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從零開(kāi)始學(xué)游戲編程
作者：北大青鳥(niǎo) 添加時(shí)間：01-26 瀏覽次數(shù)：0

 開(kāi)發(fā)游戲可能是學(xué)習(xí)編程的理由中最吸引人的一條了。但如何從零開(kāi)始入門(mén)，達(dá)到能夠開(kāi)發(fā)游戲的編程水平，是困擾無(wú)數(shù)勇敢少年們的傳統(tǒng)難題。作為一名游戲設(shè)計(jì)師，我沒(méi)有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過(guò)編程。從5年前開(kāi)始，我有了自己從頭完整開(kāi)發(fā)游戲的念頭，于是斷斷續(xù)續(xù)地看了很多書(shū)，試過(guò)了很多入門(mén)方法和開(kāi)發(fā)環(huán)境，但直到近半年才找到正確的門(mén)路�，F(xiàn)在我在Unity開(kāi)發(fā)環(huán)境下獨(dú)立制作游戲原型和利用成型的框架完善游戲功能已不成問(wèn)題。


本文會(huì)介紹如何從零開(kāi)始學(xué)習(xí)游戲開(kāi)發(fā)編程的方法，希望能為和我一樣掙扎在編程大門(mén)之外的游戲開(kāi)發(fā)愛(ài)好者們提供幫助。不過(guò)事先要說(shuō)明的是，這種學(xué)習(xí)思路是為了幫助你在做游戲的過(guò)程中逐漸學(xué)習(xí)編寫(xiě)程序，不適用于其他領(lǐng)域，但作為一種入門(mén)方法，它能讓你在半年到一年的學(xué)習(xí)之后，做到獨(dú)立制做小游戲（或原型）。

門(mén)外漢學(xué)編程的難點(diǎn)

介紹學(xué)習(xí)方法之前，我們先看看門(mén)外漢學(xué)編程最常遇到的問(wèn)題。

第一，程序員們經(jīng)常說(shuō)程序語(yǔ)言只是編程工具，但市面上常見(jiàn)的教程都喜歡從語(yǔ)法、算法和程序語(yǔ)言的使用思想開(kāi)始教學(xué)，而不是把編程語(yǔ)言當(dāng)做解決實(shí)際問(wèn)題的工具來(lái)入手。因此，初學(xué)者經(jīng)常耗費(fèi)很大精力才能理解書(shū)上寫(xiě)的算法和思想，卻完全不知道理解之后能用來(lái)做什么。

第二，很多編程教程雖然配有實(shí)例，但一方面例子的學(xué)習(xí)難度曲線增加得很快，剛看完一個(gè)“Hello World”實(shí)例，下一個(gè)例子可能就變成教你如何分配內(nèi)存（真實(shí)的故事，我的一本學(xué)習(xí)Objective-C的教程就是這樣的）。另一方面初學(xué)者在對(duì)開(kāi)發(fā)流程不熟悉的情況下，很難做到舉一反三，從一個(gè)實(shí)例里總結(jié)出做另外三個(gè)游戲的方法，我經(jīng)常遇見(jiàn)看了三個(gè)不同類(lèi)型的游戲?qū)嵗�，放下�?shū)后卻連一個(gè)游戲都做不出來(lái)的情況。

第三，很多編程教程為了提高普適性，在使用現(xiàn)成架構(gòu)方面都很保守，導(dǎo)致了很多重復(fù)造輪子的教程出現(xiàn)。例如在前幾年Cocos2D（一個(gè)用于iOS平臺(tái)游戲開(kāi)發(fā)的游戲引擎）還沒(méi)有現(xiàn)在這么火時(shí)，幾乎所有的iOS游戲開(kāi)發(fā)教程講的都是如何使用OpenGLES來(lái)制作游戲圖像，而這些底層架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)是根本不可能完成的任務(wù)。

因此，適合初學(xué)者的學(xué)習(xí)方針是：從實(shí)際需求出發(fā)；“怎么做”優(yōu)于“為什么”（為什么可以在入門(mén)之后再慢慢理解）；使用允許你偷懶的工具或架構(gòu)（需要做的越少越好）。這些要求其實(shí)很容易滿足，答案恰恰在看起來(lái)和編程關(guān)系不大的領(lǐng)域——可視化編程工具里（Visual Programming Tools）。

