2012手机qq(2012手机游戏)

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2022-10-11
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2012手机qq(2012手机游戏)

和学霸一起学栏目每周推送游戏相关的专业课程内容，通过相对专业、体系的知识内容，帮助大家提升对游戏的认识水平和理解力。本篇内容源于由清华大学美术学院与腾讯游戏学院联合制作游戏程序设计系列课程，课程名称为《游戏开发导论》（讲师：钟建斌）。文末还设有学习互动环节，欢迎参与赢取奖励！

本文将围绕什么是游戏、游戏是如何开发出来的，以及游戏引擎进行介绍，并借此机会讨论如何成为游戏开发者。

什么是游戏

游戏概念及以家用游戏机为主线的游戏世代回顾

游戏，是在电脑、手机或其他电子设备上运行的、具有目标和规则的一种娱乐形式。

我们将通过家用游戏主机的发展来回顾游戏的发展历程。对于手机和电脑来说，游戏只是其功能的一部分，但家用游戏主机的主要功能就是游戏，因此家用游戏主机的发展更具代表性。

家用游戏主机诞生至今主要经历了八个世代：

（1）第一世代（1972-1977）

1972年是家用游戏主机发展的起点。

第一款商业化游戏主机Odyssey推出，标志着家用游戏主机正式迈入第一个世代。

（2）第二世代（1977-1983）

采用8-bit处理器以及可更换式游戏的设计，标志着家用游戏主机进入第二个世代。

第三方游戏开发逐渐合法化，但是由于缺乏监管标准导致涌现出大量垃圾游戏，引发雅达利震荡事件。

当时，雅达利投资的吃豆人以及ET由于品质比较拙劣，导致它当时大量的卡带滞销，从此雅达利公司一蹶不振。美国游戏业陷入萧条时代，家用游戏机市场开始从美国向日本转移。

（3）第三世代（1983-1987）

家用游戏主机的重心完全倒向日本，并涌现出一批经典游戏，如《超级马里奥兄弟》、《勇者斗恶龙》、《最终幻想》等。

在硬件产品和软件阵容上，第三世代是一个重大转折点，对未来游戏主机的发展产生了比较深远的影响。

（4）第四世代（1987-1994）

家用游戏主机进入16-bit芯片时代。

这个时代在处理芯片、控制器以及图像表现等方面进行了稳扎稳打的完善，但缺少一些革命性的变革。

（5）第五世代（1993-1999）

游戏画面的呈现方式逐渐从2D向3D转变。

光盘存储介质全面取代了卡带，成为主流的游戏载体。在家用机游戏史上具有革命性的里程碑意义，行业格局发生了天翻地覆的变化。

（6）第六世代（1999-2004）

家用游戏主机迎来了最辉煌的年代。

随着主机性能的大幅度飞跃，游戏的类型也得到了极大的扩展，出现了众多像《鬼泣》《战神》等注重游戏流畅体验和华丽画面的3D动作游戏。

（7）第七世代（2005-2013）

本世代形成了任天堂、索尼、微软三足鼎立的格局，三台主机销量非常接近。

技术的进步带来的结果是，高清画面输出和网络服务成为第七世代电视游戏主机的两大标志性元素。

同时，任天堂创新打造的体感游戏WiiSports也在那个时代成为了游戏史上最畅销的作品之一。

（8）第八世代（2012至今）

随着移动游戏的崛起和PC性能上的巨大飞跃，再如以往那样投入巨资研发自主芯片并不明智。

索尼和微软都不约而同的选择了与主流PC相同的X86架构。此外，对于国内玩家而言，本世代具有里程碑式的重大意义，因为PS4和Xbox One都正式在国内推出了行货。

（9）当代（2016年至今）

技术创新与硬件升级的快速迭代，意味着家用游戏主机的更新周期也将随之缩短。

索尼和微软的做法都是通过对已有硬件的小幅升级，搭配最新的软件技术，让主机不至于落后于时代。而任天堂一如既往地追求创新，Switch突破了主机和手机的重围，成功生存了下来。

