【轉】遊戲程序員養成計劃

博客出處：www.cnblogs.com/clayman/archive/2009/05/17/1459001.html

做者：clayman

         與玩遊戲相比,寫遊戲要複雜上千萬倍,除了須要掌握通用的編程技巧之外，還要有至關的圖形學，物理，數學基礎，特別是在國內，因爲相關資料的缺少，更是讓初學者無從下手。下面總結了一些入門方法和比較容易入手的資料。

         首先你要精通一門高級語言，pc上游戲的首選語言就是C++。其次，要有良好的英文閱讀能力。對遊戲開發者來講英文閱讀能力是最重要也是最基本的工具之一，由於你遇到的大部分資源都將是英文的，不要總等着別人爲你翻譯。慢慢嘗試着閱讀英文資料，你會發現其實也並無那麼難:)

         接下來，選擇一門圖形API，好比DirectX或者OpenGL。若是考慮到跨平臺，那麼OpenGL,OpenGL ES（移動平臺）是首選. 若是隻在ms的平臺，則DX是首選。我對OGL並非很瞭解，因此下面大部門資料都是和DX相關的。固然，做爲準備工做之一，你首先要到DirectX Develop Center下載最新版的DirectX SDK。
更新(2013.3.19) 注意，DirectX庫如今已經整合到了windows sdk中，部分工具也整合到了vs2012中，再也不有單獨的DirectX SDK。但不少例子仍然只在之前的DX SDK中，最後的版本事2010年6月發佈的。

         入門書籍很是重要，推薦<<Introduction to 3D Game Programming with DirectX 9.0>>（好像去年出了中文版）也就是傳說中的龍書，這能夠說是最好的DX入門教材，Frank Luna從淺入深，討論了DX的方方面面。另外再配上<<DirectX 9 Graphics  the Definitive Guide to Direct3D>>，書名雖然是definitive ，但實際屬於入門基本的書。看完這兩本書，你基本上已經對DirectX比較熟悉了。

更新(2010.11.6): <<Introduction to 3D Game Programming with DirectX 9.0>>的第二版，《xxx, A Shader Approach》也能夠找到了。
更新(2013.3.19): 《Introduction to 3D Game Programming with DirectX xx》 此書的DX10和DX11版目前也很容易找到了
更新(2011.10.23):學習DX11的進階書 <<Practical Rendering & Computation with Direct3D 11>> ，最好的DX11參考書。 

         不要一開始就看圖形學的書，這個時候你對圖形編程尚未一個基本的感性認識，所以八成看的雲裏霧裏。不要以網上的教程和論壇提問做爲主要學習途徑，找一本好書，系統學習，把各類例子都親手實現一遍，效率才最高。不要立刻看SDK裏的例子，不少圖形學的基本原理僅僅經過讀代碼是不會明白的。某些年代太太久遠的書最好*不要*看了，好比<<windows遊戲編程大師技巧>>  <<3D遊戲編程大師技巧>> 。有人說基本的思想老是不變的，惋惜對於現代GPU來講，不少早期的技術和優化技巧早就過期了。這兩本書中只有軟件光柵器部分比較有價值，而對初學來講，快速用現代API實現一些例子，更能快速創建起對圖形渲染的技術的瞭解。

          好了，入門以後，是你鞏固和拓展視野的階段。如今看計算機圖形學就比較合適了。吐血推薦<<Real-Time-Rendering>>,這本書算得上是全部圖形程序員的必讀書籍和參考手冊了，必定要看第三版。最近剛出了第三版（更新：已經有電子版了）。國內其餘全部以圖形學命名的書都有一個共同點：枯燥，過期。只需看看其中二維三維變換和曲線曲面表示的部分便可。若是這個時候發現你當年數學沒有學好，那麼如下幾本數學書是爲遊戲程序員量身定製的，基本上覆蓋了全部常見數學和幾何問題：
<<3D Math Primer for Graphics and Game Development>>  
<<Mathematics for 3D Game Programming and Computer Graphics 3rd>>
<<Essential Mathematics Guide 2nd Edition>>
<<Geometric Tools for Computer Graphics>>

更新(2010.11.6)  看完上述入門書籍以後，就應該花點時間好好的完整閱讀DirectX文檔以及部分sample了，加深對DX整個系統，函數的瞭解。你會發現普通論壇裏60%的問題都是文檔裏講過的。

         其實入門以後，就沒有固定的學習路線了，最好根據你感興趣的方向來學習。

Shader方面：

《Cg_tutorial》和《The Complete Effect and HLSL Guide》都是不錯的入門材料，固然還有SDK文檔。<<Shaders for Game Programmers and Artists>>有大量入門的例子。<<Advanced Lighting And Materials With Shaders>>詳細介紹了各類光照模型和技術。<<GPU Gems>> 1~3冊確定是必讀的，雖然有1，2有中文版，但某些翻譯並非很理想，強烈建議直接看英文版。ShaderX系列也是很經典的系列，每一年出版一本，包含了最新的實時渲染技術，現在已經出了第6冊了。不過網絡上只能找到1~3冊。1，2冊大部分shader都是用asm寫的，不過看懂原理，轉換爲HLSL也並不難。另外Nvidia SDK和ATI SDK也是學習shader的重要資源。最後還有剛出的<< Programming Vertex, Geometry, and Pixel Shaders>>

更新(2010.4.30):ShaderX已經出版了第7冊，後續的版本因爲版權緣由，更名爲GPU Pro: Advanced Rendering Techniques，仍然每一年出版一本。更新(2010.11.6): 天朝人民的智慧是無限的，不少圖形學的新書都能在taobao買單翻印的紙版了，包括ShaderX, GPU Pro系統等等.....

