游戏架构：核心技术与面试精粹

游戏开发易上手，精进难，因此很多人停留在初级游戏开发阶段。本书是一本面向广大游戏开发者的进阶指南，书中深入探讨了Unity3D与实际商业项目结合使用的技巧，从日常技能逐渐过渡到核心能力，从全局的角度，帮助读者理解游戏开发的架构流程。 

本书从架构与封装、艺术资源、底层核心、自定义扩展和独立游戏五个方向组织内容，每一方向均围绕一个问题展开论述，重点讲解了Unity 3D 开发的高级技巧。这种问答的形式，既有助于读者扩展思考，又可用于面试题。本书除了涉及代码架构和引擎底层原理，还包含了美术资源管理、艺术效果制作、工作流程优化等，通过解析这些实际开发过程中遇到的问题，可以更全面地提升读者的知识储备。书中的大部分章节都附有示例代码，聚焦具体的知识点，让读者知其然并知其所以然。本书适用于希望技术进阶的Unity 3D 开发者、独立游戏开发者，或有初级经验的游戏从业者。

樊松阳，资深游戏开发者，在移动游戏开发方面积累了丰富的经验。活跃于各大技术社区，多年的微软MVP（最有价值专家），CSDN博客专家。曾使用Cocos2d-x引擎开发游戏，著有《实例妙解Cocos2d-X游戏开发》。目前使用Unity3d引擎，任职技术经理。

第一部分 架构与封装
第1 章 UI 交互 ……………………………………………………………………………………………….. 2
1.1 绑定事件响应 ………………………………………………………………………………………….. 2
1.2 事件传递流程 ………………………………………………………………………………………….. 7
1.3 事件响应接口 ………………………………………………………………………………………… 11

第2 章 玩法底层 …………………………………………………………………………………………… 16
2.1 游戏循环 ……………………………………………………………………………………………….. 16
2.2 时间记录 ……………………………………………………………………………………………….. 23
2.3 动画事件 ……………………………………………………………………………………………….. 27
2.4 游戏同步 ……………………………………………………………………………………………….. 31

第3 章 辅助系统 …………………………………………………………………………………………… 36
3.1 有限状态机 ……………………………………………………………………………………………. 36
3.2 脚本系统 ……………………………………………………………………………………………….. 43

第二部分 艺术资源
第4 章 资源分类 …………………………………………………………………………………………… 50
4.1 贴图种类 ……………………………………………………………………………………………….. 50
4.2 材质效果 ……………………………………………………………………………………………….. 54
4.3 动画分类 ……………………………………………………………………………………………….. 63
4.4 流动效果 ……………………………………………………………………………………………….. 66

第5 章 后处理效果 ………………………………………………………………………………………… 71
5.1 模糊效果 ……………………………………………………………………………………………….. 71
5.2 泛光效果 ……………………………………………………………………………………………….. 79
5.3 辉光效果 ……………………………………………………………………………………………….. 83
5.4 景深 ………………………………………………………………………………………………………. 94

第6 章 资源工作流 ………………………………………………………………………………………. 108
6.1 图片格式更改 ………………………………………………………………………………………. 108
6.2 动画抽取 ……………………………………………………………………………………………… 111
6.3 文件移动检测 ………………………………………………………………………………………. 116

第三部分 底层核心
第7 章 渲染原理 …………………………………………………………………………………………. 120
7.1 渲染管线 ……………………………………………………………………………………………… 120
7.2 渲染顺序 ……………………………………………………………………………………………… 126

第8 章 3D 数学基础 …………………………………………………………………………………….. 129
8.1 点和向量 ……………………………………………………………………………………………… 129
8.2 向量的运算 ………………………………………………………………………………………….. 130
8.3 区域检测 ……………………………………………………………………………………………… 138
8.4 平面移动 ……………………………………………………………………………………………… 142

第９章 寻路算法 ………………………………………………………………………………………….. 147
9.1 寻路这件事 ………………………………………………………………………………………….. 147
9.2 A*算法 ………………………………………………………………………………………………… 150
9.3 Navigation 系统 …………………………………………………………………………………….. 158
9.4 任务调配 ……………………………………………………………………………………………… 161

第四部分 自定义扩展
第10 章 调试工具 ……………………………………………………………………………………….. 168
10.1 GM 命令 …………………………………………………………………………………………….. 168
10.2 绘制曲线 ……………………………………………………………………………………………. 174
10.3 指示绘制 ……………………………………………………………………………………………. 181

第11 章 日志工具 ………………………………………………………………………………………… 190
11.1 出错暂停 ……………………………………………………………………………………………. 190
11.2 日志接口优化 …………………………………………………………………………………….. 195
11.3 频道化日志 ………………………………………………………………………………………… 199
11.4 崩溃日志上报 …………………………………………………………………………………….. 204