腾讯角度下的国内手机游戏发展

随着国内智能手机的普及，最近几年国内手机游戏发展十分迅猛。手机已经成为国内营收占比最高的游戏平台之一。

腾讯也赶上了手机游戏迅猛发展的浪潮。2012-2013年，腾讯手游主要以渠道为主，通过渠道特性引领研发内容，依靠腾讯平台能力助推游戏分发。2013年中期以后，腾讯开始走精品路线，从PC市场品类玩法中寻找研发方向，按照端转手的思路进行品类布局。

现代游戏的分类可以从内容、运营平台、软件结构三个方面来划分。

（1）按内容划分：

即时战略类，例如《星际争霸》《英雄联盟》；

模拟战略类，如《文明系列》《模拟城市》系列；

射击类，如《战地》《绝地求生》；

角色扮演类，如《仙剑奇侠传》《最终幻想》系列；

动作冒险类，如《生化危机》《古墓丽影》；

格斗类，如《街霸》《拳皇》；

体育运动类，如《足球系列》《篮球系列》；

竞速类，如《极品飞车》《越野摩托》；

休闲类，如《大富翁》《泡泡堂》。

（2）按运行平台划分：

可以分为PC游戏、控制台游戏（家用主机游戏）、街机游戏、掌机游戏以及手机游戏。

（3）按游戏软件结构划分：

可以分为单机游戏和网络游戏。

单机游戏主要以家用机和掌机游戏平台为主，它不需要网络通信的支持，更注重画面的表现以及情感的体验。

而网络游戏主要是以互联网为传输媒介，通过多人参与、合作和对弈，达到交流、娱乐和休闲的目的。而且它是一种服务性的产品，需要长期的运营。

游戏是如何开发出来的

游戏开发团队的角色划分

首先我们来了解一下游戏开发团队的角色划分。

游戏开发流程

其次是游戏的开发流程，我们以网络游戏为代表介绍一下。

开发流程主要分为筹备、原型、发布和迭代四个阶段。

筹备阶段，主要是组建团队，确定基本的方向。投资人会邀请制作人讨论产品方向，拟定投资计划。之后，制作人会与他的核心团队成员分析竞品情况，包括市场数据、开发方案、评测资料、用户反馈等。

原型阶段，是程序、策划、美术的主要负责人带着自己的小团队做一些可运行的demo，发布alpha测试版本，验证调整游戏产品方向。这个阶段通常会有项目经理来跟进进度，并输出一些指导或者规范性的文档。

发布阶段，就是发布Beta测试版本以及正式版本的封闭测试，为上线做准备。原型阶段后，游戏开始正式立项，各负责人会扩充自己的团队，以便加大游戏的开发力度。此阶段，测试团队也会帮助提升产品质量。

迭代阶段，当游戏准备上线的时候，会进入迭代周期。在此阶段运营和运维团队也会参与进来，运维团队主要负责保证游戏上线的稳定性，运营团队主要负责游戏的宣传和推广。

开发工具

开发工具主要包括策划类工具、2D设计类工具、3D美术类工具、程序类工具、音频类工具以及项目管理类工具。

（1）策划类工具：

主要是Office等办公软件以及游戏引擎内置的各种编辑器。此外，还有与具体游戏相关的专用技能或者道具编辑器等。

（2）2D设计类工具：

主要包括图像处理软件如Adobe PhotoShop（PS）、矢量处理软件Adobe Illustrator（AI）、图形视频处理软件Adobe AfterEffects（AE）以及矢量动画软件Adobe Flash 。同时，还有数码素描与绘画工具的终极选择Corel Painter。

（3）3D美术类工具：

包括三维建模、动画及渲染软件3DS Max和Maya，数字雕刻和绘画软件 ZBrush，基于物理效果的材质绘制软件 Substance，三维视觉效果设计软件 Houdini。

（4）程序类工具：

不同的平台，使用的程序类工具不一样。

在Windows平台上，开发工具主要是Visual Studio，它的性能分析工具主要是intel vtune。GPU性能分析工具有RenderDoc、INTEL的GRAPHICS PEREFORMANCE ANALYZERS、Nvidia 的Nsight和AMD的RGP。

在苹果平台上，开发工具主要以XCode为主，XCode Instruments工具可以进行各方面的性能分析。它是一个比较完善的、与苹果配套的开发和性能分析的解决方案。