更新(2010.11.6): 關於ShaderX和GPU Gems經常有人問我較老的幾冊值不值得看，還有看不懂怎麼辦。這裏是我我的的見解，僅供參考：ShaderX和GPU Gems收錄的都是比較前沿的技術，雖然每本之間沒有連續性，但不少技術都創建在以前的方法上。有時間的話，建議從第一本看起。兩本書都屬於論文集，章節之間並無太多連續性，因此沒必要從第一頁看到最後一頁，選擇你感興趣的部分便可。好比對陰影感興趣，就只看陰影相關的章節，你能夠看到整個陰影技術近10年的發展，變化，頗有價值。另外，書裏不少前沿，實驗性的技術，因爲硬件限制，一般要2,3年後纔有可能普及，如今看之前的幾冊也不會太"過期"。 最後，這樣的書內容涉及了圖形學的方法面面，2d,3d,圖像處理，ai，遊戲構架，gpgpu等等，範圍太過普遍，特別是GPU Gems相比ShaderX更偏重學術研究，不少技術最終不必定能實際應用到產品中，有些章節看不懂也屬於正常現象。

地形：

<<Real Time 3D Terrain Engines Using C++ And DX9>>很是全面的討論了關於地形渲染的各類技術，至少應該把第5~9章都瀏覽一遍。以後即可以 到virtual terrain查閱近期的地形渲染技術。
更新(2010.11.6): 常常嘗試用PIX分析你電腦上的遊戲，地形渲染一般是最容易分析的部分，並且可讓你立刻了解目前流行的地形渲染方法。

模型導入和動畫：

<<Advanced Animation with DirectX>>，僅此一本足以。
更新(2010.5.5):<<Character Animation With Direct3D>>已經能夠很容易的找到了, 此書介紹了目前最新的遊戲動畫技術，做者是xbox360大做Alan Wake的開發人員，徹底能夠替代上面提到的那本。

物理：
<<Game Physics>>和<<Game Physics Engine Development>>都不錯。<<Real-time Collision Detection>>是碰撞檢測方面最好的書。：<<3D Game Engine Design, 2nd>>的8,9章也值得一看，除此以外，就是各類開源碰撞引擎，好比Bullet

 LOD：
<<Level of Detail for 3D Graphics>>

Ray tracing:
<< Physical-Based Rendering - From Theory to Implementation>> 
更新(2010.4.30): 一本免費的入門教程Another Introduction to Ray Tracing
更新(2011.10.23): 此書已有第二版，而且有電子版。

引擎設計:
說實話，這方面尚未特別好的書，大概越是核心的內容，越少有人願意寫吧。<<3D Game Engine Architecture Engineering Real-Time Applications with Wild Magic>>只有第三章值得一讀。<<3D Game Engine Programming>>能夠選部分感興趣的章節看看，不過總的來講，講的比較淺。
更新：<<3D Game Engine Design, Second Edition>>出了影印版本，此書是<<3D Game Engine Architecture Engineering>>更新版，強烈推薦。
最近發現<<Pro OGRE 3D Programming>>也很不錯，200多頁短小精幹，可是可讓讀者快速瞭解一個既有引擎的設計和構架。
更新(2010.7.15): 新出的《Game Engine Architecture》很是不錯，注意是Jason Gregory的版本。若是隻推薦一本引擎方面的書，絕對是這本，強烈推薦！！
更新(2010.6.28): <<Game Engine Gems>>是關於引擎設計的新系列叢書，與ShaderX相似，也是每一年一本，目前已經出版了第一冊，已有電子版

AI & Game Programming
<<Programming Game AI by Example>>很是不錯，好像還有中文版，備選<<Artificial Intelligence for Games>>(已有第二版)。固然<<AI Programming Wisdom>>系列也是必讀做品，不過目前網絡上只有1～2冊。
更新(2010.5.28)：<<AI Game Engine Programming>>已比較好找了，雖說這是一本名存實亡的書，並無徹底介紹一個"one for all"類型的引擎，也沒有具體算法討論，但針對各類不一樣類型遊戲的AI設計作了詳細介紹，可做爲一本指參考導性書選擇閱讀。

網絡：mai%25##&%...（本人網絡白癡 +_+........)

綜合：
<<Game Programming Gems>>系列，不過因爲內容涉及的過於普遍，文章質量良莠不齊，選擇性閱讀就能夠了。歷年GDC, Gamefest,Siggraph等大型會議的paper也是應該關注的。至於那些「All in one」或者n天較你寫出個FPS遊戲的書就不要讀了，這類書的通病是什麼都說了，結果什麼也沒說清楚。

 除了書之外，再推薦一些不錯的網絡資源：
http://www.gamedev.net/ 除了大量教程之外，論壇裏多年累計下來的內容保羅萬象。好好利用論壇搜索，你會發無論你多厲害，那裏總有一些比你強大的人在好久之前就遇到了和你一樣的問題，而且給出瞭解決方案。
Nvidia和ATI的開發者中心
http://www.gamasutra.com/ 與GameDev相似
http://www.beyond3d.com/ 這裏的除了討論軟件之外，還能看到對硬件構架的分析

         固然，不要忘了收集各大論壇裏牛人們的blog：）

         最後，僅僅靠看書是不夠的，多寫多練纔是王道。

 

ps：以上書籍，除了特別註明的之外，都是能夠經過網絡或者書店入手的。不要找我要電子書，我能找到的，相信你也能找到，你找不到的，我確定也沒有 :)

pps：若是你非要轉這篇文章，至少應該保留原文連接和做者吧.................