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游戏开发学习笔记

Primary LanguageC#MIT LicenseMIT

Game Programmer Study Notes 游戏编程学习笔记

Game Programming Patterns 游戏编程模式

代码示例

  • 重访设计模式
    • 命令模式将“请求〞封装成对象,以便使用不同的清求,队列或者日志来参数化其他对象,同时支持可撤消的操作
    • 享元模式以共享的方式高效地支持大量的细粒度的对象。通过复用内存中已存在的对象,降低系络创建对象实例的性能消耗
    • 观察者模式定义对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发生改变时,所有依赖于它的对象都得到通知并被白动更新
    • 原型模式用原型实例指定创建对象的种类,并且通过拷贝这些原型创建新的对象
    • 单例模式保证一个类只有一个实例,并且提供了访问该实例的全局访问点
    • 状态模式允许对象在当内部状态改交时改交其行为,就好像此对象改变了自己的类一样
  • 序列模式
    • 双缓冲模式使用序列操作来模拟瞬间或者同时发生的事情
    • 游戏循环实现游戏运行过程中对用户输入处理和时间处理的解耦
    • 更新方法通过每次处理一帧的行为来模拟一系列独立对象
  • 行为模式
    • 字节码将行为编码为虚拟机器上的指令,来赋予其数据的灵活性。从而让数据易于修改,易手加载,并与其他可执行部分相隔离
    • 子类沙箱用一系列由基类提供的操作定义子类中的行为
    • 类型对象创造一个类A来允许灵活的创造新的类,而类A的每个实例都代表了不同类型的对象
  • 解耦模式
    • 组件模式允许单一的实体跨越多个领域,无需这些领域彼此耦合
    • 事件队列事件队列模式,对消息或事件的发送与处理进行时间上的解耦
    • 服务定位器提供服务的全局接入点,而不心让用户和实现它的具体类解耦
  • 优化模式
    • 数据局部性合理组织数据,充分使用CPU的级存来加速内行读取
    • 脏标识模式将工作延期至需要其结果时才去执行,以避免不心要的工作
    • 对象池模式放弃单独地分配和释放对象,从固定的池中重用对象,以提高性能和内存使用率
    • 空间分区将对条存储在基于位置组织的数据结构中,来有效的定位对象

重访设计模式的六种设计方法为经典23种设计模式的之六,这六种设计模式也是游戏中常用的设计模式;序列模式、行为模式和优化模式适用与游戏引擎设计;解耦模式适用于游戏UI部分的设计-------自定义组件和消息机制的设计;是一本不错的学习游戏设计模式的书籍

QFramework Unity框架

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  • 架构目的:使用框架的目的与意义
  • 设计原则:SOLID设计模式的六大原则
  • 总体架构:框架的分层以及层级之间的规则
  • 代码示例:如何使用此框架
  • 实现细节:框架实现过程中的技术要点

此框架相较于流行的框架ETJEngine等框架,QFormwork更专注于逻辑层的架构,在工具层实现组件化做到即用即安装,更佳纯粹;此教程在Unity学堂可以学习,重点不应该放在框架的使用,而是放在框架的搭建过程

Unity 3D高级编程

整本书讲解的为Unity的底层原理,核心**是优化游戏性能,主要的围绕提高游戏运行速度与降低内存消耗展开,优化的本质其实就是减少GC和降低drewcall,进而分别从C#技术要点、UI、模型等模块进行讲解,适合有一定Unity开发经验的学习者

Clean Code

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  • 目的
  • 命名法则
  • 函数
  • 注释
  • 格式准则
  • 对象和数据结构
  • 错误处理
  • 边界
  • 单元测试

本书主要讲解功能实现的时候代码的规范,如果你阅读的时候发现你都做到了,那你写的代码一定十分简洁,当然大多数的人应该或多或少都会有些点没有做到,那这就是你代码的提高点,此书可以多次阅读,每次尽可能都有一点改善就好,如果对书中的优化点你存在异议,请相信“Bob大叔”