关于安卓游戏而言，通常会在Windows平台做安卓软件的开发。Android Studio和Visual Studio都是主要开发工具，它们都是自带完善的性能分析工具。GPU性能分析通常采用Mali的Graphics Debugger和Qualcomm的Snapdragon。

（5）音频类工具：

主要有音频编辑工具 SONAR、SOUND FORGE PRO、音频插件WWISE和FMOD。

（6）项目管理类工具：

主要是svn（SUBVERSION）、Perforce以及Git。

游戏资产

什么是游戏的资产呢？游戏资产包括策划、程序、美术以及音频。

细分展开就包括策划的文案和配置，程序的代码，美术的界面、场景、模型/骨骼/动作/动作树、贴图/材质及特效，音频的作曲、音效等。

下图是关于工具和资产的工作流水线示例。其中实线代表资源流向，虚线代表引用关系。

以游戏角色制作为例。

首先，它会从MAYA MAX以及ZBBUSH建模软件里导出游戏角色用到的网格模型，骨骼层次结构以及动画曲线，然后再通过substance、photoshop图像处理软件输出贴图，贴图经过压缩后会形成纹理资源。

材质，可以理解为是一个如何对模型进行着色的逻辑资源，它通常是由游戏引擎的材质编辑器创建的。动作树，是一个组织和管理动作集的逻辑资源，是由游戏引擎动作树编辑器来创建的。通过对网格模型赋予材质，并使用动作树处理后，就可以看到一个生动的角色了。

特效制作软件，会导出游戏特效的原始资源，经过游戏引擎的粒子编辑器加工，就可以形成我们在游戏中看到的各粒子特效。音频制作软件产生的音频资源，经过引擎中的音频播放插件进行播放，就会产生游戏中听到的声音。

游戏引擎概述

什么是游戏引擎

游戏制作早期，大家习惯于从头到尾进行制作，所以开发过程缓慢且效率较低。为提高游戏生产效率，游戏开发者逐渐提取游戏中的公用部分，通过构建通用的框架来简化开发过程，从而产生了游戏引擎。

游戏引擎的发展历程

游戏引擎的发展要追溯到1992年，当时约翰卡马克推出了一款名叫《德军总部》的3D游戏，这款游戏是3D游戏的鼻祖，卡马克也因此获得FPS游戏之父亲的称号。

1993年，卡马克成立的ID公司推出了《DOOM》（《毁灭战士》），DOOM引擎便是Id Tech的第一代引擎，自此ID公司用Id Tech来进行引擎的划代。

1996年，ID公司发售了一款全新的射击游戏《Quake》(《雷神之锤》)，相较DOOM的伪3D技术而言，Quake引擎是一款真3D的引擎，同时《Quake》游戏确立了FPS游戏的操控标准。

1997年，ID公司用第二代引擎制作了《Quake2》，二代引擎能够支持硬件加速。

1998年，EPIC公司推出虚幻引擎和同名游戏《Unreal》。

1999年，ID公司用第三代引擎制作了《Quake3》，这一代引擎不再支持软件渲染，仅支持硬件加速和32bit材质、高细节模型以及动态光影等新的技术标准。

2002年，EPIC发布了虚幻的第二代引擎，同时也推出同名作品，其引擎代码经过重写，并提供了全新的编辑器，功能变得更加全面。

2004年，ID公司用Id Tech第四代引擎推出了《DOOM 3》。这一代引擎大规模的使用动态光影，所以《DOOM 3》的画面表现非常出色。

2005年，UNITY面世。其目的是想让更多的人接触游戏开发，但由于最先支持Mac OS X，后来才支持Windows，所以发布时并没有引起广泛的关注。

2006年虚幻三引擎发布，使用虚幻三引擎制作的第一款游戏是《战争机器》，强大的工具链以及它所见即所得的开发模式，使得虚幻三引擎被游戏开发商广泛使用。

2006年，出现了引擎的新生代力量Cry Engine，其开发者是德国的Cry TECH。育碧公司利用Cry Engine做了一款射击游戏《Far Cry》（《孤岛惊魂》），画面堪称顶级。

2007年，Cry TECH用第二代Cry Engine制作了《孤岛危机》，这款游戏可以说是当时DX10最强画质的代表。同年unity 2.0发布，3D画面表现得到了增强。

