网站公告列表

  没有公告

加入收藏
设为首页
联系站长
您现在的位置: 网络学院 >> 程序设计 >> VC编程 >> 文章正文
  3D游戏编程入门经典==第一章            【字体:
3D游戏编程入门经典==第一章
作者:佚名    文章来源:不详    点击数:    更新时间:2007-9-12    

 http://www.51shuji.com/article/10/16174/index.html

1.1 什么是.NET?

如果熟悉了如何利用CLR(公共语言运行库)编写代码后,在面临选择开发语言时,您可能已经知道了您的选择。
正在装载数据……
在Visual Studio .NET产品的最新版本中,当编写托管代码时,可以使用4种语言:C#、Visual Basic .NET、Managed C++和J#。此外还可以使用从VisualStudio .NET产品之外的第三方销售商处获得的其他语言,例如COBOL或者FORTRAN。
尽管本书中将讨论的概念可以很容易地移植到任何完全兼容CLS(通用语言规范)的语言,但实际的代码将仅包含所提到的前两种语言:即C#和Visual Basic. NET。本书中将仅使用C#代码。您可以从http://www.tupwk.com.cn/downpage中下载本书配套的安装文件,获取相关代码。
在本章中,您将学习到:
● 定义.NET
● 托管代码
● 使用Visual Studio .NET IDE
● 在命令行中编译托管代码
● 开发人员
● 游戏开发过程
● 工具
1.1  什么是.NET?
自从Microsoft公司宣布并发行.NET之后,人们一直在尝试指出这种新“事物”到底是什么。根据Microsoft公司的市场活动,人们知道它将对计算产生革命性作用。这是一个很宏远的目标,现在断言它是否能够完成目标还太早。但是,它正在一步步地向此目标努力。
当人们讨论.NET时,无法确定他们正在讨论.NET的哪个部分。Microsoft公司发行的其他“产品”或“思想”都不具有如此多的不同形式。紧随.NET名字的是众多的产品、服务,甚至是概念,因此指出.NET实际上是什么,是非常困难的。
当本书中讨论.NET时,它指从.NET FrameworkSDK中可获得的新的开发语言和运行库。该SDK包含.NET运行库。而.NET运行库包含运行为.NET环境编写的应用程序所需要的所有东西。可以认为.NET运行库由几部分组成。CLR的部件驻留在GAC(Global Assembly Cache)中。也包括Microsoft .NET语言的编译器(C#、VB .NET、VJ#等等)。可以在图1-1中看到GAC。
图1-1  GAC
人们对运行.NET代码的最常见误解之一是,代码是“解释执行的”,像Java代码或者老的Visual Basic运行库一样。事实上,为.NET编写的代码在执行前首先被编译。当编译.NET应用程序时,它被编译为一种中间语言(IL,intermediary language)。这种IL实际上存储在可执行文件中或者已经创建的库中。
IL可能在两个位置中的某一处被编译为本机代码(native code)。在安装代码时,可以执行一个称为ngen(native generation,即本机生成器)的进程。它将IL直接编译为本机代码,并将所编译的本机代码存储在GAC中的特定位置—— 本机程序集缓存(native assembly cache)中。假设在安装时没有编译代码,则代码在第一次执行前必须被编译。在应用程序启动期间,.NET运行库中一种称为JIT(Just In Time)编译器的特殊功能在后台执行编译工作。
在后一种情形中,因为发生在后台的编译工作,应用程序的启动时间将受到影响。当启动时间对应用程序非常重要时(例如正在编写游戏时),确保在安装阶段包含ngen步骤是比较明智的。但是,在这期间无法进行某些优化,而如果利用JIT编译代码,则可以进行这些优化,因此如果启动时间不是很重要,则可以让.NET运行库处理它所能够做的工作。
1.2 什么是托管代码
在本书中将经常提到托管代码。在全书中使用的API被称为Managed的DirectX,.NET语言常被称为托管语言。术语“托管”来源于.NET运行库具有一个内置的内存管理器这一事实。
在“过去”(只是几年前),使用C和C++编写代码的开发人员不得不自己进行内存管理。当不再需要已分配的内存空间时,必须将其释放,除非希望该内存被“泄漏”,内存泄漏将带来严重的性能问题。更糟糕的是因为直接处理指针,而它很容易破坏项目正在使用的内存。在很多情况下,这将导致很长时间的故障调试,因为通常实际看到出错的地方并不是内存初始被破坏的地方。