可視化編程游戲引擎讓你先做再想

可視化編程泛指一切使用可視化元素的操作代替文本輸入的程序設(shè)計(jì)方式，大體上就是像畫(huà)流程圖一樣通過(guò)連接若干“盒子”和“箭頭”來(lái)實(shí)現(xiàn)程序邏輯。這個(gè)概念在游戲開(kāi)發(fā)工具上的應(yīng)用越來(lái)越流行，近年來(lái)還有井噴趨勢(shì)，從老牌的GameMaker、RPGMaker、TorqueGameBuilder、到新興的GameSalad、Construct 2和Unity都是其中的代表。盡管這些工具和引擎各有不同的開(kāi)發(fā)方式，但它們都能讓初學(xué)者在完全不懂編程語(yǔ)法和復(fù)雜算法的情況下快速實(shí)現(xiàn)自己的游戲設(shè)計(jì)。

我之前的態(tài)度是寧可抱著“看也看不懂，看懂了也不會(huì)做”的書(shū)苦學(xué)XNA（一個(gè)微軟發(fā)布的使用C#的游戲開(kāi)發(fā)架構(gòu)）和Cocoa（蘋(píng)果發(fā)布的使用Objective-C的應(yīng)用開(kāi)發(fā)架構(gòu)），也不屑于使用GameMaker、GameSalad之類(lèi)的圖形界面開(kāi)發(fā)工具。認(rèn)為這些工具屬于“業(yè)余型”，就算能做出游戲來(lái)也是旁門(mén)左道，不能修煉內(nèi)功。

直到有一次參加了柏林獨(dú)立游戲BIG Jam的活動(dòng)，接觸了很多非常優(yōu)秀的游戲開(kāi)發(fā)者。他們大部分人都把GameMaker和Flash這些簡(jiǎn)單的工具當(dāng)做制作獨(dú)立游戲的最佳選擇。原因是他們多年以前開(kāi)始學(xué)習(xí)游戲開(kāi)發(fā)時(shí)使用的就是這些工具，常年的使用經(jīng)驗(yàn)讓他們能在最短的時(shí)間里用這些工具實(shí)現(xiàn)想法。而使用這些工具從頭到尾制作了大量游戲的經(jīng)歷，也在他們以后學(xué)習(xí)用編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)游戲時(shí)打下了很好的基礎(chǔ)。

從那之后，為了快速開(kāi)發(fā)原型，我開(kāi)始物色入門(mén)級(jí)的可視化編程游戲引擎。HTML5游戲引擎Construct 2偶然進(jìn)入了我的視線�；ㄊ畮追昼妼W(xué)習(xí)教程實(shí)例之后，我很快用幾個(gè)小時(shí)做出了一個(gè)一直在構(gòu)思的游戲想法（當(dāng)然想法本身就很簡(jiǎn)單，而且制作過(guò)程中碰到實(shí)現(xiàn)困難的設(shè)計(jì)都進(jìn)行了進(jìn)一步簡(jiǎn)化）。說(shuō)來(lái)慚愧，盡管在主機(jī)游戲業(yè)從業(yè)多年，這次使用Construct 2的開(kāi)發(fā)過(guò)程中我第一次感覺(jué)到對(duì)游戲開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程和架構(gòu)有了初步認(rèn)識(shí)。

首先，可視化編程工具里一般都有一個(gè)現(xiàn)成的游戲場(chǎng)景（任何游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中都需要一個(gè)畫(huà)布或一個(gè)攝像機(jī)來(lái)描述玩家可以看到的圖像范圍），然后你需要把游戲中需要的各個(gè)元素（一般稱(chēng)為Actor，例如主角、敵人、子彈等，這就是編程語(yǔ)言里對(duì)象的概念）放進(jìn)場(chǎng)景里，然后通過(guò)關(guān)聯(lián)邏輯模塊來(lái)讓它們快速互動(dòng)起來(lái)。Construct 2的邏輯模塊使用了非常貼近編程語(yǔ)言的按行號(hào)從上到下的執(zhí)行順序。而且你將從教程中學(xué)習(xí)到，原來(lái)游戲開(kāi)始運(yùn)行后每一幀都會(huì)按順序執(zhí)行一遍所有的邏輯，這就是游戲開(kāi)發(fā)的基本框架中最常說(shuō)的主游戲循環(huán)（Main Game Loop）。

