游戏程序设计教程第3章 游戏程序的基本框架(1)
总结游戏方案框架
总结游戏方案框架引言游戏方案框架是指在游戏开发中，将游戏的各个模块和功能进行整合和规划的一种方法。
通过合理使用游戏方案框架，可以提高游戏的开发效率、降低维护成本，并且能够更好地满足游戏的需求。
本文将对游戏方案框架进行总结和分析，以提供游戏开发者在项目中使用的参考。
游戏方案框架的定义和作用游戏方案框架是一种将游戏的各个模块和功能进行组织、管理和调度的方法。
它可以规范游戏开发的流程，提供开发人员之间的协作和沟通，同时也使得游戏代码的维护更加便捷。
游戏方案框架的主要作用包括：1.游戏模块划分：根据游戏的需求和逻辑，将游戏划分为不同的模块，比如场景管理、角色控制、碰撞检测等。
这样可以使得游戏的代码更加清晰和易于理解。
2.模块间的通信：游戏中的各个模块之间需要进行信息的传递和交互，游戏方案框架可以提供统一的接口和机制来管理这些通信过程，避免模块之间的耦合。
3.功能组件的复用：游戏开发过程中，会有一些常用的功能组件，比如动画播放、音效管理等。
游戏方案框架可以提供这些组件的封装和复用，避免重复编写相似的代码。
4.项目的扩展和维护：游戏方案框架可以提供灵活的项目扩展能力，使得项目可以方便地进行功能的添加和修改。
同时，它也能够简化项目的维护工作，提高代码的可维护性。
常见的游戏方案框架ECS框架ECS（Entity-Component-System）是一种常见的游戏方案框架，它的核心思想是将游戏对象（entity）分解为多个不同的组件（component），然后通过系统（system）来处理这些组件。
ECS框架具有以下特点：•分离关注点：ECS框架将游戏对象的行为逻辑与其数据分离，使得代码更加清晰和易于维护。
•高度可扩展：通过添加和组合不同的组件和系统，可以方便地扩展游戏的功能。
•并行处理：ECS框架可以通过并行处理来提高游戏的性能，使得游戏能够处理更多的对象和事件。
MVC框架MVC（Model-View-Controller）是一种常用的软件设计模式，也可以应用在游戏开发中。
游戏程序编写教案：学会用代码制作游戏
游戏程序编写教案：学会用代码制作游戏。
一、基础知识的学习和掌握游戏程序编写作为一门需要能够涉及到多个领域的技能，必须要在基础知识的学习和掌握上下功夫。
要理解和学习编程语言相关的知识，在掌握好基本语法、数据类型、函数、数据结构等基础知识的同时，对于各种常用的工具和软件也要尽可能地了解和熟悉，这是制作复杂游戏的基础。
二、理解游戏设计的原理游戏程序编写不仅仅是代码的书写，同时也需要对游戏设计的原理有深入的理解。
游戏设计是游戏开发的核心，必须要充分地了解玩家的需求，设计出具有吸引力的游戏模式、实现游戏的多样性和趣味性。
而游戏程序员在设计游戏程序时，也必要能够理解游戏设计的原理，并在程序中加以实现。
三、掌握常用算法和数据结构游戏程序中常用的算法和数据结构有很多种，掌握了算法和数据结构的知识，能够在游戏程序的开发过程中更好地优化代码的质量和性能。
能够运用到的算法有排序、查找、路径规划等，数据结构包括树、链表、队列、堆、图等。
在使用算法和数据结构时，也要考虑到不同的游戏中需要不同的处理方式。
在实际编写中，能够熟练地使用是非常必要的。
四、学习游戏引擎和游戏平台的使用了解和学习游戏引擎和游戏平台的使用对于游戏程序员来说也是非常重要的。
许多游戏引擎提供了多种功能和组件，例如场景构建、重力系统、动画系统等，面对不同的游戏类型，也需要去熟练掌握相应的游戏引擎和工具。
比如Unity引擎是一款十分强大的游戏引擎，不仅提供很多的组件和特效、音频处理，并且还支持C#和JS等多种编程语言。
同时，学习游戏平台开发也是非常有价值的技能。
例如掌握移动APP的制作和JavaScript入门等等技能。
五、实践编写实际游戏项目在合理地学习和掌握相关知识之后，还需要对自学到的技能进行实践应用，在具体的游戏制作中探索和实践。
将基础知识、设计原理、算法和数据结构、引擎和平台的使用等多个方面进行融合，并将实践应用直接体现在游戏项目中。