2008年，unity第一时间支持了iPhone。

2009年，Cry Engine第三代发布，同时制作了《Crysis2》(《孤岛危机2》)。同年Unreal做出策略性的调整。EPIC发布了免费的虚幻三引擎版本，简称为UDK131。

2010年，Unity发布3.0版本，为PC和家用机平台增强了图形特性，同时也支持了安卓平台。同年，UDK也开始支持IOS和安卓平台。而虚幻三引擎是一款面向PC和家用机的高端游戏引擎，所以即使它支持移动平台，也只能在一些性能比较好的手机上才跑得动。

2012年，有130万的游戏开发者使用UNITY。

2013年，Cry Engine3.6发布，仍坚持PC和家用机平台的路线。

2014年，Epic公司已意识到移动端重要性，发布了虚幻四引擎。其功能强大，拥有插件化的设计和全平台的支持，画面表现也非常惊人。

2015年，Unity发布了5.0版本，极大地增强了画面的表现。

2016年，Cry Engine 5发布，但Cry Tech并没有看到移动平台的趋势。

2017年，著名的吃鸡游戏《绝地求生大逃杀》席卷全球，虚幻四引擎变得火爆。

2018年，《绝地求生》的两款手游出现，标志着虚幻四手游时代正式来临。

除了上述几款主流的商业化引擎外，还有很多其他成功的引擎，例如source、R星的RAGE、育碧的雪落、EA的寒霜以及Konami的FOX等。

家电小常识：老想玩手机可能会对大脑造成伤害。

游戏引擎架构

关于游戏引擎架构，可以分为九个层级。

家电小常识：滚筒洗衣机的门具有安全锁功能，如果通电，不能打开洗衣机盖，所以当滚筒洗衣机门不能打开时，最好关闭总电源，然后尝试打开。

（1）硬件驱动和操作系统

最底层是硬件驱动和操作系统。

硬件是执行游戏的计算机系统或游戏主机。例如基于windows/Linux的PC、苹果的Mac、ios/安卓平台的设备、微软的Xbox系列、索尼的PlayStation系列以及任天堂的掌机NDS/Wii/Switch等。

驱动指的是驱动设备程序。它是由操作系统和硬件厂商提供的最底层软件组建。驱动的主要作用是管理硬件资源、隔离硬件和上层软件，使上层软件无需理解不同硬件之间的细节差异。

操作系统可以从PC平台、游戏主机分别介绍。PC平台操作系统的主要作用是协调一台计算机上多个程序的执行，能够使硬件资源共享。而游戏主机则不同，比较老的游戏主机的操作系统通常以轻量库的形式存在，链接到游戏的执行档，游戏运行的时候，它会完全拥有整台主机；而现代主机的操作系统会更接近PC平台的操作系统，它能够中断游戏的执行，并且接管某些硬件资源。在现代，游戏主机和PC开发的分野正在慢慢收窄。

（2）第三方软件开发包

操作系统之上是第三方软件开发包。

在图形方面有著名的四大三维SDK，包括微软的Direct X，苹果的Metal以及著名的跨平台图形Open GL，和它的下一代产品Vulkan。

物理方面，有世界三大物理引擎havok、PhysX以及Bullet。还有一些其它的SDK，如VR设备使用较多的OCULUS、GoogleVG，SteamVR，以及手势捕捉工具LEAP MOTION等。