不要在疲劳的时候写代码。敬业和专业精神,更多地体现在你的纪律性,而不是体现在投入的时间。

游戏感

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  • 游戏感的三大基础构件
    • 实时控制
    • 模拟空间
    • 润色 (Polish)
  • 游戏感的体验
    • 操作的美感
    • 学习、练习和掌握一项技能的榆
    • 悦感
    • 感觉的延伸
    • 个体的延伸
    • 与游戏里一个独特的物理实体的
    • 交互感
  • 创造游戏感
  • 游戏感测量维度
    • 输入
    • 响应
    • 情景
    • 润色
    • 隐喻
    • 规则

本书主要讲解游戏感的定义、游戏感的三大基础构件以及度量游戏感的六个维度,使得我们可以从数据上对游戏好坏进行评判,评判游戏变得可以量化

Java 游戏服务器架构实战

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  • 模块零概论
    • 第1章 游戏服务器架构总体设计
    • 第2章 服务器项目管理一Maven
    • 第3章 数据库选择与安装
  • 模块二 游戏服务中心架构设计
    • 第4章 游戏服务中心开发
    • 第5章 Web服务器网关开发
  • 模块三 游戏网关架构设计
    • 第6章 游戏服务器网关开发
    • 第7章 游戏服务器网关与游戏业务服务数据通信
  • 模块四 业务服务架构设计
    • 第8章 游戏业务处理框架开发
    • 第9章 游戏用户数据管理
  • 模块五 RPC通信架构设计
    • 第10章 RPC 通信设计与实现
    • 第11章 事件系统的设计与实现
    • 第12章 游戏服务器自动化测试
  • 模块六 实例
    • 第13章 服务器开发实例一一世界聊天系统

本书主要从游戏服务中心、游戏网关、RPC通信和业务服务四个模块,展开介绍游戏的短链接和长链接的网关设计、以及微服务通信以及业务服务设计实现,其中主要是用的框架为Spring Cloud

Unity 人工智能实战

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  • 第1章 行为一一智能移动
  • 第2章 导航
  • 第3章 决策制定
  • 第4章 新的NavMesh API
  • 第5章 协作和战术
  • 第6章 agent感知
  • 第7章 棋类游戏和应用的搜索AI
  • 第8章 机器学习
  • 第9章 程序化内容生成
  • 第10章 其他

本书主要讲解如何实现各类游戏AI,在实现Agent寻路时重点讲解了NavMesh使用,并在最后两章讲解了主流的几个智能体的实现

Unity引擎HDRP高清渲染管线实战

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  • 第1章 HDRP入门.
  • 第2章 实现市政厅办公室场景
  • 第3章 HDRP配置文件和Volume框架详解
  • 第4章 HDRP光照系统详解
  • 第5章 Lightmapping(光照烘焙)详解
  • 第6章 HDRP材质详解
  • 第7章 Post.Processing后处理详解
  • 第8章 HDRP.Debug窗口介绍
  • 第9章 HDRP在VR中的应用
  • 第10章 HDRP.Custom.Pass应用
  • 第11章 HDRP实时光线追踪项目应用

本书主要讲解Unity的HDRP渲染管线的使用,推荐地编阅读一下,有助于理解Unity的灯光系统与渲染。

Unity网络游戏实战

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  • 第一章 网络游戏的开端
  • 第二章 分身有术:异步和安路复用
  • 第三章 文践出真知:大乱斗游戏
  • 第四章 正砷收发数据流
  • 第五章 深入了解TCP,解决暗藏问题
  • 第六章 通用客户端网络模块
  • 第七章 通用服务端框架
  • 第八章 完整大项目《坦克克大战》
  • 第九章 UI界面模块
  • 第十章 游戏大厅和房间
  • 第十一章 战斗和胜负判定
  • 第十二章 同步战斗信息

第一部分“扎基础”主要介绍TCP网络游戏开发的必备知识,包括TCP异步连接、多路复用的处理,以及怎样处理粘包分包、怎样发送完整的网络数据、怎样设置正确的网络参数。第3章介绍了一款简单 网络游戏开发的全过程,在后续章节中会逐步完善这个游戏。

第二部分“搭框架”主要介绍商业级客户端网络框架的实现方 法。这套框架具有较高的通用性,解决了网络游戏开发中常遇到的问 题,且达到极致的性能要求,可以运用在多款游戏上。书中还介绍了 一套单进程服务端框架的实现,服务端框架使用select多路复用,做到底层与逻辑分离,设有消息分发、事件处理等模块。 第