尝试从Xbox，PlayStation，Steam，Epic Games等游戏平台学习游戏开发。
游戏设计理论框架
CREATE TOGETHER
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游戏设计的资源
• 图标、音效和动画资源 • 游戏模板和示例代码 • 游戏开发教程和社区 • 游戏设计书籍和文章
游戏设计的团队协作与沟通技巧
游戏设计的团队协作
• 建立高效的游戏设计团队 • 分工明确，确保每个成员的职责和任务 • 保持团队成员之间的沟通和协作
游戏设计的沟通技巧
• 使用清晰、明确的语言表达设计想法和需求 • 倾听和理解团队成员的意见和建议 • 保持开放和积极的心态，接受批评和反馈
• 分析游戏的用户行为和数据 • 跟踪游戏的运营数据和业绩 • 评估游戏的市场表现和潜力
游戏设计的优化
• 根据数据分析结果调整游戏设计 • 优化游戏的玩法、机制和关卡设计 • 持续改进和更新游戏内容
游戏设计的用户反馈与改进
游戏设计的用户反馈ຫໍສະໝຸດ • 收集用户的意见和建议 • 分析用户的需求和行为 • 对用户反馈进行归类和整理
游戏设计的风格与流派
游戏设计的风格
• 艺术风格：如卡通、写实、像素等风格 • 游戏机制风格：如回合制、实时制、动作战斗等风格 • 故事风格：如冒险、悬疑、爱情等风格
游戏设计的流派
• 经典游戏流派：如JRPG、RTS、FPS等流派 • 新兴游戏流派：如MOBA、Roguelike、独立游戏等流派 • 跨类型游戏流派：如动作冒险、策略角色扮演等流派
• 概念设计阶段：注重创意和想象力 • 设计阶段：注重细节和系统性 • 开发阶段：注重技术和执行力 • 测试阶段：注重反馈和迭代 • 发布阶段：注重市场推广和用户支持
游戏设计的重要工具与资源
游戏设计的工具
• 绘图软件：如Photoshop、Illustrator、Sketch等 • 游戏引擎：如Unity、Unreal Engine、Godot等 • 版本控制工具：如Git、Perforce等 • 其他辅助工具：如声音编辑软件、动画软件等
程序设计的三种基本结构
程序设计的三种基本结构一、概述程序设计的三种基本结构是顺序结构、选择结构和循环结构。
这三种结构是程序设计中最基础且最重要的部分，它们构成了程序的主体框架，决定了程序的执行流程。
二、顺序结构顺序结构是最简单的一种程序结构，按照程序编写的顺序执行，没有条件判断和循环。
通过顺序结构，我们可以实现程序按照预定的操作步骤依次执行。
例如，在一个简单的计算器程序中，用户输入两个数，程序按照先后顺序进行加、减、乘、除的计算。
顺序结构示例代码：1. 输入第一个数2. 输入第二个数3. 计算两个数的和4. 输出计算结果三、选择结构选择结构根据条件判断的结果选择执行不同的代码块。
条件判断通常使用逻辑表达式，判断结果为真或假。
根据判断结果，程序将执行相应的代码块。
例如，在一个学生成绩管理系统中，根据学生的分数判断其等级，可以使用选择结构实现。
如果分数大于等于90，则为优秀；如果大于等于80，则为良好；如果大于等于60，则为及格；否则为不及格。
选择结构示例代码：1. 输入学生分数2. 如果分数大于等于90，输出优秀3. 如果分数大于等于80，输出良好4. 如果分数大于等于60，输出及格5. 否则，输出不及格四、循环结构循环结构根据条件是否满足重复执行某一段代码块，直到条件不满足为止。
循环结构包括while循环、do-while循环和for循环。
循环结构在需要重复执行相同或类似操作的情况下非常有用。
例如，在一个打印九九乘法表的程序中，可以使用循环结构实现。
通过嵌套的循环不断改变乘法表中的行和列，直到打印完整个九九乘法表。
循环结构示例代码：1. 初始化行数和列数2. 当行数小于等于9时执行循环1. 当列数小于等于行数时执行循环1. 计算乘积并输出2. 列数加12. 行数加1五、总结顺序结构、选择结构和循环结构是程序设计的三种基本结构。
通过这三种结构的组合和嵌套，我们可以实现复杂的程序逻辑，完成各种任务。
在实际的程序开发中，我们需要合理运用这些基本结构，以提高程序的可读性和可维护性。
