在软件开发中,游戏开发这个方向看起来目标很明确,但其实是个领域很广的方向,入门的时候如果得不到指点一二,很容易误入歧途,相反,如果走这条路之前能得到前人的一些指路,是可以事半功倍的。

一 平台与编程语言选择

首先,游戏开发的平台就有很多类型: 

  • 个人主机平台:Windows、Linux、Mac OC;
  • 移动平台:iOS、Android、Windows Phone、BlackBerryOS、Symbian;
  • 专业主机平台:Xbox、PlayStation、Will等。

如果你想从事移动平台的游戏开发,Android主流JAVA语言,iOS主流Object-C语言,那么你就要去学习这个平台主流的语言,而在个人主机上主流的游戏开发语言现在包括以后很长时间也还是C++。
但是并不是所不同平台的游戏开发,就毫无共通之处,学了这个到了另一个平台就无用了。不是这样的,编程的世界里你走得越远你会发现很多东西的本质都是相似的,例如你如果扎实地理解了C++的基本语法(而不是死记硬背),日后再转Java语言也不是很难的事情,因为它们本质的面向对象特性还有各种编程语言特性都是相通的。
所以,如果你想走得远,在学习的时候不能简单流于表面,对于一样知识越深入到底层,你就越能看到其它知识与其的异曲同工之处,因此你将比别人更轻松。但是,当然一开始最好尽可能是贴合自己的专属领域和编程语言,这样能尽快地在这个领域持有一席之地。 
无论你选择哪个平台,游戏开发这个浩大的工程都离不开游戏引擎,所以这里都有二条路线让你选择: 

  • 只使用游戏引擎;
  • 使用游戏引擎并深入学习游戏引擎原理。

线路一:只使用游戏引擎

对于第一条路线,游戏引擎的使用并不困难,因此适合想快速上手游戏开发工作的人。我们工作大多数时候也不会自己开发游戏引擎,所以这样对于一般的日常工作也没什么大碍。对于只使用游戏引擎的人来说,入门阶段要做的就是看该引擎的教程(书籍、视频、网上博客、网上教程、官方帮助文档等),并且熟练该教程所使用的编程语言。
所以你要做的第一件事,就是去了解现在流行的游戏引擎。因为不同平台下的性能不同,支持的编程语言也不尽相同,所以针对不同平台下的流行的游戏引擎也是不同的(方括号里面是特别推荐的,基于开源性、易用性、性能与效果等方面的综合水平推荐):

  • windows或游戏主机:【Unreal】、寒霜、CE3
  • 苹果ios:【unity3D】、【cocos2d-ObjC】、【Unreal】、sparrow、sprite kit。
  • 安卓:【unity3d】、【cocos2d-x】、【Unreal】、AndEngine、libgdx。
  • 网页:【Egret】、【cocos2d-html5】、Fancy3D、unity3d。

在选择游戏引擎的时候,尽可能选用流行的游戏引擎,因为这个游戏引擎流行意味着官方的功能比较完善和易用,问答社区也比较多人解疑。各个游戏引擎也各有千秋,Unity3d胜在简单易用,对性能要求不高,但是效果不够华丽,因而一般用在移动平台而不会用在电脑或游戏主机。Unreal胜在开源免费,而且效果也很出色,但是对设备要求比较高,因而常常用来开发效果绚丽的大型游戏。cocos2d-x也是开源免费的,在2D领域深有造诣,但是缺点是不可视化开发。另外,如果你想了解游戏引擎原理,那么首要考虑的就是开源的游戏引擎。
不同游戏引擎使用的编程语言或者脚本语言可能是不一样的,所以当你想要学习某个游戏引擎的时候,也应该留意该游戏引擎所使用的语言。大部分情况是,Windows用的的是C++,同时结合lua或python脚本语言。而ios平台下使用Objective-C或swift,安卓平台下使用Java。但这不是必然的,例如Unity在各个平台下都可以用C#或者javascript脚本语言。
下面是商业上流行的游戏引擎详细比较:

1) Unreal4(虚幻4)