三部分“做游戏”通过一个完整的实例讲解网络游戏的设计思路,包括游戏实体的类设计、怎样组织代码、怎样实现游戏大厅(房间系统)、怎样实现角色的同步。这一部分会使用第二部分搭好的框架,一步步地做出完整的游戏项目。

Unity Shader入门精要

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  1. 第1篇 基础篇

    • 第1章 欢迎来到Shader的世界
    • 第2章 渲染流水线
    • 第3章 Unity Shader基础
    • 第4章 学习Shader所需的数学基础
  2. 第2篇 初级篇

    • 第5章 开始Unity Shader学习之旅
    • 第6章 Unity中的基础光照
    • 第7章 基础纹理
    • 第8章 透明效果
  3. 第3篇 中级篇

    • 第9章 更复杂的光照
    • 第10章 高级纹理
    • 第11章 让画面动起来
  4. 第4篇 高级篇

    • 第12章 屏幕后处理效果
    • 第13章 使用深度和法线纹理
    • 第14章 非真实感渲染
    • 第15章 使用噪声
    • 第16章 Unity中的渲染优化技术
  5. 第5篇 扩展篇

    • 第17章 Unity的表面着色器探
    • 第18章 基于物理的渲染
    • 第19章 Unity 5更新了什么
    • 第20章 还有更多内容吗

本书主要介绍Unity Shader原理、如何编写出自己想要的shader;虽然Unity2020开始主推SRP,shader可以使用Shader Graph进行快速的制作,但是其基本原理还是大同小异,Shader Graph只是降低制作shader的门槛,使开发不再纠结于ShaderLab这门语言,但是这本书很大一部分在讲解Unity的渲染原理,这部分是Unity开发非常值得学习的

Unity VR虚拟现实完全自学教程

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  • 第1章:对VR行业进行了概述,介绍了该技术在其他行业中的应用案例,以及目前VR行业面临的挑战
  • 第2章:对 Unity 编辑器进行了介绍。
  • 第3章:对主流硬件设备及分类进行了介绍,使读者对当前主流 VR 硬件平台有了初步认知。
  • 第4章:介绍了 VR 应用程序制作的基本工作流程和一些常用的开发工具。
  • 第5章:介绍了在 VR 应用程序中需要遵循的交互设计原则。
  • 第6章:介绍了 HTC VIVE 硬件的基本结构、安装步骤、实现位置追踪的原理,并对作为主要交互设备的控制器的按键进行了说明。
  • 第7章:介绍了 VR中的U技术,讲解了在 Unity 中如何将UI 元素设置为能够在 VR环境中呈现的方法。
  • 第8章:笔者从接触的学员作品来看,大部分 VR 应用程序只聚焦于交互的实现,忽视了作品的呈现品质,而这恰是 VR 应用程序给用户的第一印象。本章介绍了基于物理的渲染理论 (PBR),以及常用的 PBR 材质制作软件,通过实例介绍了 Substance Painter 的使用方法,目的是为了强调写实材质在 VR 应用程序中的关键地位。
  • 第9章:SteamVR 是进行 PC 平台 VR 应用程序开发的重要工具,本章通过实例介绍了 SteamVR以及基于其上的 InteractionSystem 的核心模块和基本使用方法。
  • 第10章:VRTK 是基于 SteamVR 进行 VR 应用程序开发的重要插件,本章详细介绍了 VRTK的使用方法,通过一系列实例,讲解了该插件在 VR 交互开发工作中的高效性。
  • 第 11 章:VR 平合与PC、移动平台最大的区别在于交互方式的不同,本章通过演示将 PC平台上的一款游戏移植到 VR 平台的过程,展示交互开发在 VR 平台上的重要性。
  • 第12章:介绍了手势识别设备---Lcap Motion 在 VR中的应用,通过一个器械装配实例,讲解了如何在 VR 中通过手势实现与物体的交互。
  • 第13章:介绍了 VIVE 追踪器(Tracker)的基本使用方法,通过实例讲解了如何实现在 VR环境中将追踪器与现实世界物体进行鄉定并跟踪其位置。
  • 第 14 章:演示了类似 VR 游戏《水果忍者 VR》的原型项目开发,包括游戏逻辑、水果生成、切割效果、计分 U 呈现等功能模块。
  • 第15 章:演示了类似VR 应用程序 Tilt Brush 的原型项目开发,包括在 VR 环境中使用控制器绘制线条、 修改画笔颜色等功能模块。
  • 第16 章:介绍了 Unity 编辑器内置的性能优化工具,同时针对 Unity 讲解了几种应用程序的优化原则。

