「从零开始游戏开发研修 2021」
花村老林 #鱼苗夏令营#
一个与技术无关的开场小问题
「什么是游戏？」
「什么是游戏？」
A Game is
• A closed, formal system that
• Engages players in structured conflict and
• Resolves its uncertainty in an unequal outcome.
本次大课程内容
• PART 0「开篇：技术开发的现状、框架和挑战」
• PART 1 「原神渲染与引擎技术简析」
• PART 2 「ECS实战入门指南」
• PART 3 「关于引擎框架Setup的思考」
• Q&A，小作业点评
友情提示：本课程预计长达数小时，请自备茶水、点心、和三连 ~(￣▽￣)~*
PART 0「开篇：技术开发的现状、框架和挑战」
A. 开发岗位现状：分工、职责、技术栈、发展路线
B. 技术框架入门：人人都应该有的基础架构和工具箱
C. 如何应对困难和挑战，以及如何成为专家
A. 开发岗位现状
分工、职责、技术栈、发展路线
A 开发岗位分工
「客户端」
• 处理美术、音乐、输入等与玩家直接交互的部分，一般运行在玩家设备上。
• 客户端设备平台迭代很快：家用游戏机、PC、页游、手游、VR……
• 客户端程序需要跟引擎打交道，与美术配合也很密切。
「服务端」
• 处理玩家远程数据、玩家之间交互，
以及系统级功能，一般运行在服务器上。
• 服务端程序需要长时间经验积累，
技术换代较慢，稳定性高于一切。
A 开发岗位发展路线
「技术路线」初/中级程序 -> 高级程序 -> 技术专家 -> 技术总监 ...
「管理路线」初/中级程序 -> 程序组长 -> 主程 -> 项目主管 ...
「创作路线」程序 -> 制作人
「邪道路线」程序 -> 技术美术(TA)
A 开发岗位职级体系5.0（客户端/服务端）
A 开发岗位工作内容和职责
「客户端」架构、引擎、逻辑
「服务端」架构、逻辑
架构、逻辑、引擎的知识点、技术栈、思考路径可能「完全不同」！
请在广泛深入了解之后，谨慎选择自己的学习和发展方向。
「架构」平台体系结构，并发模型，异步计算，网络同步方案，中间件……
「逻辑」数据结构算法，输入输出控制，UI/UE，数据/协议管理，战斗管理……
「引擎」计算机图形学，GPU体系架构，光照模型，美术资产工具/优化……
Q：逻辑就是写写背包、任务之类功能么？
A 公司项目组技术栈（客户端/服务端）
A 公司项目组技术栈
请在广泛深入了解之后，谨慎选择自己的学习和发展方向。
「客户端」
Unity c#开发，MVC架构或ECS架构。上手快，性能和表现受开发者影响大。
Unity c#+lua开发，上手快，代码可热更，性能较低。
UE4 蓝图配合c++开发，学习难度较高，有成熟的框架和工业级表现。
「服务端」
erlang 函数式语言，优雅的Actor模型，高并发，稳定，极限性能一般。
c/c++ 学习难度陡峭，历史最悠久，性能高，初学容易翻车。
go 新一代系统级开发语言，为并发而生，性能高。
golua 结合了go的高性能+lua的热更新能力。
skynet 结合了c的高性能+lua的热更新能力。
B. 技术框架入门
人人都应该有的基础架构和工具箱
B 客户端架构(初步)
「基础结构」
数据、逻辑、表现三者的关系
如何解耦，如何通信？（MVC、MVP、MVVM其实并不重要）
B 客户端架构(初步)
Input
Logic
Render
Entry
Timer
Data
• 模版数据 vs 实例数据
• 可靠、高效的组织 - 数据结构/算法
• 常见的数据文件：excel、csv、xml、json
• 常见的数据组织：list、dictionary
B 客户端架构(初步)
Input
Logic
Render
Entry
Timer
模型、贴图、UI
音乐音效
• 表现管理是客户端最重要的功能之一
• 原则：逻辑执行不依赖表现
• 资源的有效利用和管理
• 需要和美术配合优化完善
B 服务端架构(初步)
「核心」一种基于事件的高并发消息处理框架
一般为多进程协调工作：高并发、高吞吐、高可用
「并发编程」
Actor、CSP、coroutine
go, c/c++/lua（skynet）、erlang、node.js
「网络层」iocp、epoll等现代IO机制
「持久化」mysql(MariaDB)、mongodb、redis
B 网络同步(初步)
B 基础工具箱
「通用工具」对象池，消息队列，反射库，时间管理，状态机等
「数据处理」json、csv、xml，二进制数据，ScriptableObject等
「资源管理」AssetBundle打包，异步加载和资源管理，资源更新等