  • 适用平台:Microsoft Windows、Mac OS X、iOS、Android、虚拟现实设备(包括但不限于SteamVR/HTC Vive、Morpheus、Oculus Rift及Gear VR)、Linux、SteamOS及 HTML5平台。
  • 编程语言:C++或无需编写代码。
  • 优点:开源免费,画面效果出色,已有多款商业大作经验。同时,它还能跨平台,商店资源丰富,提供了无需编写代码即可制作游戏的强大功能(可视化开发)。
  • 缺点:开发机器配置要求较高。

2) Unity3D

  • 适用平台:iOS、Android、Windows phone 8、Tizen、Microsoft Windows、Windows Store应用程序、Mac、Linux/Steam OS、网络播放器、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。
  • 编程语言:C#、javascript、Boo。
  • 优点:方便易用,中文资料丰富,跨平台,商店资源丰富,可视化开发。
  • 缺点:画面效果一般,不是免费开源,引擎效率比较低。

3) Cocos2d系列(包Cocos2d-x、Cocos2d-ObjC、Cocos2d-html5、Cocos2d-xna等)

  • 适用平台:Microsoft Windows、OS X、 Linux、iOS、 Android、 Tizen、 Linux、Mac OS X、HTML5浏览器、Windows Phone 7 & 8、Xbox 360。
  • 编程语言:Python、Objective-C、C++、 Lua、 JavaScript、 Swift、JavaScript、 C#。
  • 优点:开源免费,跨平台,中文资料丰富,2D技术丰富且成熟。
  • 缺点:不可视化开发,3D方面技术不成熟。

4) CryEngine3

  • 适用平台:Microsoft Windows、OS X、Linux、PlayStation 3、PlayStation 4、Wii U、Xbox 360、Xbox One、iOS、Android。
  • 编程语言:C++、Lua。
  • 优点:画面效果世界一流,可视化开发,跨平台。
  • 缺点:开发机器配置要求较高,不是免费开源。

5) Frostbite3(寒霜3)

  • 适用平台:Microsoft Windows、PlayStation 3、PlayStation 4、Xbox 360、Xbox One。
  • 编程语言:C++。
  • 优点:画面效果出色,可视化开发,跨平台。
  • 缺点:开发机器配置要求较高,不是免费开源。

6) Egret(白鹭)

  • 适用平台:HTML5、iOS、Android、Windows Phone。
  • 编程语言:TypeScript、JavaScript。
  • 优点:免费开源,配套工具多,全中文文档,可视化开发,跨平台。
  • 缺点:支持平台较少,大多数时候用于开发对性能和效率要求不高的小游戏。

但是使用游戏引擎毕竟是停留在表面看不到本质,当游戏开发的时候出现了某些问题或者特殊需求,你往往很难处理。而且游戏引擎技术日新月异,你所学的几乎都是别人留下来的方法,而不是其本质思想。如果将来别的游戏引擎兴起,你又要重新学习另外的游戏引擎怎么使用。在很多大公司里面,甚至都有自己公司内部专用的引擎(如网易公司的风魂引擎、金山公司的剑网3引擎、蜗牛公司的Flexi引擎等等)。所以单纯地走这条路线,可能不会让你走得很远并且可能会日渐乏味。 

线路二:使用游戏引擎并深入了解游戏引擎原理

对于第二条路线,深入学习游戏引擎原理短时间不会让你的工作有什么卓越的成效,但是可以弥补只使用游戏引擎导致的问题,而且学习游戏引擎原理,更多时候不是一定就为了自己日后要造个游戏引擎,而是更深入理解自己的游戏引擎,更好地使用它。当然,千里之行始于足下,经常学习游戏引擎底层原理的人到了一定的积累的时候,自己造个游戏引擎也是可以的。 
对于像学习游戏引擎原理的人来说,需要制定自己明确的长期目标: 
1) 首先,一开始可能对游戏引擎没什么概念,建议先使用一两个游戏引擎(我推荐C++程序员学习虚幻4游戏引擎,现在是免费开源的,非常值得学习。那些不开源的游戏引擎尽量不要去学习,因为其对于学习原理来说没有多大贡献)。 
2) 因为游戏开发就是一门实时渲染的艺术,所以离不开图形库的学习。现在主流的图形库是Windows平台专用的DirectX 11和通用平台的Opengl。这两个图形库,至少需要入门其中一个。 
3) 然后,你就可以开始看计算机图形学的书籍了。如果你发现你的理论底子不足,这个时候就需要补一下线性代数、基本的微积分、还有3D数学的知识。 
4) 游戏引擎中包含了各个部分,上面的渲染只是游戏引擎的一部分。还有其它诸如着色器编写、地形编写、物理引擎编写、模型和动画、人工智能体设计、网络编程等等,完成渲染部分的基本学习后,你可以选择自己感兴趣的部分进行专攻,毕竟我们实际工作大多数时候是团队开发,而不是单打独斗,每个人都应该精通自己所擅长的那部分。
下面是基础理论知识和游戏引擎组件书籍推荐(不必全看,请有选择地阅读):