第12 章 快捷功能 ……………………………………………………………………………………….. 207
12.1 自定义菜单 ………………………………………………………………………………………… 207
12.2 定制UI ………………………………………………………………………………………………. 213
12.3 回退操作 ……………………………………………………………………………………………. 217

第13 章 后台服务 ……………………………………………………………………………………….. 221
13.1 编辑器服务 ………………………………………………………………………………………… 221
13.2 自动注册框架 …………………………………………………………………………………….. 225
13.3 遍历文件 ……………………………………………………………………………………………. 228

第五部分 独立游戏
第14 章 角色分工 ……………………………………………………………………………………….. 234
14.1 产品策划 ……………………………………………………………………………………………. 234
14.2 美术设计 ……………………………………………………………………………………………. 237
14.3 运营知识 ……………………………………………………………………………………………. 241
14.3.1 用户规模数据 ……………………………………………………………………….. 241
14.3.2 用户价值数据 ………………………..

前 言
这是一本面向游戏开发者的进阶指南。
本书从日常开发遇到的问题入手，以编程思想为线索，探讨合理的解决方案。在技术方面，本书会结合使用广泛的Unity 3D 进行讲解。虽然本书中的很多内容都不会被引擎所桎梏，但从某种意义上讲，这确实是一本对Unity 3D 使用者有更大价值的书。

为了更便于查找，本书内容组织上采用问答的形式。提出的问题通常都是开放性的，随着对底层原理认识的加深，读者自己也能答出更多有料的内容。当然，作者也会被自身能力限制，所以答案是探讨式的，以期逐步深入地挖掘原理。

本书整体通过以下五个方向组织内容：架构与封装、艺术资源、底层核心、自定义扩展和独立游戏。从层次上看是从应用层、效果层、引擎层、工具层到职能扩展层的顺序论述。大体看来，是从日常技能逐渐过渡到核心能力的讲解顺序。

每个方向围绕一个问题展开论述，有的内容会侧重概念的讲解，大多数情况下会结合实际代码来说明。通过这样的方式，尽量让读者知其然并知其所以然。很多小结后面会有延伸思考，我也希望读者能根据问题深入探讨，这些问题大多附有解答思路，希望能帮助大家养成勤于思考的习惯。

对于游戏来说，技术只是其中的重要部分，但我更将其看作技术与艺术的结合体，因此美术方面的知识、游戏玩法的设计也不可或缺。本书在编排的过程中，我尽量兼顾上述要点，以期有兴趣的新手读者，从业人员，或者是独立开发者，都能从本书中得到些收获。另外，对于希望进入游戏界的读者，本书可以从全局的角度，帮助你理解游戏开发的架构流程。

本书中会将一些网址，或者一些扩展问题的解答放到我的微信公众号中，通过在公众号中回复相应的关键字来获得自动回复。采用这种做法主要基于以下原因：

 链接很容易更新或失效。
 手动输入链接比较麻烦，通过微信电脑端可以直接在PC 上打开有效的链接。
 有链接形式的引用知识，方便跳转阅读。
 对照问题答案时，避免来回翻页。

在本书中，我会以[ :回复关键字]来标注某些特殊的内容，通过在微信中回复关键字可以
得到相关信息。

下面是我的微信公众号，可扫码加入。
本书前四部分讨论的问题都可以用来做面试题，面试时也可以延伸出很多扩展问题。希望读者能勤于思考，动手实践，“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。

资源引用
本书引用的资源基本出自AssetStore 中，可以免费下载完整版。我对其中的一些资源做了整合，如果希望下载这些挑拣过后的资源，可以直接下载随书的代码工程，地址为[ :mygit]。前面的标记表示，在我的微信公众号中回复mygit 即可获得相关内容，以防链接失效。下面介绍这些资源的出处。

2D platformer
Unity 官方的2D 示例，AssetStore 的链接为http://u3d.as/5m5。在这个项目中可以看到2D帧动画的制作方法，其中包含了一个可运行的游戏。

2D Roguelike
一个2D 像素风格的项目，AssetStore 链接为http://u3d.as/bAx。这个项目展示了如何使用序列帧制作游戏。

Unity-Chan
Unity 日本公司提供的Unity 资源，AssetStore 链接为http://u3d.as/85c。它包含一个动漫少女的模型和动画。截至本书出版，它仍是目前AssetStore 中，品质数一数二的美术资源。资源的材质包含了目前主流的卡通渲染技术，在日渐火爆的二次元环境下，这个免费样例极具参考价值。

但需要注意的是，这个角色受到 Unity-Chan License Terms 证书的保护，如果需要在商业产品中使用该资源，需要在显眼处标记UnityChan 公司的标志。

Space Robot Kyle
这是一个Unity 官方推出的机器人模型，AssetStore 链接为http://u3d.as/3t7。整个项目十分简单，只有模型、Diffuse 贴图、Normal 贴图和标准Lambert 材质。由于它效果不错，又是很早
就出现的Unity 官方资源，因此在AssetStore 中，大量插件都使用它作为功能演示模型。