「UI库」FairyGUI(推荐) 或 UGUI
「协议处理」Protobuf，Json等
「网络同步」Mirror，MLAPI，MGOBE
「ECS框架」Entitas(推荐Entitas-Lite)，Unity DOTS
「优化工具」Profiler，UWA，PerfDog
B 迷你项目技术流程
「开发平台」Unity 2020.3 LTS，虚幻4.26
「代码仓库」熟悉git（GitExtensions，SourceTree）
如何处理冲突（commit-pull-merge-push）
线上仓库 coding.net 或 gitee.com，权限配置
「协作平台」TAPD（可选）
「框架选型」针对项目类型构建基础的代码结构
「工具箱」准备必要的、较为熟悉的工具箱
「协作流程」配置表导出工具(策划)，美术资产制作标准(美术)
「其他约定」编码规范(写成.editconfig)
C. 如何应对困难和挑战
以及，如何成为专家？
C 困难与挑战
• 易上手，难精通，意难平
• 平台更替，技术演进，美术进化
• 设备适配，兼容性，稳定性，性能优化
• 热更新，深度学习，TA技术，程序化生成
• 玩家越来越高的要求
策划越来越大的脑洞
C 应对挑战 —— 态度
「兴趣爱好 vs 工作需要」
我是否热爱游戏行业？我平时玩不玩游戏？玩什么类型的游戏？
我如何安排游戏时间？我是真的喜欢自己做的游戏么？
「技术研究 vs 功能开发」
我更擅长技术还是功能开发？我愿意往哪个方向发展？
搞引擎/技术是不是更牛逼？做功能/逻辑是不是有点low？
「代码整洁 vs 快速原型 」
我是否有代码洁癖？我是否是完美主义？
我是交付可用的代码还是好的代码？我是否掌握重构的基本技能？
「职责明确 vs 补位意识」
做好份内事不给他人添堵，出现问题时主动沟通协调？
C 应对挑战 —— 方法
「如何学习新技术/知识？」
扎实的基础（数学、英语、逻辑）。
权威可靠的网站、社区、行业动态。
教科书法 vs 实训法。
博闻强识 vs 领域专精。
「如何有效地搜索？」
尝试不同的中英文关键词。关联链接，判定有效性。
避免被某些技术博客误导。尽可能不用百度和CSDN。
「如何做技术选型？」
实用主义 vs 前沿技术。
拿来主义 vs 自造轮子。
「如何解决复杂问题？」
大/复杂问题 - 分解 - 小/简单问题。
C 部分推荐书和资源
「技术网站、公众号」
知乎，stackoverflow，Github
引擎官方视频号(B站、油管)，官方论坛
UWA(网站/公众号/专栏/付费课程)
知名大V(如宣雨松，韦易笑等)
腾讯游戏学院，腾讯GWB游戏无界
「游戏行业媒体」
机核、触乐、indienova，手游那点事、游戏葡萄、游研社，STN
「常用素材网站」
引擎官方素材商店，itch.io，opengameart，humblebundle
「10000小时」
人们眼中的天才之所以卓越非凡，并非天资超人一等，而是付出了持续不断
的努力。一万小时的锤炼是任何人从平凡变成超凡的必要条件。
—— 格拉德威尔《异类》
谨祝各位早日从平凡成为专家
PART 1
「原神渲染与引擎技术简析」
PART 2
「ECS实战入门指南」
PART 3
「关于引擎框架Setup的思考」
什么是引擎框架Setup？
游戏引擎开发者预设的设计思路，体现在代码组织、逻辑架构上。
有的从软件工程思路出发，有的从实际项目抽象而来。
工程的实践和设计的美感，有时需要相互妥协。
Unity vs Unreal
Unreal 工具链优秀，框架完备；Unity 提供轻量灵活的底层。
「Unity」引擎+framework bus。
没有约定gameplay框架，只提供了EC结构组织。
对新手友好，小项目优势明显，大型项目需要从头定义框架和工具链。
Unity的未来是DOTS，但是向下不兼容，不确定性很大。
倾向于优化灵活性和编程范式，把提高游戏上限交给游戏公司。
「Unreal」引擎+framework。
框架定义合理详细，游戏抽象完备，围绕之上做出了工具链。
学习过程需要按照它的Setup去理解概念，背后有很多专业领域知识，存在一定门槛。
倾向于加入最先进的功能，优化工具链，拉高游戏产品上限。
Unity Setup
Object
<- GameObject (active/layer/tag, transform, 组件, 消息)
Object
<- Component
<- Behaviour (enabled)
<- MonoBehaviour (生存期回调, 各种消息回调, 协程)
生存期：Awake/Start, Update/FixedUpdate/LateUpdate, OnDestroy ...