1) 数学基础

下面这些数学基础书籍是为游戏开发量身定制的,比专门看某一数学方向更有效率:

  • 《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) 图形库

针对 DirectX 的书籍:

  • 《Introduction to 3D Game Programming with DirectX 11》,大名鼎鼎的龙书,入门必看的
  • 《Practical Rendering and Computation with Direct3D 11》,进阶
  • 《Real-Time 3D Rendering with DirectX and HLSL》


针对 OpengGL 的书籍:

  • 《OpenGL SuperBible》,著名的蓝宝书,以例子为主,有中文版。但不建议看中文版,翻译得不好。
  • 《OpenGL Programming Guide》,著名的红宝书,有中文版。红宝书更像是手册,API大全,例子较少,适合熟练者查询使用。
  • 《OpenGL 4.0 Shading Language Cookbook》,进阶,基本上就是API手册,有中文版。但不建议看中文版,翻译得不好。

3) 计算机图形学

  • 《The Nature of Code》,有中文版,比较简单
  • 《Fundamentals of Computer Graphics》,被国外多所大学采用的入门教材,介绍范围比较广,从基本的相关数学到建模、渲染、动画、应用方面都有提及
  • 《Physically Based Rendering》,主要是离线渲染
  • 《Real-Time-Rendering》,必读经典!必读!
  • 《计算机图形学》,作者舍利
  • 《Computer Graphics》,要看最新的第三版
  • 《计算机图形学原理及实践:C语言描述》

4) Shader着色器

  • 《Cg_tutorial》,入门
  • 《The Complete Effect and HLSL Guide》,入门
  • 《Shaders for Game Programmers and Artists》,含有大量入门例子
  • 《Advanced Lighting And Materials With Shaders》,介绍光照模型和技术
  • 《GPU Gems》进阶必读。
  • 《Shader X》系列,每年出版一本,包含最新的实时渲染技术。论文性的比较多,偏难。
  • 《Programming Vertex, Geometry, and Pixel Shaders》,以DirectX 10为主,很详细。

5) 地形

《Real Time 3D Terrain Engines Using C++ And DX9》非常全面的讨论了关于地形渲染的各种技术。

6) 模型导入和动画

  • 《Character Animation With Direct3D》包含了最新的游戏动画技术
  • 《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) 网络

  • 《TCP/IP 详解 卷2》
  • 《Network Programming for Microsoft Windows》
  • 《Advanced Programming in the UNIX Environment》
  • 《Windows核心编程》
  • 《Multithreading applications in Win32》
  • 《网络游戏核心技术与实战》

8) 物理

  • 《Game Physics》
  • 《Game Physics Engine Development》
  • 《Real-time Collision Detection》,碰撞检测方面最好的书
  • 《3D Game Engine Design, 2nd》第8、9章值得一看

9) 细节层次

《Level of Detail for 3D Graphics》

10) 光线跟踪

  • 《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) 综合

    • 《Game Programming Gems》,文章的范围比较广,选择性阅读
    • 《Color and Light in Nature》
    • 《Digital Design of Nature》
    • 《Form+Code in Design, Art, and Architecture》
  • 一下这张图片非原创,出自:作者星铃丹,授权发布,转载请注明出处。写的非常详细,拿出来和大家分享下!

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