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系统的,完备的,清晰的整理游戏开发中所使用的数学知识笔记。用于游戏开发者的数学手册。

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#Math Note for Game Dev

by 老G (qq 233424570)

对于游戏开发中的数学知识,你可以有三种选择:

  1. 不管他,只调用具体解决方案的接口:在游戏开发领域,很多游戏引擎和第三方库是封装了专门的数学知识的,对使用者做了屏蔽和隐藏,调用简单。如果你只需要写一些功能代码,那么,基本上不需要任何数学知识。

  2. 在项目中直接引入这些库,对库的接口进行调用:你并不需要了解内部的数学原理,你只需要知道如何调用这些库的接口既可以。如果你需要编写某个扩展,可能是这种情况。

  3. 了解程序内部的数学实现,并尝试推导。不论你是需要写库,还是调用库,还是优化你的代码(主要是通过算法优化,这里面大部分是数学知识),都有巨大的帮助。

实际开发中,第一二种情况是比较常见的。对这两种情况来说,数学更像是一个黑盒。而由于游戏开发中用户体验的巨大差别性(国内游戏重度强调用户体验和付费引导,而实际上对于一个核心玩法优秀的游戏,玩家对游戏体验是有较高的容错度的。很遗憾我们的国情如此。),只从编写业务逻辑角度,很难得到技术和水平的提高。这也对开发造成了很多的疑惑,比如很多情况下,穷举是无效的。那么,你如何判断这种无效呢?

虽然现在号称信息爆炸的年代,但带来的负面作用就是低质信息的泛滥。只要仔细分辨,不同的知识来源和实际运用情况是千差万别的,好的高质量的信息(另一种情况是,高针对性的信息)依然难得。不同的数学资料的来源问题如下:

  • Blog:不系统,证明不严格,版式随意,内容经常丢失。一般来说,blog的内容是不完备的。

  • 书籍:书中的内容和实际运用存在差异(典型例子就是《3D Math Primer for Graphics and Game Development》中的4x3矩阵,现在游戏开发中已经很少那么写了)。如果是专业的计算机相关的数学教材,则系统性较好,但内容形式一般比较学究,难以做到深入浅出,表现为,证明和推导跳跃性极强,不连贯(比如一个证明需要10个步骤,最后写出关键的3~5个。这点在《3D COMPUTER GRAPHICS——A Mathematical Introduction with OpenGL》中非常突出,作者对读者的数学思维要求较高)。而国内翻译的书籍排版,很多只能用灾难性来形容。而如果是游戏开发数学的书籍,则缺乏很多深入的推导和展开,有些地方更是一笔带过(这点国内国外是一样的),让人不知所以然。

  • 代码:代码是偏应用向的,贴近实际,存在大量的简化和优化(因为不同的编程语言和运行环境而有差别)。你很难把数学知识和代码完全联系起来。

  • wiki:不同的条目是不同的人员编写的。体例并不统一,内容也忽长忽短(详略不当),互相之间的引证也经常丢失(大片红字连接)。对于文史类知识,wiki的实用性非常高。但是对于专业的理工科知识,wiki参考价值值得怀疑(此时仅对非专业人员普及专业知识帮助较大)。

如果你希望成为一个专业的游戏工程师,数学知识是不可能被绕过的。因为游戏开发中的核心代码,其实很多都是数学知识的直接演绎。希望本书对你有所帮助。

用一句老话结尾吧,中国游戏的未来在于独立游戏和开源分享。大家共勉。

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