人们认为C和C++语言难于掌握,主要是因为具有很多这种类型的问题。许多开发人员不愿意尝试C和C++,也是因为这个原因,他们尝试使用其他没有这些令人头痛问题的高级语言,例如Visual Basic。尽管这些新语言具有易用易学的优点,但也具有一些缺点。它们的性能无法与C和C++语言相比,在大多数情况下显得特别慢。另外,因为底层操作系统是使用C++开发的,所以这些语言难以实现C++的所有功能。尽管可以使用它们处理很多非常好的工作,但是如果想要获得操作系统的所有性能和优势,只能依靠自己。
与.NET运行库的第一个版本相比,.NET的大多数内容都已经改变了。Microsoft公司几乎完全重新设计了一种新的API,竭力确保开发人员关心的问题都会被解决。这种新的运行库必须易学易用,快速高效,并且不存在令人头痛的内存管理问题。在本书中,将看到.NET在这些方面的好处。
1.3 使用Microsoft Visual Studio .NET 2003 IDE
提示:
本书设定在Visual Studio .NET IDE中编写代码。这不是使用.NET编写游戏的需求,也不是使用.NET本身的需求,它是本书所选择的IDE。图1-2显示了Visual Studio .NET 2003 IDE。
该IDE提供了编写.NET应用程序所需要的所有工具。它不仅包括编写代码所需要的编辑器,而且还有其他大量功能,使得.NET应用程序的开发变得容易。它的设计使得您能够方便地创建丰富的内容,如Windows应用程序。它也具有一个内置的编译器和调试器,并且无缝集成了所有功能。本书设定使用这种IDE进行开发。
图1-2  Visual Studio .NET IDE
熟悉这种IDE的最好方式是使用它编写一个简单应用程序。典型的计算机编程是编写一个简单的Hello World应用程序,该应用程序只是在屏幕上输出Hello Word文本。老实说,这非常令人厌烦,因此您应当尝试编写更复杂的程序。但也不需要奇特的程序,因为这只是对IDE的一个介绍,当然在程序中包括一些用户特**互将更好。在这里将编写一个应用程序,询问用户的姓名和出生年份,然后输出用户的当前年龄。
1.3.1  C#代码
现在启动Visual Studio .NET 2003 IDE。首次启动时,应当看到图1-2所示的默认启动页面。单击该页中的New Project按钮,启动一个新的项目。如果没有显示这个页面,也可以单击File | New Project菜单项,或者按下Ctrl+Shift+N快捷键。这将产生一个New Project对话框,如图1-3所示。
应当首先尝试C#代码,因此在New Project对话框中,从左边的列表框中选择Visual C# Projects项,从右边的列表框中选择Console Application项。为项目命名,然后单击OK按钮创建该项目。这将创建一个新的控制台应用程序,当前它什么都不执行。使用程序清单1.1中的代码替换自动生成的代码。
图1-3  New Project对话框
程序清单1.1  简单的C#控制台应用程序
using System;
class ConsoleApp
{
static void Main()
{
Console.Write("Hello World C#!\r\nPlease enter your name:");
string name = Console.ReadLine();
Console.Write("Hello {0}, please enter the year you were born:", name);
int year = int.MaxValue;
while(year == int.MaxValue)
{
try
{
year = int.Parse(Console.ReadLine());
}
catch (FormatException)
{
Console.Write("You did not enter a valid number. ");
Console.WriteLine("Please enter an integer, such as 1975. ");
}
}
Console.WriteLine("You must be approximately {0} years old! ",
DateTime.Now.Year-year);
Console.WriteLine("Press the key to exit the application");
Console.Read();
}
}
如果您已经熟悉了C、C++或者Java,则C#语言的语法与这些语言非常相似。尽管C#的底层运行库仍然是CLR,但是它的语法源于这些语言,熟悉它们的开发人员很容易进行移植。该代码根本不复杂,它在询问用户的姓名和出生年份之前,首先使用Console类输出一个简单的消息(该消息包含Hello World)。注意,该应用程序接着询问出生的年份,直到用户输入一个有效的数值。它最后利用一个简单的公式输出用户的当前年龄。图1-4显示了该应用程序的运行过程。
