介紹范圍比較廣，從基本的相關(guān)數(shù)學(xué)到建模、渲染、動(dòng)畫(huà)、應(yīng)用方面都有提及
《Physically Based Rendering》，主要是離線渲染
《Real-Time-Rendering》，必讀經(jīng)典!必讀!
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》，作者舍利
《Computer Graphics》，要看最新的第三版
《計(jì)算機(jī)圖形學(xué)原理及實(shí)踐：C語(yǔ)言描述》
4) Shader著色器
《Cg_tutorial》，入門(mén)
《The Complete Effect and HLSL Guide》，入門(mén)
《Shaders for Game Programmers and Artists》，含有大量入門(mén)例子
《Advanced Lighting And Materials With Shaders》，介紹光照模型和技術(shù)
《GPU Gems》進(jìn)階必讀。
《Shader X》系列，每年出版一本，包含最新的實(shí)時(shí)渲染技術(shù)。論文性的比較多，偏難。
《Programming Vertex, Geometry, and Pixel Shaders》，以DirectX 10為主，很詳細(xì)。
5) 地形
《Real Time 3D Terrain Engines Using C++ And DX9》非常全面的討論了關(guān)于地形渲染的各種技術(shù)。
6) 模型導(dǎo)入和動(dòng)畫(huà)
《Character Animation With Direct3D》包含了最新的游戲動(dòng)畫(huà)技術(shù)
《Computer Animation》
《Real-Time Cameras》
《Computer Facial Animation》
《Realtime 3D Character Animation with Visual C++》
《Advanced Animation and Rendering Techniques》
《Cloth Modeling and Animation》
7) 網(wǎng)絡(luò)
《TCP/IP 詳解 卷2》
《Network Programming for Microsoft Windows》
《Advanced Programming in the UNIX Environment》
《Windows核心編程》
《Multithreading applications in Win32》
《網(wǎng)絡(luò)游戲核心技術(shù)與實(shí)戰(zhàn)》
8) 物理
《Game Physics》
《Game Physics Engine Development》
《Real-time Collision Detection》，碰撞檢測(cè)方面最好的書(shū)
《3D Game Engine Design, 2nd》第8、9章值得一看
9) 細(xì)節(jié)層次
《Level of Detail for 3D Graphics》
10) 光線跟蹤
《Physical-Based Rendering - From Theory to Implementation》
《Another Introduction to Ray Tracing》
11) 人工智能
《Programming Game AI by Example》有中文版
《Artificial Intelligence for Games》
《AI Programming Wisdom》
《AI Game Engine Programming》
12) 綜合
《Game Programming Gems》，文章的范圍比較廣，選擇性閱讀《Color and Light in Nature》
《Digital Design of Nature》
《Form+Code in Design, Art, and Architecture》
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