关于游戏开发的一点感悟

Posted 2021-03-06 arthumogan

这是我的第一篇随笔，就随意写点什么，那么首先说说为什么要写Blog。在年前的时候，我去参加了几场面试。在面试的过程中，当面试官询问我某些问题时，尽管了解原理，但很难组织良好的语言进行表述，回答的不清晰。所以我希望通过写 Blog 来提升我的口语表达的能力。其次写些技术Blog总结知识点来加深印象，通过Blog与其他小伙伴进行交流。当然写 Blog 最直接的一个好处就是提高了自己的写作能力。因此在博客园新开了一个Blog，记录自己的人生感悟或者技术文章。

我的软件开发生涯是从2017年2月开始的，报了一个Java Web开发的培训班。为什么选择Java Web开发，报名前提供咨询的老师建议我选择Web前端，可能觉得自己偏爱静态强类型语言，Java Web开发好找工作。经过大概五六个月的培训，对Java Web开发有了一个大概的了解，之后顺利入职一家公司。可惜干了一年多离职了，记得去年匆匆做了离职的决定是相当不理智的，也是不负责任的体现。不过那时候的精神状态很低落，想着休息段时间再求职，基于这个原因才有了离职的打算。等着两三个月再次应聘，发现找工作已变得很困难了，在找不到工作后，又自学了Web前端开发，依然没有任何改变。经过总结，我认为有以下原因：其一自己所掌握的技能有限，满足不了中高级职位的要求，只能退而求其次的寻求中低级开发的职位；其二个迫于自己年龄同其他应聘者已有劣势；其三面试过程表现不佳。或许该考虑考虑另外的方向。

在报培训班的时候，我曾考虑过游戏开发行业，担心过于冷门，不好就业，选择稳妥的Web开发。所以说我个人的主观能动性不强，从参加工作至今都是随波逐流的状态，没有自己遵从内心的想法，在进行选择的时候都优先考虑其他因素。自己从小就爱玩游戏，也希望加入这个行业，开发让其他玩家也热爱的游戏，可是从来就没有付诸过实际行动。俗话说“三十而立”，30岁反而没有工作更是一件难以启齿的事情。可能现在已经太迟了，在找工作也会面临以上种种困难，至少对游戏开发是充满热情的，亦步亦趋的朝着目标前进。

从上个月开始自学Unity，通过看网上的视频教程，读游戏开发的相关书籍，别人写的Demo。了解Game Programmer需要掌握的知识分为以下几个方面：

游戏脚本（语言、算法与数据结构、设计模式）

游戏脚本通俗来说是程序员编写的一段代码与游戏引擎进行交互。Unity使用的是C#，Unreal使用的是C++。我所学的Unity，因此对C#更了解。由于我有Java的基础，C#学起来还算轻松，语法大致相同，语言特性比Java丰富，比如委托、事件。

C#的类库也很庞大，封装了大量的集合类，如Dictionary、List、Set。算法是我的弱项，也不多说什么了。

设计模式包括单例，工厂，抽象工厂（生成复合对象），生成器（Builder）模式；门面设计（子系统对外的门面），适配器（Adapter），桥接（Bridge），组合（Composite），装饰（Decorator），代理（Proxy）模式；模板方法，状态，策略，观察者模式。我觉得在接触过大量工程实践后，自然而然地对设计模式有深刻理解。设计模式中不得不提设计模式原则，想起有场面试提出了这个问题，当时就回答个类的单一职责，然后就没然后了，觉得自己的学习方法有问题。在面向对象中，首先一个类只负责自己的功能，对内部属性和方法进行封装，对外只暴露出公共部分，这就是类的单一职责原则。在此之上，一个类继承另一个类，应该扩展另一个类的方法，而不是修改另一个类的方法，那么继承的类可以用其他的类替换，这就是里氏替换原则。接下来，类在调用另一个类的方法时，不应该直接依赖该类的实现，而是依赖接口或者抽象类，这就是依赖倒置原则。接口应该尽可能的保留更少的方法，而不应该搞一个大的接口，这就是接口隔离原则。迪米特法则是说一个对象要尽可能的减少对其他对象的了解。如果以上原则都做到了，那么就满足开闭原则（对扩展开放，对修改关闭），如此理解的话脉络更清晰。

