游戏引擎开发需要学什么

想自己动手做一个游戏引擎，不是光会玩游戏就行。这背后是一整套技术活儿，从底层代码到图形渲染，每个环节都得踩实了。

最常用的是C++，因为游戏对性能要求高，C++能直接操作内存、控制硬件资源。比如你在写一个角色移动的逻辑，用C++可以精细到每一帧的计算开销。当然，也有用C#的，像Unity就主打C#，但自研引擎基本还是C++的天下。

举个例子，你要实现一个简单的主循环：

int main() {
    while (true) {
        handleInput();
        update();
        render();
    }
    return 0;
}

这个结构看起来简单，但每个函数背后可能涉及几十个模块协作。

游戏画面怎么显示出来？靠GPU画出来的。你得懂OpenGL或DirectX，现在还有Vulkan和Metal。这些是和显卡“对话”的接口。比如你想画一个旋转的立方体，就得写着色器（Shader），用GLSL或者HLSL。

void main() {
    gl_Position = projection * view * model * vec4(position, 1.0);
}

这行代码看着短，可它决定了顶点在屏幕上的位置。不懂矩阵变换、坐标系统，这行代码就是天书。

线性代数、向量、矩阵、四元数，这些不是学校里应付考试的东西。你在做摄像机视角切换、物体碰撞检测、物理模拟时，全都要用。比如两个球撞在一起，怎么算反弹方向？得用向量点乘和反射公式。

再比如，角色跳跃的抛物线轨迹，本质上就是高中物理的运动方程，在代码里变成：

velocity.y -= gravity * deltaTime;
position += velocity * deltaTime;

一个游戏引擎不是一坨代码堆起来的。它有明确分工：渲染器、物理系统、音频管理、资源加载、脚本系统、动画系统等等。你可以先从最简单的渲染循环做起，然后一步步加上碰撞检测、UI绘制、粒子效果。

比如资源管理器，得知道怎么把一张纹理从硬盘读进显存，还要避免重复加载。这时候智能指针、引用计数这些技巧就派上用场了。

别等把所有书看完才开始写代码。可以从画一个三角形开始，然后让它动起来，再加个摄像头，接着引入光照模型。每一步都自己敲，出错就查，这样记得牢。

网上有不少开源项目，像Ogre3D、Irrlicht，可以看看别人是怎么组织代码结构的。不要照抄，而是理解为什么这么设计。

引擎开发常遇到黑屏、崩溃、内存泄漏。学会用调试工具，比如Visual Studio的调试器，或者RenderDoc抓帧分析。有时候画面不对，其实是着色器返回了NaN，这种问题只能靠一步步排查。

还有日志系统，别小看打印一句info，关键时刻能救你一命。

说到底，游戏引擎开发是个长期积累的过程。就像搭积木，一块一块来，哪块不稳拆了重来。只要你愿意折腾，每天进步一点，迟早能跑起自己的“Hello World”游戏窗口。

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