本书主要讲解VR的发展史、现状以及如何搭建VR项目,测试过将现有项目转Oculus、Pico 3以及Huawei VR,其本质就是替换Camera和输入设备仅此而已。

Unity 游戏程序优化设计实战

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  • 第1章 检测性能问题

  • 第2章 脚本编写策略

  • 第3章 批处理的好处

  • 第4章 快速启动艺术资产

    • 音频
    • 纹理文件
    • 网格和动画文件
  • 第5章 更快的物理引擎

  • 第6章 动态图形

    • 前端瓶颈 CPU
    • 后端瓶颈GPU
    • 照明和阴影
  • 第7章 精通内存管理

本书侧重于讲解优化的方法,主要分了对内存、GPU、CPU等几个方面,但是由于这是第一版,书中是基于Unity5进行讲解的,并不适用于Unity 2022,不过其基本的理念是相通的,但是对很多基础的知识讲解,并没有《Unity3D高级编程》一书中详细,不过作者作为一个非科班出身的人,对游戏引擎研究到如此程度,已经着实不易。

重构 改善既有代码的设计

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第1章 重构,第一个示例 第2章 重构的原则 第3章 代码的坏味道 第4章 构筑测试体系 第5章 介绍重构名录 第6章 第一组重构 第7章 封装 第8章 搬移特性 第9章 重新组织数据 第10章 简化条件逻辑 第11章 重构API 第12章 处理继承关系

百万在线---大型游戏服务端开发

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  • 第一部分 学以致用

    • 第1章 从角色走路说起

    • 第2章 Skynet入门精要

    • 第3章 案例:《球球大作战》

    • 第4章 Skynet进阶技法

  • 第二部分 入木三分

    • 第5章 你好,C++并发世界

    • 第6章 图解TCP网络模块

    • 第7章 嵌入Lua脚本语言

  • 第三部分 各个击破

    • 第8章 同步算法

    • 第9章 热更新

    • 第10章 防外挂

    • 第11章 未尽之路

      • 11.1 高并发

      • 11.2 服务端架构

      • 11.3 工程管理

本书主要讲解游戏服务器如何构建,可以结合作者的《Unity3D网络实战(第二版)》一起来看,此书的受众应该为游戏服务开发人员或者是高级游戏开发者;本书的讲解了Skynet的使用、仿写Skynet以及游戏服务器常见的问题,例如同步算法和热更新;Skynet虽然是一套老的服务器框架,但是能沿用至今也是有其优点的;例如:高性能、易用、可扩展。

本书推荐阅读,此书作者用心程度和《Unity 3D高级编程》一致,引用一下作者的结束语 “愿我们的游戏能像一束光,突破黑暗,穿越时间,触动玩家的灵魂”。

游戏服务器架构与优化

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  • 第一部分 网络和服务器
    • 第1章 Python网络编程模块
    • 第2章 通信加密
    • 第3章 服务器实作
  • 第二部分 存储与数据库
    • 第4章 基础内容存储
    • 第5章 存储方案
  • 第三部分 服务器架构及其方案
    • 第6章 游戏服务器初探
    • 第7章 游戏服务器的交互
    • 第8章 游戏大厅
    • 第9章 实时交互服务器
    • 第10章 天梯和经济系统
    • 第11章 服务器承载量和客户端优化方案
    • 第12章 分布式服务器

微服务架构设计模式

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  1. 逃离单体地狱
  2. 服务的拆分策略
  3. 微服务架构中的进程间通信
  4. 使用Saga管理事务
  5. 微服务架构中的业务逻辑设计
  6. 使用时间溯源开发业务逻辑
  7. 在微服务架构中实现查询
  8. 外部API模式
  9. 微服务架构中的测试策略(上)
  10. 微服务架构中的测试策略(下)
  11. 开发面向生产环境的微服务应用
  12. 部署微服务应用
  13. 微服务架构的重构策略