（3）平台独立层

大多数游戏引擎需要运行于不同平台上，平台独立层的功能就是隔离操作系统和上层引擎，对操作系统以及第三方软件开发包进行统一的封装。

（4）核心系统层

核心系统层包含很多重要的子模块：

数学库：因为游戏本质就是高度数学密集型软件；

内存管理：自定义内存管理模块，可以高速分配和释放内存，控制内存碎片造成的负面影响；

反射序列化：在程序运行时获取自身类型信息，可以动态查找属性和调用函数。

调试/日志：用于跟踪并修复错误。

（5）资源管理系统

美术资源是最重要的游戏资产之一，每一个游戏引擎都会具备某种形式的资源管理系统，能够提供统一的接口来访问任何类型的游戏资产。

游戏引擎在资源管理方面通常会遵循以下规则：

唯一性：任何时候，同一个资源在内存中只有一份副本；

生命周期：需要时载入，不需要时卸载；

内存用量：确保资源存储在内存中合适的地方；

引用关系：维护资源引用的正确性和完整性；

复合资源：有多个资源组成的资源；

异步加载：资源加载不阻塞游戏逻辑的进行。

（6）通用子系统

通用子系统是游戏引擎里面最庞大的部分，也是游戏开发过程中接触最多的部分。

该系统分为渲染引擎系统、物理系统、动画系统和多人/网格/在线游戏子系统和人体学接口设备。

‍‍ 渲染引擎

渲染引擎作为通用子系统中最重要的模块，通常会分为四个子模块：即低阶渲染器、场景图/剔除优化模块、视觉效果和前端。

低阶渲染器包含引擎中全部原始的渲染功能。它的主要作用是高速绘制图形，但不考虑场景部分是否可见。

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由于低阶渲染器只负责绘制，但不可能把所有的东西都绘制出来，所以需要场景图和剔除优化的模块，它可以根据根据判别算法来决定哪些东西是需要画出来的。

关于视觉效果方面，光影、特效以及后处理都是视觉效果中重要组成部分。后处理能够加强整个画面的表现力，使整个视觉效果得到极大提升。

渲染引擎中的前端模块，通常指的是各种UI。例如在游戏界面上经常看到的HUD（平视显示器）、图形用户界面、全动视频和游戏的内置电影等。

物理系统

物理系统主要分为碰撞检测和物理模拟。

碰撞检测是为了防止物体互相穿透，让它们能够在虚拟世界里面进行合理的互动；物理模拟指的是真实或半真实的动力学模拟，通常是对第三方物理SDK的封装和使用。

碰撞检测分为多种情况，比如无响应——碰撞之后不产生碰撞事件（图左上），有响应——碰撞之后产生碰撞事件（图右上），重叠无响应——两个物体不知道对方的存在（图左下），重叠有响应——两个物体发生重叠时触发重叠事件（图右下）。

在物理模拟方面，常见的物理运用是布娃娃模拟（图左上），载具模拟（图右上），布料模拟（图左下）以及可破坏物件模拟（图右下）。

动画系统

游戏里面的动画可以分为精灵/纹理动画、骨骼动画、变形目标动画、顶点动画四种类型。

精灵/纹理动画是2D动画。

变形目标动画和顶点动画，是通过插值的方式来计算顶点的位置。

骨骼动画，是游戏里使用较多的技术。主要是使用相对简单的骨头系统，设定精细的三维角色网格的姿势，所有骨头的姿势以矩阵表的形式存在。通过权重决定人物模型的顶点跟骨骼之间的关系，渲染器根据骨骼矩阵和权重转换顶点，每个顶点用一个或多个骨骼矩阵混合最终的位置（此过程称为蒙皮）。

多人/网格/在线游戏子系统

单屏多人是两个或两个以上的输入设备接入到同一台游戏主机上，一个摄像机维持所有角色在一个画面中。

分屏多人是多个输入设备接到同一台游戏主机上，每个角色有自己的摄像机，通过分割屏幕来使每个玩家看到自己的角色。

网络多人是多台游戏主机连到同一个网络中，每个机器接待一位玩家。

大型多人在线是成千上百的游戏玩家连接到一个巨大的持久的游戏世界里，这些虚拟的世界通常是由一组强大的服务器所运作。

人体学接口设备

我们常用的人体学接口设备有键盘、鼠标、手柄、方向盘、跳舞毯等。

游戏专用子系统

游戏专用子系统是游戏引擎的最上层，也就是GAME PLAY类的框架层。它通常包括3C即角色Character、镜头Camera、控制器Control，以及武器道具，载具，人工智能等。

人工智能（Artificial Intelligence）缩写为AI，它是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。游戏当中的AI主要分为三种类型：棋牌类AI、动作射击游戏中的NPC和怪、战略游戏中AI的控制单元。