除此之外，用戶使用邏輯模塊時(shí)不用擔(dān)心語(yǔ)法錯(cuò)誤和算法的設(shè)計(jì)，一般這類(lèi)引擎里都會(huì)提供大量現(xiàn)成的算法模塊可供挑選。只要專(zhuān)注于設(shè)計(jì)游戲邏輯，其他事情可以說(shuō)都是軟件自動(dòng)幫你完成。在觀看教程和其他范例項(xiàng)目時(shí)也一目了然，學(xué)習(xí)別人的設(shè)計(jì)思想更加容易。

通過(guò)使用Construct 2獨(dú)立完成了第一個(gè)游戲原型后，我學(xué)到了相似的游戲元素可以共享一部分屬性（編程語(yǔ)言里使用類(lèi)和繼承的概念）；學(xué)到了所有活動(dòng)的游戲元素都需要在每一幀的循環(huán)里進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，每幀只運(yùn)動(dòng)一小段距離；還學(xué)到了應(yīng)該在主游戲循環(huán)的什么位置判斷是否Game Over，以及Game Over時(shí)進(jìn)入另一個(gè)循環(huán)來(lái)等待玩家重新開(kāi)始游戲等內(nèi)容。

這段經(jīng)歷讓我認(rèn)識(shí)到有能力從頭到尾制作游戲（或者原型）對(duì)于游戲開(kāi)發(fā)的理解有多么重要。但有一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)了—如果可視化工具那么好用，那為什么還要繼續(xù)學(xué)習(xí)編程呢？我當(dāng)時(shí)也光顧著高興了，并沒(méi)有從可視化編程工具轉(zhuǎn)到真正編寫(xiě)代碼的計(jì)劃，直到……

由需求出發(fā)向編寫(xiě)代碼的轉(zhuǎn)型

直到我打算做個(gè)稍大一點(diǎn)的戰(zhàn)略游戲項(xiàng)目，才開(kāi)始在各種游戲開(kāi)發(fā)工具中碰壁。接連嘗試了Construct 2、GameMaker、Stencyl，可不管哪一個(gè)工具都無(wú)法很容易地提供我所需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。重新審視了需求的增加和工具的局限性之后，我才決定開(kāi)始學(xué)習(xí)Unity下的C#編程。在請(qǐng)教了團(tuán)隊(duì)里的程序員和有針對(duì)性地學(xué)習(xí)了一部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識(shí)后，我終于在Unity中搭建出了設(shè)計(jì)需要的基本游戲結(jié)構(gòu)。并在之后開(kāi)始正式學(xué)習(xí)Unity的C#腳本，一步步地掌握了C#里類(lèi)的繼承、列表和字典的使用與委托等難以讀懂，學(xué)了也不知道怎么用的概念。

剛開(kāi)始在Unity開(kāi)發(fā)環(huán)境里獨(dú)立制作游戲原型時(shí)，我也感覺(jué)從零開(kāi)始獨(dú)立完成所有的代碼非常和困難。但幸運(yùn)的是，Unity引擎有個(gè)特點(diǎn)，就是有一個(gè)內(nèi)容非常豐富的插件市場(chǎng)，其中最流行的插件類(lèi)型之一就是可視化編程插件。這些插件（PlayMaker、uScript、Antares Universe等）將Unity游戲開(kāi)發(fā)的常用功能打包成函數(shù)塊，并按需求類(lèi)別歸納成組，只要花一點(diǎn)時(shí)間閱讀手冊(cè)就相當(dāng)于掌握了Unity里大部分的常用函數(shù)功能。之后用戶通過(guò)連接不同函數(shù)塊的輸入輸出接口來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的游戲邏輯。

