游戏编程笔记--(一)游戏编程基础

一 游戏编程基础


1-概论


1.游戏的组成

游戏由剧情、图形图像、声音、文本等资源组成。


2.游戏设计与制作

设计与制作过程大致分为策划,美工,音效,程序,测试五部分。

策划:负责设计游戏的剧情、类别、玩法等,是游戏最重要的部分,直接决定了游戏的成功与否。

美工:负责绘制游戏中所需图形图像资源。

音效:负责制作游戏中所需的声音资源。

程序:负责将多媒体资源按照策划规定的方式组合起来,制作成最终产品-游戏。

测试:负责测试程序的稳定性、游戏的难度等。

我之前看过一本书,书中有这么一个比喻:如果拿游戏与人来类比的话,策划就是心脏,程序是骨骼,美工是皮肤,音效是衣服。

游戏编程,就是游戏设计与制作的程序部分。在我的整个笔记中,所探讨的核心内容,就是游戏的程序实现。



2-游戏程序组成


1.组成

主要由逻辑更新和画面渲染两部分组成,也可以说游戏程序就只干这两件事情。

逻辑更新:接收玩家的输入,更新敌人、玩家、世界等数据。

画面渲染:将游戏内容以图像的方式呈现出来。


2.程序流程 

初始化数据-更新-渲染-释放资源。




3-Windows程序设计基础

        我所使用到的技术都是基于windows操作系统的,在2D游戏编程方面,使用GDI(图像开发接口)来处理图形图像,虽然GDI的执行效率较低,但是相对于其他的开发包来说,它比较容易学习和理解,在我们学习阶段使用它没问题。当我们对游戏编程思想有了更深的了解的时候,可以使用其他开发包来处理图形图像,如DirectX 3D,OpenGL等。


1.程序入口WinMain

一个简单的windows程序。

#include <Windows.h>
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,
                   HINSTANCE hPrevInstance, 
                   LPSTR lpCmdLine,
                   int nShowCmd )
{
    MessageBox(NULL,
        L"这是一个简单的windows应用程序!",
        L"这是标题",
        MB_OKCANCEL|MB_ICONINFORMATION);
    return 0;
}


WinMain和C语言的main函数类似,都是程序的入口函数,由系统调用。

int WINAPI WinMain(
  HINSTANCE hInstance,     // handle to current instance
  HINSTANCE hPrevInstance, // handle to previous instance
  LPSTR lpCmdLine,         // command line
  int nCmdShow              // show state
);


详细参数可以参看MSDN或去百科上看,写程序时,保持这个结构不变即可。最重要的参数是hInstance,为应用程序实例句柄,标识了当前应用程序的资源地址。在游戏编程中,经常会用到它,所以,我们经常会将该值保存起来,方便后面使用。


2.创建windows应用程序的流程

主函数(WinMain)->注册窗口类(RegisterClassEx)->创建窗口(CreateWindowEx) ->消息循环(MainLoop),处理窗口过程(WinProc)。其中,窗口过程在消息循环中被反复调用。以下是算法伪代码:

WinMain()
{
    RegisterClassEx()
    CreateWindowEx()
    MainLoop()
}
MainLoop()
{
    while(true)
    {
        WinProc()
    }
}


3.注册窗口类RegisterClassEx

窗口类,即窗口的类型,它并不是指C++中的类(class)。告诉操作系统即将创建什么样的窗口。

ATOM RegisterClassEx(
  CONST WNDCLASSEX *lpwcx // class data
);
typedef struct _WNDCLASSEX { //窗口类数据结构
    UINT       	 cbSize; 	 //本结构大小
    UINT       	 style; 	 //窗口类的样式
    WNDPROC    	lpfnWndProc; 	 //窗口过程函数指针
    int        	 cbClsExtra; 	 //附加参数
    int        	 cbWndExtra; 	 //附加参数
    HINSTANCE  	hInstance; 	 //应用程序实例句柄
    HICON      	hIcon; 	 //窗口图标
    HCURSOR    	hCursor; 	 //窗口光标
    HBRUSH     	hbrBackground; 	//背景画刷
    LPCTSTR    	lpszMenuName;	 //菜单名称
    LPCTSTR    	lpszClassName; 	//窗口类名称
    HICON      	hIconSm;	  //窗口小图标
} WNDCLASSEX, *PWNDCLASSEX;