图1-4  第一个应用程序
1.3.2  VB .NET代码
如果读者更熟悉Visual Basic语法,很可能能够理解前文中的大多数代码。这两种语言的语法差别不是很大,但还是应当尝试编写一个Visual Basic .NET版本的应用程序。再次启动一个新的项目,并采用在C#代码中所使用的相同指令,其中不同之处是项目的类型。应当选择Visual Basic Projects项目,创建该项目后,使用程序清单1.2中的代码替换自动生成的代码。
程序清单1.2  简单的VB .NET控制台应用程序
Module Module1
Sub Main()
Console.Write("Hello World C#!" + vbCr + vbLf + "Please enter your
name:")
Dim name As String = Console.ReadLine()
Console.Write("Hello {0}, please enter the year you were born:", name)
Dim year As Integer = Integer.MaxValue
While year = Integer.MaxValue
Try
year = Integer.Parse(Console.ReadLine())
Catch fe As FormatException
Console.Write("You did not enter a valid number. ")
Console.WriteLine("Please enter an integer, such as 1975. ")
End Try
End While
Console.WriteLine("You must be approximately {0} years old! ",
  DateTime.Now.Year - year)
Console.WriteLine("Press the key to exit the application")
Console.Read()
End Sub ‘Main
End Module ‘ Module1
如您所见,从C#到VB .NET的代码移植并不复杂。因为这两种语言运行于相同的运行库之上,所以这两段代码仅存在微小的语法差别。也应当注意到,这两段代码产生了相同的结果。这是.NET的一种强大功能,它允许开发人员使用他最熟悉的语言编写代码。如果使用了编程语言X,您不必担心不能利用编程语言Z中的功能Y。因为每一种托管语言使用了相同的底层运行库,它们都具有相似的功能集。
1.4 在命令行中编译.NET代码
到目前为止,使用Visual Studio .NET IDE是开发.NET应用程序最容易的方法,但它并不是仅有的方法。.NET运行库将C#、VB .NET和VJ#的编译器随其运行库一起发布,因此只要有一个文本编译器和.NET运行库,就能够创建任何.NET应用程序。
提示:
为了实际开发并使用.NET应用程序,需要.NET运行库。如果没有安装,您可以从Microsoft的网站http://www.microsoft.com/net处下载。
打开一个文本编辑器(例如Notepad),输入前面某一个程序清单中的代码。保存该代码,并打开一个命令提示符。在使用.NET运行库中的编译器之前,需要设置路径,将其指向底层.NET Framework的位置。在命令窗口中,输入下面的命令更新路径:
set path=%path%;C:\WINDOWS\Microsoft.NET\Framework\v1.1.4322
警告:
如果Windows文件夹不是在C:\windows处,当更新路径变量时,确保输入了正确的Windows文件夹位置。
命令行编译器位于上文所列出的文件夹中,与一些组成.NET运行库本身的程序集相同。C#的编译器是csc.exe,VB .NET的编译器是vbc.exe。这些可执行文件具有相似的命令行参数集,可以使用单个参数/?来显示这些编译器的所有参数。
假设使用了该代码的C#版本,并将文件保存为class1.cs,可以利用如下命令将应用程序编译为名为app.exe的可执行程序。首先定位到代码文件所在的文件夹,然后运行下面的命令:
csc /out:app.exe /target:exe Class1.cs
输出应当类似于下面的内容:
Microsoft (R) Visual C# .NET Compiler version 7.10.3052.4
for Microsoft (R) .NET Framework version 1.1.4322
Copyright (C) Microsoft Corporation 2001-2002. All rights reserved.
现在运行该应用程序,它将产生与使用IDE作为开发环境时相同的结果。
1.5 游戏开发简述