游戏程序开发文档
游戏程序开发文档一、概述本文档旨在介绍游戏程序开发的相关内容，包括游戏的设计思路、开发流程、功能模块、技术选型等。
通过详细的说明和规范，确保游戏开发过程中的顺利进行，以及最终实现预期的游戏效果。
二、需求分析1. 游戏目标本游戏旨在提供一种娱乐方式，通过游戏玩法的设计，让玩家获得乐趣和挑战。
同时，游戏还应该具备一定的教育意义，能够培养玩家的思维能力和反应速度。
2. 游戏场景游戏场景应该根据游戏的主题和玩法来设计。
场景的背景、道具、角色等元素需要与游戏的整体风格相协调，以提升玩家的游戏体验。
3. 游戏规则游戏规则应该简单明了，易于理解和掌握。
同时，规则还应该具备一定的难度和挑战性，以增加游戏的可玩性和持久性。
三、设计思路1. 游戏架构游戏的架构应该合理稳定，能够支持游戏的各种功能和模块。
常见的游戏架构包括客户端-服务器架构、单机游戏架构等，根据实际需求选择适合的架构。
2. 功能模块根据游戏的需求和规划，将游戏功能划分为不同的模块，如用户管理模块、关卡管理模块、游戏逻辑模块等。
每个模块应该具备清晰的职责和功能，以便于开发和维护。
3. 技术选型根据游戏的需求和开发团队的技术实力，选择合适的技术进行开发。
常见的游戏开发技术包括Unity3D、Cocos2d-x、Unreal Engine等，根据实际情况进行选择。
四、开发流程1. 需求确认在开发之前，与需求方进行充分的沟通和确认，确保对游戏的需求有清晰的了解。
同时，对需求进行合理的评估和分析，以确定开发的可行性和难度。
2. 原型设计根据需求，进行游戏的原型设计。
通过原型设计，可以更好地展示游戏的功能和界面，以便于需求方进行确认和调整。
3. 开发实现根据原型设计，进行游戏的具体开发实现。
开发过程中，应该按照模块进行划分，分别进行开发和测试，以确保每个模块的质量和功能完整性。
4. 联调测试在开发完成后，进行联调测试。
通过测试，发现并修复游戏中存在的问题和bug，确保游戏的稳定性和可玩性。
计算机游戏开发入门教程
计算机游戏开发入门教程计算机游戏开发是一个融合了艺术、创造和技术的创作过程。
随着互联网的普及和计算机的快速发展，游戏行业正变得越来越繁荣和吸引人。
对于那些热爱游戏并且希望成为游戏开发者的人来说，本文将为你介绍一些计算机游戏开发的基础知识和入门教程。
一、了解游戏开发的基础概念在开始学习游戏开发之前，首先需要了解一些基本的游戏开发概念。
游戏开发包括游戏设计、游戏编程、游戏测试和游戏发布等步骤。
游戏设计是指根据玩家需求和市场趋势，设计游戏的故事情节、角色设定和游戏规则等。
游戏编程是指使用编程语言和相关工具，实现游戏的功能和交互性。
游戏测试是指在开发过程中对游戏进行功能和质量的测试。
游戏发布是指将开发完成的游戏发布到市场或平台上供玩家下载和体验。
二、学习编程语言编程语言是游戏开发的基础，选择一门合适的编程语言是非常重要的。
常见的游戏开发编程语言包括C++、C#、Java和Python等。
C++是一门高效且功能强大的编程语言，广泛应用于3D游戏开发。
C#是Microsoft开发的面向对象编程语言，被广泛用于Unity游戏引擎。
Java是一种通用的编程语言，常用于Android游戏开发。
Python是一门简洁易学的编程语言，适用于2D游戏和游戏原型。
三、选择游戏引擎游戏引擎是游戏开发的核心工具，它提供了一系列游戏开发所需的工具和函数库，帮助开发者实现游戏的功能。
目前，市面上有很多优秀的游戏引擎可供选择，如Unity、Unreal Engine和Cocos2d等。
Unity 是一款跨平台的游戏引擎，支持2D和3D游戏开发，且具有丰富的资源库和社区支持。
Unreal Engine是一款强大的3D游戏引擎，适用于开发高质量的AAA级游戏。
Cocos2d是针对移动游戏开发的开源游戏引擎，支持多种平台和编程语言。
四、深入学习游戏开发技术学习游戏开发技术需要掌握一系列的技能和工具。
其中包括图形学、物理学、人工智能和网络编程等。
游戏架构与设计大纲