4.创建窗口CreateWindowEx

HWND CreateWindowEx(
  DWORD dwExStyle,     // extended window style扩展窗口样式
  LPCTSTR lpClassName, // registered class name已注册的窗口类名称
  LPCTSTR lpWindowName,// window name窗口标题
  DWORD dwStyle,       // window style窗口样式
  int x,               // horizontal position of window坐标x
  int y,               // vertical position of window坐标y
  int nWidth,          // window width窗口宽度
  int nHeight,         // window height高度
  HWND hWndParent,     // handle to parent or owner window父窗口
  HMENU hMenu,         // menu handle or child identifier菜单句柄
  HINSTANCE hInstance, // handle to application instance实例句柄
  LPVOID lpParam        // window-creation data附加参数
);


返回值是一个窗口句柄,句柄好比就是一个地址,标识了这个窗口的资源位置。


5.消息循环MainLoop

Windows程序都是基于消息机制的,所有的通信都是经过消息传递实现。

1) 消息MSG:

typedef struct tagMSG {
    HWND   hwnd; 	 //窗口句柄
    UINT   message; 	//消息
    WPARAM wParam; 	//参数
    LPARAM lParam; 	//附加参数
    DWORD  time; 	 //消息产生时间
    POINT  pt; 	 //消息产生时的鼠标坐标
} MSG, *PMSG;


2) 获取消息,GetMessage与PeekMessage:

BOOL GetMessage(
  LPMSG lpMsg,        // message information
  HWND hWnd,          // handle to window
  UINT wMsgFilterMin, // first message
  UINT wMsgFilterMax   // last message
);
BOOL PeekMessage(
  LPMSG lpMsg,        // message information
  HWND hWnd,          // handle to window
  UINT wMsgFilterMin, // first message
  UINT wMsgFilterMax, // last message
  UINT wRemoveMsg      // removal options
);


两者都是从消息队列中取消息,不同的是当消息队列为空时,两者的处理方式不一样,前者是等待,后者是继续执行。由于我们的游戏需要不断的更新和重绘,而不能等待,所以我们要选择后者。

3)翻译消息TranslateMessage

将消息翻译成可处理的格式。

BOOL TranslateMessage(
  CONST MSG *lpMsg   // message information
);


4)转发消息DispatchMessage

将消息转发给窗口过程。

LRESULT DispatchMessage(
  CONST MSG *lpmsg   // message information
);



6.窗口过程WinProc

用户处理消息的函数,该函数在消息循环中被系统函数所调用。该函数的结构必须与下面这个函数类型相同!名称可以不同。

LRESULT CALLBACK WindowProc(
  HWND hwnd,     // handle to window
  UINT uMsg,     // message identifier
  WPARAM wParam, // first message parameter
  LPARAM lParam   // second message parameter
);



