如何学习一款游戏引擎

市面上的引擎应用的最广的无非是Cocos2D引擎和Unity3D引擎以及虚幻4引擎，当然还有许多开源的引擎，面对这么多的引擎，读者该如何学习？笔者就以自己工作十多年的经验给读者分享一下，因为人与人是不同的，所以我分享的知识不一定适合所有人。

学习一款引擎从哪里下手？通常的做法是看到引擎代码后，先看看其说明文档，它能做哪些事情，比如这款引擎核心功能是什么？它擅长做哪些事情？以Unity引擎为例，它首先解决的问题跨平台的问题，制作的产品可以一键导出Android和ios以及其他平台的工程。帮助开发者解决了大部分问题，因为它满足了当前产品需求。其次是它提供了脚本编程，因为C++对于开发者来说难度比较大，不容易掌握，而C＃就解决了这个问题，只要有编程语言功底的都可以使用该脚本。再次，它提供了一个功能比较完善的编辑器，开发者通过这个编辑器可以很容易进行场景的搭建和逻辑的编写。最后，Unity的学习对于初学者上手非常快，另外它的架构保证了引擎的扩展性非常好。大部分功能都可以通过插件的方式进行完善。

引擎有自己的优点也有自己的缺点，Unity引擎的缺点是包体比较大，这个是最致命的弱点，因为玩家它非常在意包体的大小，通常的包体压缩在40M左右是最好的，另外一个致命的缺点是，它的代码对于开发者是封闭的。这个不利于开发者深入理解引擎内部结构，而且开发产品时都会有特定需求，这个也无法做出改变。如果从学习角度看，Unity并不适合学习。

程序员都需要自己的驾驭能力，对于程序开发来说，开源引擎是非常适合学习的，从学习角度看，Cocos2d-x引擎无非是最适合的，Ogre引擎和虚幻4相对来说比较庞大，而Cocos2d－x引擎的3D模块对于学习者来说非常容易入手的。它的代码量相对来说不大。模块结构比较简单，尤其对于场景管理和渲染来说更容易学习。

在学习3D游戏引擎之前，对于3D的一些基础知识还是需要掌握的，比如固定流水线和可编程流水线。矩阵运算和向量运算这些数学知识。如何运用固定流水线解决问题，可编程流水线主要做哪些事情？材质的渲染，场景后处理渲染等等，为了能快速的掌握这些基础知识笔者利用业余时间专门编写了一本书为读者解释固定流水线和可编程流水线。著作名字：《手把手教你架构3D游戏引擎》电子工业出版社。书的封皮如下所示：



掌握了固定流水线和可编程流水线后，接下来就要看看场景的组织结构，一个物体在场景中是如何显示出来的。这个要整清楚，随着这个问题继续深入进去就是看看引擎是如何加载读取的。

接下来就要看看材质的渲染，场景的后处理渲染，模型的加载，骨骼动画，特效的加载读取。这也是引擎的核心模块。以材质渲染为例给读者介绍一下，材质的渲染最常用的是高光，法线，反射等效果。这些是必须要掌握的。后处理渲染比较常用的是Bloom渲染，Blur渲染，SSAO渲染，PSSM渲染等。

骨骼动画的实现也是引擎中比较重要的部分，引擎必须有加载模型以及播放骨骼动画的播放。骨骼动画有很多方式，最常用的是Morph和蒙皮的实现，骨骼还需要编写模型导出插件。

接下来要看看特效的实现了，特效分为粒子特效和UV动画。这个也要去研究的。

最后是一些算法的实现，碰撞体算法实现，地形算法等等。现将3D引擎的模块图给大家展示一下：



Cocos2d-x中的3D模块非常适合初级开发者学习的。代码模块比较清晰，简单。

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