在2001年,视频游戏的收入首次超过了电影工业的票房收入。该产业欣欣向荣,并需大量优秀的开发人员。如果一个公司能够在某个顶级游戏中花费上百万美元,那他们很自然地会对游戏开发团队非常挑剔。本章将讨论游戏开发的过程和制作这些伟大游戏的团队。

1.6 开发人员

在最近几年中,作为DirectX组的一员,我非常高兴能够与大量的游戏开发人员一起讨论问题。尽管每一个开发人员都是独特的,但是他们具有相似的特征。其中最显然的特征之一是他们都绝对喜爱游戏。当然,这是可以预料的。游戏开发是一项艰苦的工作,它时间长、任务紧,压力大。那些不具有献身游戏精神的人应当去编写没有这些压力的软件。
尽管目前对于一个游戏工作室来说,宣布在开发游戏中的花费是不常见的,但是许多游戏在开发期间花费了上百万美元,这是公司发行游戏的真实投资。许多游戏需要多年的开发,这需要对游戏本身和开发人员、艺术家、设计人员以及任何参与制作的人员具有绝对的信心。很多时候,发行商屈服于压力,并在游戏准备好之前就发行。另外一种情形就像Duke Nukem Forever(3D Realms所发行的一款游戏)该游戏的开发时间超过了5年,发行商直到它最终完成才发行。
回到视频游戏开发的早期(古老的拱廊和Atari家庭系统),游戏通常由一个或两个人编写,编写时间是几周而不是几年。由此可以看到当今的视频游戏世界的巨大进步。回到那时您可以制作一个非常简单的游戏,例如Galaga,它只有一个级别,玩家只能反复地在该级别中进行游戏。它的图形简单,但非常有趣并且令人着迷。它的编写困难吗?任何曾经看到该游戏的开发人员应当认识到它非常容易编写。
相反,当今的游戏功能非常巨大,必须设计、开发庞大的世界,并且创建一些艺术资产。大多数游戏包含多个级别和非常复杂的玩法,而不是早期游戏中所看到的向前向后移动并开火。所有这些先进的特性需要越来越多的开发时间,并且由于当今游戏玩家期望这些先进的特征,所以任何大预算的项目似乎都不可能在短短的几周内完成。
当今的大游戏也对游戏开发人员的繁荣添加了一层复杂性,因为捕获大众注意的游戏不再可能由个人完成。实际上个人(甚至是一个小组)也不可能将所编写的游戏放到货架上出售,因为计算机软件商店销售游戏的开销是非常高的。
大多数游戏开发初学者将他们编写的游戏作为共享软件发行,甚至是免费软件。有大量的网站为共享游戏开发作贡献,该团体由其他许多游戏开发人员组成,他们提供有价值的反馈、测试和论坛,在论坛中可以展示新思想以及炫耀您的最新创作。初学的游戏开发人员不可能通过创建这些小的共享游戏变得富有,但却使得他们能够开发重要的“样片(demo reel)”,在大预算项目中申请一个游戏开发位置时,可以使用这些样片。
正如引言中提到的一样,本书将引导您学习开发一个高性能、完全3D的游戏所需要的技能,使得您在某一天能够开发自己的样片。在这之前,您需要询问自己:准备好成为一个游戏开发人员了吗?并询问自己以下几个问题:
● 您喜欢玩视频游戏吗?
● 您是否曾经沉迷于游戏而忘记了时间?
● 您常常在思考这些世界是如何创建的吗?
● 您是否相信自己具有能够转换为下一个伟大视频游戏的构想?
● 您对当今存在的所有相同的老游戏感到厌烦了吗?您有关于重新定义流行视频游戏的构想吗?
● 您希望我闭嘴,并马上告诉您如何编写自己的视频游戏吗?
如果您对这些问题中的一个或多个回答了“是”,则表示您非常渴望成为一名游戏开发人员。或许您已经具有某些构想,但不具备将头脑中的构想通过代码转化为实际游戏能力。本书将通过实际的游戏编程快速教会您这些技能。
1.7 游戏开发过程
所有的游戏开始时都只是一个构想。如果没有构想,能编写什么呢?如果只是随机的编码,能够希望它在未来成为一个伟大的作品吗?尽管这对抽象画家的工作可能有效,但软件开发人员不能在没有计划的情况下做任何事情。但是,只有构想,并不意味着可以开始编写代码。
我曾经看到(并且将不断看到)的最大的错误是,开发人员提前进行代码的编写。除非代码非常简单,不用动任何脑筋,那么您可以立即开始编写代码,否则在只有一个构想的情况下就开始编写代码,决不是好的做法。在没有计划的情况下开始编写代码,所带来的只是更大的工作量、更多的反复编码以及更长的开发时间。
在编写代码之前,应当开发一个设计规范。该文档应当包含关于如何设计代码、对象如何交互和对象可能具有的各种属性的特定信息。如果没有这一步就直接编码,在大多数情况下将导致解决错误的问题。即使您能够快速的解决这些问题,但是如果没有解决正确的问题,工作就是毫无意义的。结果将会花费更多的时间为真正的问题寻找解决方案。
您也应当花一些时间将构想记录到纸上(或者计算机文件中)。如果不想让您关于下一个伟大的计算机游戏的构想非常含糊,以至于设计规范无法描述需要求解哪些问题,那么您最好确保您的构想是生动的。将构想展示给朋友,让他们提问题,并确保这些问题能够在您的文档中得到回答。如果您的构想类似于“编写一个令人恐怖的第一人射手游戏”,那么说明您还没有很好地思考您的构想。玩家具有什么类型的武器?可以获得什么类型的游戏模式?支持多人游戏吗?在采取进一步的行动之前,您需要很好地思考您的构想。