7.例:创建窗口

#include <Windows.h>
//窗口过程
LRESULT CALLBACK WndProc(
                         HWND hwnd,      // handle to window
                         UINT uMsg,      // message identifier
                         WPARAM wParam,  // first message parameter
                         LPARAM lParam   // second message parameter
                         )
{
    switch(uMsg)
    {
    case WM_DESTROY://窗口销毁消息。按下窗口的叉时会产生。
        PostQuitMessage(0);//发送退出程序消息WM_QUIT。
        break;
    case WM_LBUTTONDOWN:
        MessageBox(hwnd,L"正处理鼠标左键单击消息",L"这是标题",MB_OK);
        break;
    default:
        return DefWindowProc(hwnd,uMsg,wParam,lParam);//调用默认窗口过程
    }
    return 0;
}
//主函数
int WINAPI WinMain(
                   HINSTANCE hInstance,      // handle to current instance
                   HINSTANCE hPrevInstance,  // handle to previous instance
                   LPSTR lpCmdLine,          // command line
                   int nCmdShow              // show state
                   )
{
    //MessageBox(NULL,L"这是消息框",L"这是标题",MB_OKCANCEL);
    WNDCLASSEX wcx;//窗口类
    memset(&wcx,0,sizeof(WNDCLASSEX));
    wcx.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);//窗口类大小
    wcx.style = CS_CLASSDC;//窗口类风格
    wcx.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);//获得系统画刷(白色)
    wcx.hCursor = LoadCursor(NULL,IDC_HAND);//加载系统光标
    wcx.hIconSm = wcx.hIcon = LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);//加载系统图标
wcx.hInstance = hInstance;//应用程序实例句柄
/*字符串前面‘L’的意思是,该字符串为Unicode编码格式,
不是默认的ASCII格式。如果要改成ASII格式,可以修改项目属性。*/
    wcx.lpszClassName = L"WndClass";//窗口类名称
    wcx.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;//窗口过程
    //注册窗口类
    RegisterClassEx( &wcx  );
    //窗口过程
HWND hWnd = CreateWindowEx(0,L"WndClass",L"这是窗口标题",
WS_CAPTION | WS_SYSMENU | WS_MINIMIZEBOX,
        0,0,640,480,NULL,NULL,hInstance,NULL);
    //显示窗口
    ShowWindow(hWnd,SW_SHOWNORMAL);
    //更新窗口,即发送重绘消息
    UpdateWindow(hWnd);
    MSG message;//消息结构
    while(true)
    {
        //从消息队列中取消息
        if(PeekMessage(&message,NULL,0,0,PM_REMOVE))
        {
            if (message.message == WM_QUIT)//跳出循环,退出程序。
            {
                break;
            }
            //翻译消息
            TranslateMessage(&message);
            //发送给窗口过程
            DispatchMessage(&message);
        }
        Sleep(1);//暂停ms,即放弃CPU时间片ms,避免浪费CPU。
}
return 0;
}


8.使用VS2008-VC9创建Win32应用程序

菜单:文件->新建->项目,在弹出的对话框中选Win32项目,截图如下:

输入名称,选择好路径后,点确定,然后再点下一步,来到如下步骤,



点选windows应用程序,勾选空项目,然后完成。这样一个空的Win32应用程序框架就建好了,接着给框架添加C++源文件(cpp文件)。写代码,调试,运行,OK。


        如果使用的是VC6.0,操作方法跟这个也很类似,但是VC6中的默认编码格式是ASCII,所以字符串前面不需要加‘L’。

        注意,不管是VS还是VC6,都要建立win32应用程序项目,不要创建控制台应用程序!否则无法通过链接。


        修改编码:在解决方案上点右键->属性,在弹出来的对话框中,将字符集改为“使用多字节字符集”,之后程序的编码将会变成ASCII格式。如果是初学者的话,建议将字符集改为“使用多字节字符集”。


9.小节

        创建窗口的过程比较麻烦,但是大部分代码是固定不变的。所以,我们可以将不变的部分封装起来,今后使用到的时候,直接拿过来使用,而不必再写一遍,可以达到一劳永逸的效果!

        WindowsAPI比较多,对于这些API,我们只用知道它的用法就可以了,具体的参数我们可以去MSDN(微软软件开发文档)查,所以建议大家一定要装个MSDN不管哪个版本,都必须要有一个。

        刚开始学习的时候,新概念会有很多,如果不能理解的话,可以先忽略它,把它当一个黑盒子使用,用的时间长了,就可以理解了。

原文地址:https://www.cnblogs.com/ygxsk/p/7694018.html