是一本对微服务架构有深度的书籍,从微服务架构的提出,到落地的每一步都有详细的阐述,对想将现有架构替换成微服务架构的后端开发,有着不错的参考作用。

腾讯游戏开发精粹Ⅰ

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  • 第一部分 游戏数学
    • 第1 章 基于SDF的摇杆移动
    • 第2 章 高性能的定点数实现方案
  • 第二部分 游戏物理
    • 第3 章 一种高效的弧长参数化路径系统
    • 第4 章 船的物理模拟及同步设计
    • 第5 章 3D 游戏碰撞之体素内存、效率优化
  • 第三部分 计算机图形
    • 第6 章 移动端体育类写实模型优化
    • 第7 章 大规模3D 模型数据的优化压缩与精细渐进加载
  • 第四部分 人工智能及后台架构
    • 第8 章 游戏AI 开发框架组件behaviac 和元编程
    • 第9 章 跳点搜索算法的效率、内存、路径优化方法
    • 第10 章 优化MMORPG开发效率及性能的有限多线程模型
  • 第五部分 游戏脚本系统
    • 第11 章 Lua翻译工具——C#转Lua
    • 第12 章 Unreal Engine 4集成Lua
  • 第六部分 开发工具
    • 第13 章 使用FASTBuild助力Unreal Engine 4
    • 第14 章 一种高效的帧同步全过程日志输出方案
    • 第15 章 基于解析符号表,使用注入的方式进行Profiler采样的技术

腾讯游戏开发精粹 Ⅱ

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  • 部分Ⅰ 人工智能
    • 第1章 基于照片的角色捏脸和个性化技术
    • 第2章 强化学习在游戏AI中的应用
    • 第3章 多种机器学习方法在赛车AI中的综合应用
    • 第4章 数字人级别的语音驱动面部动画生成
  • 部分Ⅱ 计算机图形
    • 第5章 实时面光源渲染
    • 第6章 可定制的快速自动化全局光照和可见性烘焙器
    • 第7章 物质点法在动画特效中的应用
    • 第8章 高自由度捏脸的表情动画复用方案
  • 部分Ⅲ 动画和物理
    • 第9章 多足机甲运动控制解决方案
    • 第10章 物理查询介绍及玩法应用
    • 第11章 基于物理的角色翻越攀爬通用解决方
  • 部分Ⅳ 客户端架构和技术
    • 第12章 跨游戏引擎的H5渲染解决方案
    • 第13章 大世界的场景复杂度管理方案
    • 第14章 基于多级细节网格的场景动态加载
  • 部分Ⅴ 服务端架构和技术
    • 第15章 面向游戏的高性能服务网格TbusppMesh
    • 第16章 游戏配置系统设计
    • 第17章 游戏敏捷运营体系技术
  • 部分Ⅵ 管线和工具
    • 第18章 从照片到模型
    • 第19章 一种可定制的Lua代码编辑检测工具
    • 第20章 安卓平台非托管内存分析方案
    • 第21章 过程化河流生成方法研究与应用

本书主要讲解游戏领域一些难点问题的解决方案,例如NPC的拟人化、多足机器人动作模拟、H5渲染、大场景加载与渲染、数字人动画等,但是其所提供的方案,大多数未开源,如果中小厂想要实现,无论从算力还是算法都是有难度的;例如之前腾讯开源的跨平台动效解决方案PAG最早用的是 Skia,但后来发现两个问题:首先,Skia 有历史包袱,打包体积大,性能也比较保守;其次,**开发者看重的一些问题,开发团队往往不能(或不愿)跟进。最终,PAG 团队下定决心,换掉 Skia,开发自己的图形库 TGFX