當(dāng)時(shí)我為了開(kāi)發(fā)一個(gè)動(dòng)畫(huà)狀態(tài)很多的動(dòng)作游戲原型，購(gòu)買(mǎi)了PlayMaker插件，并且使用這個(gè)插件強(qiáng)大的狀態(tài)和動(dòng)畫(huà)控制功能第一次學(xué)習(xí)了有限狀態(tài)機(jī)的制作和使用。之后又經(jīng)身邊的程序員指點(diǎn)了解到有限狀態(tài)機(jī)在游戲開(kāi)發(fā)中的運(yùn)用非常廣泛，不光是控制動(dòng)畫(huà)，還可以用來(lái)控制菜單和不同條件下需要不同處理方式的很多游戲邏輯。

就像之前的Construct 2一樣，我也只在一個(gè)項(xiàng)目中使用了PlayMaker的狀態(tài)機(jī)。在了解了有限狀態(tài)機(jī)的基本工作方式后，我在之后的項(xiàng)目中都使用了團(tuán)隊(duì)里的程序員開(kāi)發(fā)的純代碼的有限狀態(tài)機(jī)系統(tǒng)（開(kāi)源的exUnity，還包括其他Unity下的游戲開(kāi)發(fā)實(shí)用架構(gòu)），完成了從可視化編程到代碼編程的轉(zhuǎn)型。

這就是Unity下的可視化編程插件很適合用來(lái)學(xué)習(xí)編程的原因：和其他較為簡(jiǎn)單的工具的區(qū)別在于，Unity使用JavaScript和C#作為腳本語(yǔ)言，這個(gè)環(huán)境下的可視化編程插件只是把C#函數(shù)和腳本打包成了可視化的邏輯塊，并沒(méi)有改變其設(shè)計(jì)思路。

對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，用可視化插件組裝起來(lái)的游戲邏輯和用C#手動(dòng)編寫(xiě)的游戲程序幾乎是一一對(duì)應(yīng)的，有時(shí)甚至能精確到函數(shù)段落（例如Antares Universe里的函數(shù)塊就和Unity的全部函數(shù)功能一一對(duì)應(yīng)）。在已熟悉整個(gè)設(shè)計(jì)流程的情況下，只需查閱Unity官方的腳本參考手冊(cè)，就能完成從可視化編程到文本編程的翻譯。我經(jīng)過(guò)可視化工具的啟發(fā)，很快就發(fā)現(xiàn)插件有些臃腫和煩瑣，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)一些需求實(shí)現(xiàn)。在接下來(lái)的兩個(gè)原型中就越來(lái)越多地開(kāi)始手動(dòng)編寫(xiě)代碼，對(duì)工具的依賴(lài)越來(lái)越小，直到完全拋棄。

現(xiàn)在可以回答前面提出的“為什么有了不用編程就能開(kāi)發(fā)游戲的工具，還要學(xué)習(xí)編程”的問(wèn)題了。如果你的所有設(shè)計(jì)需求都可以被可視化游戲開(kāi)發(fā)工具完成，那么確實(shí)不需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)編程。但如果有的需求無(wú)論如何都不能用其他工具完成，那么自己寫(xiě)代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)就是唯一的出路，這時(shí)你有強(qiáng)烈的需求和目標(biāo)，就可以通過(guò)詢問(wèn)或搜索“怎么做”來(lái)學(xué)習(xí)編程并滿足需求。我的程序員好友經(jīng)常說(shuō)：“能否學(xué)會(huì)編程其實(shí)只取決于你的需求是否強(qiáng)烈，不得其門(mén)而入、或半途而廢的都是需求不夠明確或不夠強(qiáng)烈的人。”

可視化編程工具對(duì)于游戲開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)就是一個(gè)篩選需求的過(guò)程：在硬啃編程書(shū)籍時(shí)，感覺(jué)自己有100個(gè)需求，但都不知道從哪開(kāi)始學(xué)習(xí)、如何去實(shí)現(xiàn)；使用可視化工具，可以輕松實(shí)現(xiàn)90個(gè)需求，剩下10個(gè)就被放大并明確化了。接下來(lái)依靠上網(wǎng)學(xué)習(xí)或向他人請(qǐng)教，終究也能自己實(shí)現(xiàn)（個(gè)別超出能力的需求不要強(qiáng)求，請(qǐng)別人做或者放棄都比鉆牛角尖要好）。