奇怪的知识点
GameObejct类型的变量在对象被删除后会自动变为null？
生存期函数并没有定义为接口，是如何被自动调用的？
Unity Setup
「常见套路」
Manager，一般是全局唯一，管理多个同类对象，常用单件模式。
EventBus，通用事件队列，用于Manager或游戏单位之间的通信解耦。
Controller，一般挂载在游戏单位上，负责相关单位逻辑。
Unity事件处理，如输入和碰撞等，常依靠Tag来区分游戏单位类型。
GameFlow，流程管理，对应场景切换，常用FSM实现。
「八仙过海」
官方 FPS Microgame https://learn.unity.com/project/fps-template
GameFramework https://github.com/EllanJiang/UnityGameFramework
ET框架 https://github.com/egametang/ET
UE4 Setup : GamePlay框架
《Inside UE4》 - 知乎 | 大钊
UClass
<- UObject (元数据、反射生成、GC垃圾回收、序列化等)
<- AActor (Replication、Lifecycle、Tick)
在UE早期，纯OOP的Actor继承体系很容易导致复用膨胀爆炸，
于是UE4从隔壁借鉴了Component结构，形成了继承+组合的混合结构。
然而依然有一些神奇的接口 AActor.OnTakeAnyDamage
╮(╯-╰)╭
UE4 Setup : GamePlay框架
UObejct
<- UActorComponent
<- USceneComponent (Transform及层级结构)
<- UPrimitiveComponent
Actor
TSet<UActorComponent*> OwnedComponents
TArray<UActorComponent*> InstanceComponents
USceneComponent* RootComponent
UInputComponent* InputComponent
UE4 Setup : GamePlay框架
Object->Actor+Component->Level->World->WorldContext->GameInstance->Engine
UE4 Setup : GamePlay框架
AActor
<- APawn(可被Controller控制, PhysicsCollision, MovementInput)
<- ADefaultPawn，ACharacter(人形)
为何Actor也能接受Input事件？
UE4 Setup : GamePlay框架
AActor
<- AController (控制Pawn, 可独立存在, 有数据状态, 同步)
<- APlayerController, AAIController
Component-Actor-Pawn-Controller结构
思考：哪些逻辑应该写在Controller中？
Pawn固有的功能写在Pawn里
可替换或者可用于多种Pawn的逻辑，写在Controller里
需要超出Pawn生存期的逻辑
其他请自行学习研究：AInfo, APlayerState, AGameMode, AGameState，Subsystem(4.24+)等
热身小作业点评
• 模仿解谜游戏《Baba Is You》核心玩法，复刻一个有若干关卡的小游戏。
• 主要考察如何用合理的数据结构和算法来实现游戏的核心玩法规则。
• 无需完整复刻游戏所有机制元素，也无需过于关注美术画面表现。
可以在各大视频网站观看《Baba Is You》的游玩录像。
如果条件允许，也可以在Steam平台购买游戏本体进行体验。
《Baba Is You》以极具颠覆性的玩法设计，
曾赢得下2017 Nordic Game Jam，2018 IGF Awards，
2019金摇杆和TGA最佳独立游戏等一系列顶级荣誉。
Q&A
「问答环节」
下课！
「THANKS」