人月神话

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  • 第1章 焦油坑
  • 第2章 人月神话
  • 第3章 外科手术队伍
  • 第4章 贵族专制、**政治和系统设计
  • 第5章 画蛇添足
    • 结构师的交互准则和机制
    • 自律—— 开发第二个系统所带来的后果
  • 第6章 贯彻执行
  • 第7章 为什么巴比伦塔会失败
  • 第8章 胸有成竹
  • 第9章 削足适履
  • 第10章 提纲挈领
  • 第11章 未雨绸缪
  • 第12章 干将莫邪
  • 第13章 整体部分
  • 第14章 祸起萧墙
  • 第15章 另外一面
  • 第16章 没有银弹
    • 银弹的希望
    • 针对概念上根本问题的颇具前途的方法
  • 第17章 再论“没有银弹”
    • 人狼和其他恐怖传说
    • 存在着银弹—— 就在这里
    • 含糊的表达将会导致误解
    • 子弹的本质—— 形势没有发生改变
  • 第18章 《人月神话》的观点:是与非

一本关于软件项目管理的书籍,书中的第二系统准则和银弹理论有着不错的前瞻性,一本上世纪八九十年代的书,对软件行业的发展做出了,较为准确的判断,十年内没有银弹

多人在线游戏架构实践

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  • 第1章 网络编程基础
  • 第2章 网络IO多路复用
  • 第3章 线程、进程以及Actor模型
  • 第4章 账号登录与验证
  • 第5章 性能优化与对象池
  • 第6章 搭建ECS框架
  • 第7章 MySQL数据库
  • 第8章 深入学习组件式编程
  • 第9章 服务器管理进程与HTTP
  • 第10章 分布式登录与Redis内存数据库
  • 第11章 分布式跳转方案
  • 第12章 断线与动态加载系统

本书主要讲解从零开始搭建一个基于Actor模型的ECS分布式服务端框架,可以对照一下**《百万在线---大型游戏服务端开发》中对Actor**的理解,书中对关键代码进行了详细的解释,并且是循循渐进的搭建框架,一步步升级框架结构,适合服务端开发人员阅读,

计算机程序设计艺术

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  • 第1章 基本概念
    • 1.1 算法
    • 1.2 数学准备
    • 1.3 MIX
    • 1.4 若干基本程序设计技术
  • 第2章 信息结构
    • 2.1 引论
    • 2.2 线性表
    • 2.3 树
    • 2.4 多链结构
    • 2.5 动态存储分配
    • 2.6 历史和参考文献

游戏引擎架构

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  • 第一部分 基础

    • 第1章 导论
    • 第2章 专业工具
    • 第3章 游戏软件工程基础
    • 第4章 游戏所需的三维数学
  • 第二部分 低阶引擎系统

    • 第5章 游戏支持系统
    • 第6章 资源及文件系统
    • 第7章 游戏循环及实时模拟
    • 第8章 人体学接口设备(HID)
    • 第9章 调试及开发工具
  • 第三部分 图形及动画

    • 第10章 渲染引擎
    • 第11章 动画系统
    • 第12章 碰撞及刚体动力学
  • 第四部分 游戏性

    • 第13章 游戏性系统简介
    • 第14章 运行时游戏性基础系统
  • 第五部分 总结

    • 第15章 还有更多内容吗

本书系统地介绍了游戏引擎的各个方面,具有很高的参考价值。无论是对于游戏开发者,还是对于对游戏引擎技术感兴趣的读者,这本书都是一本极佳的学习资料。虽然技术更新和难度问题需要注意,但这些并不影响其作为游戏开发领域经典著作的地位,游戏在渲染系统、物理系统、动画系统的讲解比较系统,深度适宜。

游戏之旅---我的编程感悟

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  • 第1章 计算机,游戏,我
  • 第2章 算法,程序的灵魂
  • 第3章 编程语言
  • 第4章 前Windows 时代
  • 第5章 Windows 编程
  • 第6章 汇编优化
  • 第7章 SIMD 指令
  • 第8章 引擎中的优化
  • 第9章 C 和 C++
  • 第10章 调试
  • 第11章 脚本
  • 第12章 版本控制
  • 第13章 开发方法
  • 第14章 编程和游戏

本书是以一位游戏开发者的角度讲述互联网软硬件的发展史,云风最出名的可能是Skynet游戏服务器,但是他在游戏引擎方面的研究可能更为有深度,只是处于网易的一些隐私协议问题,没法开源仅此而已。

游戏编程精粹 Ⅰ

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  • 第1章 通用编程技术
  • 第2章 数学技巧
  • 第3章 人工智能
  • 第4章 多边形技术
  • 第5章 像素特效

Star History

Star History Chart