以设计NPC为例，我们通常需要考虑两个部分：第一是做什么，第二是怎么做。

首先是做什么。

一般用于抉择的工具有三种：有向状态机、行为树、机器学习。这三种在现代游戏引擎里使用较多的是行为树，近年来机器学习也逐渐流行起来。

行为树是一种树状结构，有根节点、子节点、分支等多种节点，其中子节点数量是任意的。我们可以自顶向下进行搜索，进而决定最终的行为。叶子节点是指各种行为，最终执行的就是叶子节点中的各种行为。

构成行为树的主要元素有控制节点、行为节点以及前提条件。控制节点分为选择节点、顺序节点、并行节点、行为节点。

选择节点指的是根据先决条件选择子节点执行；顺序节点指的是依次执行所有的子节点，并行节点指的是同时执行所有子节点，并设定退出条件；行为节点指的是具体的行为，不同的游戏需要定义不同行为节点，行为节点可以复用。

关于怎么做，它需要解决的问题是去什么地方做什么事情。

首先是寻路。导航网格寻路是一种相对普遍的寻路机制，大部分游戏引擎都会集成一套导航网格的构建系统，如Unity(图左)，虚幻（图右），同时通常会提供一套基于导航网格的寻路算法。

然后是移动，移动可以分为单体移动、群体移动、阵型移动。如下图所示是一种类似于群体移动的表现，在移动过程会有群体性的表现，互相间会有一些斥力，朝着一个人物的方向移动，这便是《Fortnite》(《堡垒之夜》)中利用虚幻四做的群体移动组件的功能。

最后是动作，当挑选行进方向后，需要通过动作来表现具体行为，根据动作树可以混合出游戏角色的动作表现，比如走跑跳、站蹲趴等。

如何成为一个游戏开发者

游戏从业的两个主要方向是商业游戏开发者和独立游戏开发者。

根据《GDC2019》游戏开发者的调查，三年到十年的开发者有50%，从业时间占比最大；两年以内的占比接近20%；十年到二十年的占比20%；超过20年的人占比不到10%。由从业者所在公司规模来看，三分之一的人是在百人以上的中大游戏公司就业，三分之一的人是在五人以下的中小型团队做独立游戏。

商业游戏开发者

根据《国际游戏开发者协会2017满意度调查》，大部分游戏从业人员都是大学文凭以上。在大学选择综合性大学（University）的计算机科学和软件工程，艺术类院校的插画、概念设计和3D建模都是比较靠近游戏开发行业的。

入行的方向其实有很多,如程序、美术、策划。但是要找到适合自己的方向，打磨收益、精益求精、坚持学习、拓展视野，最重要的是要持之以恒。

独立游戏开发者

如果想要成为一名独立游戏开发者，需要先了解独立游戏。

独立游戏是指不通过发行商，独立发行的游戏。它的规模比较小，一般不超过20个人，大部分的独立游戏规模在5人以下，更多的可能是1个或者2个人。

建议大家不要想太多，早动手去创造，尽早在屏幕上呈现出能动起来的精灵。建立一个适合你的健康工作环境，每时每刻把功夫花在自己的游戏上，不要烂尾，把你的游戏做完，同时不要在美术上偷工减料。

要注意，独立游戏并不代表一种游戏类型或美学风格，而是代表你对游戏的理解。

大团队中的独立游戏人精神

在一个大的游戏团队里，也需要有一种独立游戏人精神。首先是主人公精神，希望大家能做到多学多想多做多管。多学人际关系的处理、专业和非专业技能、他人的经验和方法；多想如何做最正确的事情、如何用正确的方法做事情、是否已经把事情做好；多做些力所能及的事情、边界模糊的事情、帮助别人的事情；多管项目进度、产品质量。

另一个就是匠人精神。匠人文化的本质是敬业、认真。匠人最典型的气质，是对自己的手艺拥有一种近似于自负的自尊心。对手艺要求苛刻，力求做到精益求精。著名的独立游戏FEZ137制作人Phil Fish，曾经就是为了把游戏做好，以至于把游戏画面重新做了三遍。

对于独立游戏制作者们来说，游戏已经不单单只是一款摆上货架的商品了，更像是用来展示人生的艺术品。开发者们往往更像是艺术家一样在追求艺术的最高境界。

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A. 主要分为筹备、原型、发布和迭代四个阶段

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解析：开发流程主要分为筹备、原型、发布和迭代四个阶段。

B. 发布阶段会发布alpha测试版本