游戏架构与设计大纲一、引言1.游戏介绍：对游戏的核心玩法和目标进行简要描述。
2.游戏特色：介绍游戏相对于其他同类游戏的独特之处。
3.游戏开发目标：明确开发游戏的目标，包括玩家体验、市场需求等方面。
二、游戏设计1.游戏类型：确定游戏所属的类型，并描述该类型的特点。
2.游戏目标和挑战：明确游戏的主要目标，并设定相应的挑战和难度。
3.游戏机制：介绍游戏的基本规则和操作方式，并探讨游戏的战略和策略。
4.游戏进程：描述游戏的整体进程和流程，并划分关卡和阶段。
5.游戏界面：设计游戏界面的布局、样式和交互方式。
6.游戏角色和故事：定义游戏中的角色，包括主角、反派等，并设计游戏剧情和故事情节。
三、游戏架构1.游戏引擎选择：选择适合游戏类型和需求的游戏引擎。
2.游戏系统架构：设计游戏系统的整体结构，包括场景管理、物理引擎、碰撞检测等。
3.游戏逻辑架构：定义游戏的逻辑模块和关系，包括玩家输入、游戏状态、游戏规则等。
4.数据管理：设计游戏的存档和进度管理系统，以及游戏内的数据存储和读取。
5.多人模式：如果游戏支持多人模式，设计相应的网络架构和通信机制。
6.游戏优化：设计游戏的性能优化策略，包括减少资源占用、提升帧率等方面。
四、游戏测试与调优1.测试计划：制定游戏的测试计划，包括功能测试、用户体验测试等。
2.错误处理和调试：设计游戏的错误处理和调试机制，以及相应的日志记录和错误报告功能。
3.用户反馈和改进：建立用户反馈渠道，收集用户意见和建议，并对游戏进行改进和优化。
五、游戏发布与推广1.游戏发布渠道：确定游戏的发布平台，并了解各平台的要求和审核流程。
2.游戏市场推广：制定游戏的推广计划，包括宣传渠道、广告策略等。
3.运营和更新：规划游戏的运营策略，包括持续更新、活动举办等。
六、总结总结游戏的开发过程和成果，回顾游戏的优点和不足，为以后的游戏设计和开发提供参考。
以上是游戏架构与设计的大纲，详细的设计内容和实施细节会根据具体的游戏类型和需求进行定制。
第3章结构化程序设计的三种基本结构
表3.4 printf函数常用格式说明符
格式 说明符
功能说明
d
表示输出带符号的十进制整数（正数不输出符号）
c
表示输出单个字符
s
表示输出多个字符，即一个字符串
f
表示以小数形式输出实数，默认输出6位小数
⑤修饰符作为附加格式说明符，在printf函数中常用的 修饰符如表3.6所示。
表3.5 printf函数常用修饰符
A
假 条件 真
流程图
A 直到条件为真
N-S 结构图
3.１顺序结构程序设计
3.1.1赋值语句 赋值是把一个运算表达式的值赋给变量。
1.格式 简单赋值是把一个运算表达式的值赋给一个变量，一
般的形式为： 变量=<运算表达式>
2.功能 赋值语句的功能是将运算表达式的值赋给左边的变量。
3.说明： （1）以上形式也被称为赋值表达式，“=” 是运算符，称为赋值号； （2）赋值号与数学中的等于号“=”完全不一样，并非相等的意思。 故可以有如下的赋值语句：
3.1.2标准输入/输出语句及使用
1.标准格式输入函数scanf ( ) (1)一般格式：
scanf (＂<格式控制串>＂,参数表); 其中，函数的参数分为格式控制串和参数表两部分，中间 用逗号分隔 ①格式控制串部分是加上双引号的一个字符串，可以用一 般字符作为匹配符，也可以用格式说明符。 ②格式控制串由下列形式组成： % <修饰符><格式说明符> 其中，“%”是格式标识符，格式说明符用来表示输入的格 式，scanf函数常用的格式说明符如表3.2所示。
修饰符
功能说明
字母l
表示输入长整型整数，可加在格式说明符d、o、x 前面
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——Java2D图形绘制简介
内容提要
• Java2D 概述 • 绘制几何图形 • 填充图形
• 图形变换
1.Java2D 概述
• Java 提供的一组API，用于处理2D图形 及图像 功能： • 绘制和填充简单及复杂的形状 • 裁剪、合成和透明度 •raphics2D对象： 设置填充属性，然后调用Fill（）方法