如果您正在尝试为发行商开发游戏,那么也需要开发一个游戏建议。尽管将这一建议写入文档是非常重要的,但在大多数情形下,更需要一个足够好的演示片段。如果只是基于一个构想,发行商通常不会将项目交给您(除非您在游戏开发方面已经具有很大名气,如果是这样,您将不需要学习本书)。
1.8 工具
编写伟大的游戏并不只是编写好的代码。当然这并不表示代码的编写不重要,在创建这些游戏时,还需要考虑其他大量因素。所有游戏开发都需要一个好的工具集。
当今的大多数游戏(即使是严格的2D游戏)都有大量的艺术成份,这些艺术成份是采用3D模型软件包开发的。这些工具对于参与游戏开发的艺术家来说是无价的,它们使得浮现在脑海里的构想成为现实。尽管在本书中并不讨论如何创建所需要的艺术,但会提到使用的工具。当今所使用的两种非常流行的数字内容生成工具是Maya和3D Studio MAX,分别如图1-5和图1-6所示。
但是,创建艺术并不只是3D建模。即使一个模型由上百万个多边形组成,如果没有纹理的话,看上去也是很乏味的。很多工具可以用于创建纹理,例如Photoshop(如图1-7所示)和Paint(在安装Windows时附带安装了Paint,如图1-8所示)。
图1-5  使用Maya建模一个宇宙飞船
图1-6  使用3D Studio MAX建模一个妖怪
图1-7  使用Photoshop创建纹理
图1-8  使用Paint创建纹理
开发和艺术加工工具都是非常好的工具,您将在游戏开发中使用到它们。还有一些其他类型的工具也非常重要,但很多人甚至没有考虑到它们,例如一个优秀的源码控制管理工具。
假设您的游戏具有声音,那么您很可能需要用于处理声音文件的工具。可以使用Windows附带的Sound Recorder(如图1-9所示),也可以使用比较复杂的WaveStudio,它是Creative Lab的音频软件的一部分(如图1-10所示)。
图1-9  使用Sound Recorder
图1-10  使用Creative Lab的WaveStudio
利用所有这些工具为游戏创建内容,您可能需要一个能够为整个团队存储内容的工具。很可能有大量的信息需要存储,以及定期备份。最好是只备份新更改和添加的记录。大多数源码控制管理工具至少提供其中某个功能。Visual Studio 中的Visual Source Safe是一个简单的源码控制管理工具,它适用于小的团队。该工具不包含大型团队所需要的许多强大功能,例如允许多人操作一个文件和自动合并相互冲突的改变等功能,但是对于一个小团队中的小项目来说,它通常能够满足需要。还有大量其他的源码控制工具(例如Perforce),因此您需要做一个小的调查,找出哪种工具适合您和您的小组。当然,使用任何一种工具都比没有工具强。
1.9 小结
本章主要介绍了.NET的基础知识。相信您已经对.NET和托管代码有大致的了解,并且采用两种语言编写了一个简单的应用程序。您也学习了如何在集成开发环境之外编译这些应用程序。至此,已经介绍了如何开始进行游戏开发的相关基础,并且介绍了游戏的开发人员、开发过程以及游戏开发所需要的某些商业工具。
第2章中将介绍游戏开发相关的内容。




本文来源:http://blog.csdn.net/uzzgroup/archive/2007/08/27/1760403.aspx
站内文章搜索 高级搜索
文章录入:admin    责任编辑:admin 
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章:
  • 发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
    最新热点 最新推荐 相关文章
     directx 图形接口指南(…
     win2k下的api函数的拦截
     用crypto  api  实现公钥…
     根据别人的md5源码封装的…
     vc中使用gdi+合并jpg图片
     document/view的交互 --…
     windows下的函数hook技术
     windows api函数大全一
     用vc 6.0实现串行通信的…
     vc++技术内幕(第四版)…
  • Java的网络编程(TCP/IP)

  • java现状----编程使用的语言…

  • Visual C++编程命名规则

  • 高质量C++及C编程指南.doc

  • 成为编程高手的8大奥秘

  • 高质量C++/C编程指南(六)

  • 【转贴】周鸿祎:要明白VC游…

  • 编程基础2

  • 高质量C++/C编程指南(二)

  • 高质量C++/C编程指南(三)

  •   网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)
    网络学院©2007 www.23book.net
    为您提供web编程,vb编程,vc编程,服务器架设管理,数据库设计等方面的知识 站长:David