可視化編程工具能夠培養(yǎng)我們由淺入深的思考習(xí)慣。先盡可能地用簡(jiǎn)單的邏輯去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，如果用“盒子”和“箭頭”無(wú)法完成，那么你在尋求代碼上的解決方案時(shí)，就回答了“為什么要用這樣的程序設(shè)計(jì)思想”的問(wèn)題。經(jīng)歷了這個(gè)過(guò)程，你對(duì)“為什么”的理解會(huì)比一開(kāi)始就去看專(zhuān)門(mén)講解“為什么”的大部頭程序書(shū)籍深刻許多。而通過(guò)實(shí)踐理解了需求和程序設(shè)計(jì)之間的關(guān)系后，再去系統(tǒng)地閱讀程序設(shè)計(jì)教程效果會(huì)好得多。

可視化編程雖然依賴(lài)于工具，但也能幫助你時(shí)刻把“程序語(yǔ)言即工具”的概念裝在腦袋里。之后無(wú)論換什么引擎，用哪種語(yǔ)言，首先應(yīng)該問(wèn)自己：“這個(gè)工具能幫我做什么？我要怎樣做才能實(shí)現(xiàn)需求？”另外，程序設(shè)計(jì)和畫(huà)流程圖之間的距離沒(méi)有想象中那么大，通過(guò)反復(fù)用可視化編程工具畫(huà)“流程圖”的過(guò)程，能夠從實(shí)踐中學(xué)習(xí)各種游戲設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法，當(dāng)你能準(zhǔn)確地畫(huà)出邏輯完美的流程圖時(shí)，離你寫(xiě)出同樣邏輯完美的程序距離已不遠(yuǎn)了。更重要的是，在這個(gè)過(guò)程中你實(shí)現(xiàn)了自己的想法，創(chuàng)造出了和書(shū)上的例程完全不同的東西，對(duì)于增強(qiáng)信心和進(jìn)一步明確自己的學(xué)習(xí)需求的作用都是巨大的。

想學(xué)寫(xiě)程序，就要做程序員的朋友

最后講下如何從身邊的程序員那里獲得幫助。初學(xué)者想要學(xué)寫(xiě)代碼，有個(gè)程序員朋友能讓你獲益良多。當(dāng)你遇到難題時(shí)，請(qǐng)把詢問(wèn)的重點(diǎn)集中在需求思路和關(guān)鍵字上，而不是一味求代碼。高手提供了思路以后自己實(shí)現(xiàn)，或通過(guò)關(guān)鍵字自己尋求解決方案，都更有助于水平的提高。

從可視化編程到代碼的轉(zhuǎn)化中，也可以嘗試使用程序員寫(xiě)的功能庫(kù)或常用的架構(gòu)。前文中提到不要重復(fù)造輪子，當(dāng)拋棄可視化編程工具時(shí)，就要用現(xiàn)成的功能庫(kù)來(lái)代替。在選用功能庫(kù)時(shí)，自己信任的程序員推薦的東西總會(huì)是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇，他能告訴你一個(gè)庫(kù)的優(yōu)缺點(diǎn)并且在使用過(guò)程中提供技術(shù)支持。

我在學(xué)寫(xiě)代碼的過(guò)程中，先是自己用最簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)功能，然后一邊不斷閱讀和學(xué)習(xí)同個(gè)獨(dú)立開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)里程序員的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)和代碼，再使用程序員設(shè)計(jì)或慣用的架構(gòu)來(lái)組織自己的代碼，這樣既能最快地完成工作，又能逐漸養(yǎng)成較好的編程習(xí)慣和深入理解程序設(shè)計(jì)思想。

本文由站河南北大青鳥(niǎo)校區(qū)整編而成，如需了解更多IT資訊類(lèi)的文章、新聞、課程和學(xué)習(xí)技巧、就業(yè)案例、招生詳情等問(wèn)題，可以對(duì)在線咨詢老師進(jìn)行一對(duì)一問(wèn)答！

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