图形填充举例： • 单色填充：矩形，椭圆（圆），多边形 • 渐变效果填充（GradientPaint）
GradientPaint redtowhite=new GradientPaint(0,0,Color.blue,100, 50,Color.WHITE); g2.setPaint(redtowhite); g2.fill(rec);
绘制方式
使用Graphics对象：
使用Graphics2D对象： 1. 首先获取Graphics2D对象
public void paint (Graphics g) { Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; ... }
2. 建立几何图形对象（ java.awt.geom包中 定义了各种Shape对象） ，例如：
Line2D line = new Line2D.Double(x1,y1,x2,y2);
3. 设置绘制效果（边框颜色、边框类型等） 4. 调用Graphics2D的draw（）方法
图形绘制举例： • 直线（点） • 矩形 • 圆角矩形 • 椭圆（圆） • 多边形（封闭，非封闭）
3 填充图形
• 使用Graphics对象：
坐标系统
分为两个坐标空间： 用户坐标空间（ User space） 设备坐标空间（ Device space ）
重要的类（参见JDK手册）
• Graphics类 是所有图形上下文的抽象基类，允许应用 程序在组件（ 已经在各种设备上实现）以 及闭屏图像上进行绘制。 • Graphics2D类 为Graphics的扩展 类，提供对几何形状、 坐标转换、颜色管理和文本布局更为复杂 的控制。它是用于在 Java平台上呈现二维 形状、文本和图像的基础类。
原理： • 渲染过程与设备无关 • 通过Graphics（2D）对象来实施 • 当组件（ Component ）需要显示时自动 调用paint（）或update（）方法 方法分类： 1.绘制形状（Shape对象） 2.设置绘制的效果
2 绘制几何图形
图形绘制框架： • 建立应用程序主类 • 生成Frame对象和Panel对象，并将Panel 对象添加到Frame对象中 • 重载Panel对象的paint（）方法，在其 中添加绘制图形的代码 • 在main（）方法中对应用程序主类进行 实例化
• Shape类（抽象类） 提供了表示一些几何形状的对象的定义。 用于表示图形的轮廓以及确定该轮廓如何 将 2D 平面划分成内点和外点的规则。 每个 Shape 对象都提供返回值，以获取 几何形状的边框，确定点或矩形是部分还
是全部位于 Shape 内部。
Java2D 图形渲染（Render）
图形变换举例： • 单一的变换：平移，旋转，缩放，错切 • 复合变换：对于平移变换注意区别两种方 法setToTranslation()和translate()，对 于其它变换有类似区别
作业
• 修改本讲的示例并实现不同的效果 • 阅读官方的Java2D API在线教程 /docs/books/tutori al/2d/TOC.html
变换步骤： 1.建立AffineTransform对象 AffineTransform at=new AffineTransform() 2.设置变换过程，例如要进行旋转变换 at.rotate(Math.PI/4.0) 3.在Graphics2D对象上应用变换 g2.setTransform(at) 4. 调用draw（）方法绘制图形
4 图形变换
• AffineTransform类描述了一种二维仿射变换的功能， 它是一种二维坐标到二维坐标之间的线性变换，保持 二维图形的“平直性”（straightness，即变换后直 线还是直线不会打弯，圆弧还是圆弧）和“平行性” （parallelness，其实是指保二维图形间的相对位置 关系不变，平行线还是平行线，相交直线的交角不变。 • 仿射变换可以通过一系列的原子变换的复合来实现， 包括：平移（Translation）、缩放（Scale）、翻转 （Flip）、旋转（Rotation）和错切（Shear）。