3D数学

向量是3D数学中最基础的部分，加减乘除基本运算应该了解。三角函数运算Sin、Cos、Tan及其反函数要了解。接下来是点积的运算，其几何意义可以用来计算两个向量之间的夹角；叉积的几何意义是生成的向量是法向量。

欧拉角使用三个角度保存方位，X轴与Z轴沿自身坐标旋转，Y轴沿世界坐标旋转。

四元数在3D图形学中代表旋转，由一个三维向量和一个标量组成。

欧拉角和四元数的转换。世界坐标和自身坐标（Pivot）的转换。

对我而言是弱中之弱，幸好Unity提供了很多的辅助类帮助完成转换。

Unity编辑器（Unity组件）

Unity是面向对象的基于组件开发的，功能的实现是组件完成的。

Transform是每个GameObject都有的组件，表示GO的坐标、角度、大小。

Mesh包含Mesh Filter和Mesh Render，Mesh Filter从一个资源中获取网格信息，通过Mesh Renderer渲染出来。

Rendering包含Camera、Skybox（天空盒）、Light、遮挡剔除、LOD等。

Physics、Physics 2D包含各类Collider（碰撞体）、Cloth（布料）和Joint（关节）组件。

UI、Layout包含UGUI下的Button、Input Field、Toggle、Slider、Scrollbar组件和布局组件。这里多说一句，Unity中UI主要有两种方案，一个UGUI，一个NGUI，功能上NGUI比UGUI丰富，但UGUI原生的，执行效率高。需要懂得UI事件触发原理，Canvas的Graphic Raycaster组件发射射线，Image和Text等组件通过Collider接收Raycast Target检测，EventSystem的Event System组件分发注册的事件，通过继承接口来响应对应的事件。

Navigation包含导航功能，NavMeshAgent提供导航代理，NavMeshObstacle提供动态导航阻挡，NavMeshLink。

Video、Audio、Effects（Particle System）、Event还有其他的一些Unity内置组件，就没怎么了解。

Unity脚本API

Unity脚本API给予了访问内置组件的属性方法，还有一些辅助工具类。

其中Componet类，Transform类，GameObject类，Object类，Time类是常用的一些类。Vector3类，Quaternion类等静态方法。

Unity坐标中World Space、Local Space、Screen Space、Viewport Space的相互转换。

Coroutine（协程）、File System和IO。

游戏引擎

Unity脚本的生命周期，需要了解物理帧和渲染帧的不同。

计算机图形学

大概明白了渲染管线的工作流程，初略了解shaderlab编写的shader。

物理引擎和动画

Unity中刚体、碰撞器、触发器的概念，Unity中射线的应用。

了解3ds Max的简单的操作，可以通过3ds Max捏一个简单的几何物体并上色，制作一段骨骼动画。

Unity的Mecanim动画系统。

游戏AI

了解最基本的FSM。

Perception和Steering无了解。

网络开发

无了解

资源与性能优化

美术规范包含单位比例、建模规范、材质贴图规范。

Unity中资源的读取，场景的加载。

设备适配与项目发布

SDK的适配。

ios和android平台的发布。

 

通过这一个月的学习，通过Unity开发一个3D RPG的Demo，项目的架构有以下模块：

1. Core模块（工具类、配置辅助类、数据库连接辅助类、XML文件辅助类）
2. Store（StoreManager）、Backpack（ItemManager）、Item类
3. Character模块（CharacterManager、Animation动画系统、角色状态类、角色移动类、角色装备类、角色技能类）
4. UI模块（UIManager、UIScene、UIWidget）
5. AI模块（BaseFSM、FSMState、FSMTrigger）
6. Skill模块（SkillManager、SkillDeployer）、Skill类
7. Statistics模块

仅仅算摸到Unity开发的皮毛，还需要了解很多的基础知识和工程方法。下一步计划把Unity提供的Demo项目都过一遍，有空就浏览Unity Manual和Script API，然后仿照Ori、Journey开发个2D、3D Demo就去求职。实在不行的话，只有先考虑其他的工作，再慢慢向着目标靠近。