如何入門游戲開發?游戲開發需要掌握哪些技能?


經常能看到類似“如何入門游戲開發?游戲開發需要掌握哪些技能?”這樣的問題,下面試着概括性的對游戲開發所需要的技能做一個總結,希望大家對游戲開發能有一個基本的認識!

游戲開發基礎要求高么?

和其他程序猿一樣,要想做一名優秀的游戲開發者,底子不能差,算法,數據結構,語言等基礎一個都不能少。當然,除了這些基本功外,還要對游戲有比較深入的理解,比如看到一個功能就能猜出或給出一個大概的實現思路。

看一下游戲開發的基本功有哪些:

數學基礎:根據你所做內容來決定,一般上層邏輯比較少的去考慮到積分等高數內容。但是如果想搞圖形學,矩陣線性代數,高數必須要有一定的功底

算法:常見的排序,查找需要理解並掌握,進一步常見的還有分治,貪心,動態規划,有時候現學現賣也是可以的。另外,除了這些基本的算法,在游戲領域還是有很多其他領域不太常用的算法,比如八叉樹查找,碰撞檢測,A*。還有一些很特殊的情況需要開發者自己去尋找合適的算法。

C++(C#):基本語法,模板,代理,命名空間,const,繼承,內存結構,虛表,引用,斷言,宏定義等

數據結構:首先是掌握鏈表,數組,隊列,堆,棧,圖,樹等數據結構,然后是各種排序,查找,遍歷等算法。這些掌握了以后可以很快的熟悉stl或者類似的基本庫原,用的時候可以更准確的選擇合適的數據結構

設計模式:一般來說,我們需要設計模式來快速的搭建游戲邏輯框架,比如前面提到的各種邏輯系統。而且還需要通過設計模式來理解引擎各個模塊的設計思路。當然,如果你想設計游戲引擎,那更不能少了設計模式了。

對引擎各個模塊由一定深入的理解:這個不用多說,看一遍游戲引擎架構吧,不理解寫出的代碼經常會出現各種問題(比如同步問題),編輯器各種功能也用不好。

內存管理:可能很多引擎或者語言已經盡可能的幫你處理內存了,但是你難免需要在一些特殊情況下自己處理,內存池技術,各種C++的new的使用,不得不會。

對開發工具的熟悉:這里並不是指只是對某一個引擎使用熟練,而且對不同引擎相關的內容都有一定理解,可以很快的觸類旁通。

編譯原理,鏈接,第三方庫:經常會遇到各種鏈接錯誤,編譯錯誤,打包錯誤,這需要你有一定的相關知識與經驗去解決這些問題。

性能分析與性能優化: 主要就是三個方面——內存,CPU,GPU。着手點有渲染批次,渲染實例化,布料優化,網絡同步數據量,物理開銷等,加載資源優化(包的合並),裁剪,聲音文件加載,LOD,美術資源制作規范化等。調試的時候可以使用引擎內置工具,進一步的細節可以采用Intel的VTune工具(有時間我可能寫一個相關的使用文檔)

對游戲的理解:雖然不玩游戲也一樣能參與游戲開發,但玩過游戲的人還是有優勢的。最明顯的是玩過游戲的人會對游戲有更多的想法與意見,也習慣去主動學習其他的游戲的技術與優點。(程序這樣,策划更是如此)

開發經驗:這個就比較寬泛了,難以只言片語說清。比如你的游戲莫名其妙的出現了一些bug,新手完全無從下手,而有經驗的人會有各種手段去調試並解決。經驗豐富的老手有時真的抵得上N個新手的,所以這需要各位不斷的學習與實踐了。

經常聽別人說游戲開發很復雜,復雜在哪呢?

總結來說就是內容太雜,細分又太深。隨便舉兩個技術方向(渲染,AI)就夠你無限深入了。還有一些模塊,說難不算太難,但是內容相當復雜,需求變更頻繁,處理不好就如無底洞一般~

那么我們簡單的對游戲模塊做一個總結:

游戲邏輯模塊系統:游戲玩法核心,包括各種武器,狀態,技能,背包,戰斗等邏輯系統

動畫模塊系統:狀態機,Montage,動畫融合,IK等

物理模塊:給需要交互表現的對象賦予物理特性(包括剛體,流體,粒子,布料等),調整重力大小等各種參數,調整交互中力的大小,調整物理約束

AI模塊: AI導航,與玩家交互等,玩家的很多功能系統也需要給AI來使用,更深層次的可以考慮將機器學習相關的內容融入

UI模塊:搭建各種界面框架(背包,捏臉,地圖等),非常耗時間與精力,后期需要不斷調整

渲染模塊:客戶端表現核心,不用多說,內容非常多且深

網絡模塊:底層架構,同步,網絡連接

場景模塊:包括地形,關卡,植被,角色管理與優化等

輸入與輸入處理模塊:將玩家輸入處理轉換成邏輯,需要注意的有組合鍵,輸入法切換等

游戲登錄與更新:一般這是專門的工具組來做,比如我們常見的各種游戲登錄器,在線更新等。

這里面的除了網絡基本上都需要美術,策划,程序共同參與與合作。

游戲開發僅僅是寫邏輯代碼么?

當然,不是~~~ 游戲也是一個軟件項目,是一個需求變化極為頻繁的項目。當你跳出底層的邏輯程序員時,你會發現你還有好多事情要去做。

比如:

版本控制:一般使用git或者svn

存儲與序列化(如protobuf):單機玩家的游戲存檔需要通過序列化。游戲中的同步系統也需要通過序列化 對象來搭建

反外掛:保證游戲公平性,一般服務器上做各種校驗措施,這個東西真的不容易,而且又麻煩,身邊懂得人真的不多,我本身也很希望有高人指點一二

多線程優化:一般用於渲染,物理,網絡同步等,減少開銷,增加cpu利用率

數據庫:什么數據要存在數據庫里面,什么存在本地就可以。應該選擇什么數據庫?之后會不會出現游戲合服數據庫合並?合並的Key怎么處理?

CDN /服務器的部署與運行等:這個也很復雜,又要考慮成本又想容納更多玩家(網游),有時可能需要用到CDN技術來優化網絡同步,另外還要考慮成本等問題來決定是否租用雲服務器

實現網絡穿透 :對於玩家自己開房間類的游戲,需要我們提供網絡穿透的手段,才能讓兩個內網的玩家鏈接並通信。有的時候,網絡穿透技術平台會提供,不需要自己造輪子。

使用性能分析工具:前面提到了性能優化,優化前我們需要各種工具來輔助我們找到影響游戲效率的瓶頸(如VTune)

配置:需要大量策划配置的數據存放在哪里?配置文件?XML?這需要構建一套小的系統(或者引擎提供)

聲音數據處理:一般引擎提供基本的音樂與音效處理,但是有的引擎對音頻方面處理的更深入,效果更好

平台對接:游戲需要發布到不同的平台,這個平台不僅僅指硬件平台(Android,iOS,PS4,PC,XBOX)還包括各種軟件平台(各種應用商店,如PC上的Steam,WeGame。安卓上的應用寶,各種軟件管家等)該過程其實也相當繁瑣,有一些平台的審核非常嚴格,需要積累一定的經驗才能快速的處理相關內容

國際化與本地化:簡單來說,就是不同國家的語言版本不同。如果你的游戲不是只賣給英國美國,你就不得不面對本地化,坑很多

日志系統:開發與運營 游戲上線一定很多bug,你又沒辦法去玩家電腦上調試,如何快速定位bug,日志系統很有效

調試與維護:

開發期 斷點調試(最有效)、日志調試、dump調試 、控制台調試,可視化調試(在場景內繪制特定的幾何體),截圖錄屏調試(一般用於調試渲染,動畫等)

上線期 日志調試、服務器可以用dump調試,也可以想辦法把客戶端的dump傳送到服務器(做一個內置的自動收集客戶端dump程序) 、管理員GM調試(非常重要,可以避免重啟服務器)

bug處理:

嚴重損失的bug 有時候已經發生的造成玩家嚴重損失的bug(如玩家投入大量時間、金錢獲取的)無法改變,又不能及時修復,想要彌補玩家,可以通過GM來給予玩家補償。

游戲崩潰性bug 需要在游戲上線的前兩天,把發生概率高的所有Bug通過Dump調試后盡快修復並更新

腳本:簡單邏輯代碼,熱更新

打包流水線,包的大小優化,包的多層遞歸引用優化等:整個項目從編譯到配置再到打包需要哪些處理,要注意哪些配置等

工具開發:針對特殊需求開發特定的工具來提高程序、美術、策划的開發效率

當然,上面的內容還遠不足以覆蓋游戲開發的所有內容,我會在后面學習的時間里繼續擴充。 而且學習任何東西都需要一個過程,我們不需要一開始就掌握這么多東西。日積月累,我們都有可能稱為一名優秀的游戲開發者


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