作者：禅与计算机程序设计艺术
1.简介
随着互联网、移动端应用、VR等新兴技术的发展，游戏行业也迅速崛起。游戏作为一种娱乐形式，既具有高沉浸感，又可塑造个人品牌形象，成为了投资人的炮灰。近几年，游戏行业发展迅速，已经成为互联网金融领域的翘楚。 作为一名游戏开发者，除了掌握编程语言的基础知识外，还需具备较多的实践经验和团队精神。即使是一些刚入门的菜鸟也可以通过自己的努力赢得游戏行业的青睐。 在过去的一段时间里，很多游戏公司都试图寻找有志于游戏开发的程序员加入其团队。相信随着IT行业的飞速发展，游戏开发职业的薪酬待遇会越来越高。 本系列博文将从程序员在游戏行业的工作及相关技能方面，分享自己的心路历程及所见所闻。希望能够帮助到大家理清游戏行业“门槛”、定位、招聘以及升职加薪途径。
2.背景介绍
2.1 游戏行业概况
游戏（Game）是现实世界与虚拟世界的结合，属于娱乐和艺术的一种交叉产物，是由玩家在不同游戏角色扮演之间进行的一场竞技对战，主要目的是通过智力、体力、情绪等因素引导玩家完成特定任务，并获得个人能力或影响力上的提升。游戏制作可以分为前期制作、3D模型制作、程序设计、美术创作、音乐制作、特效制作、渲 漆制作等各个环节，形成一款完整的完整游戏。游戏制作者需要具备硬件设备的研发能力、动手能力、熟练的美术、音频工程、3D动画、编程技术、游戏策划、对话系统等一系列专业技能。游戏产业作为全球经济的重要组成部分，每年产生超过两百亿美元的利润，占全球经济的八分之一。截至目前，游戏业已成为美国社会最重要的支柱产业之一。 游戏行业的主要特征是自由度、热度和吸引力。游戏以其自由、轻松、易学的特点，吸引了大批程序员、美术师、视频编辑人员、摄影师等非技术人员。游戏行业正在经历蓬勃发展阶段。截止2019年底，全球游戏下载量达到5.7万亿台，同比增长5%左右；营收预计到2025年底超1000亿美元，同比增长5%左右。2020年全年全球游戏开发企业总额估计达1200亿美元，同比增长5%左右。如此庞大的市场，仅仅靠一两个游戏开发者难以维持生存。因此，游戏开发者需要具备一定的创造力和学习能力，懂得如何才能快速发展，找到适合自己的职业道路。
2.2 程序员职业方向
程序员是游戏开发领域中最重要的工作岗位。也是游戏行业中的核心人才。世界上有近3千万的程序员，其中有一半以上工作在游戏行业。游戏开发人员负责制作和发布各种类型的游戏，包括平台、手机、PC等多个版本。游戏制作从原型设计、模型制作、脚本编写、编程开发到最终渲染出最终效果，都离不开程序员的参与。一般来说，游戏开发人员以C/C++或Java语言为主，并在此基础上用各种工具、框架进行游戏制作。游戏制作过程中也经历了各个环节，例如角色设计、场景编辑、特效制作、关卡设计、音频编辑、美术资源的处理等等。 程序员的工作职责是编写程序，实现游戏逻辑功能。他们会参与游戏制作的各个环节，编写游戏脚本、用代码控制游戏内各项元素的运作。同时，程序员需要时刻保持学习和进步的姿态，对新技术、新知识、新平台等进行探索和尝试。当然，程序员的工作不能只局限于游戏领域。游戏开发人员的能力还有其他方面的表现，比如说分析设计文档、解决棘手的问题、确保质量保证、有助于游戏优化等。只有真正的成为游戏大牛，掌握游戏开发的技巧，才能谱写出更好的作品。
3.基本概念术语说明
3.1 计算机图形学(Computer Graphics)
计算机图形学(CG)，英文缩写CG，是指利用电子计算机的硬件和软件，制作、呈现、显示和改善现实世界的虚拟对象和信息。它是二维图像的数学处理，并利用计算机模拟计算得到的实时、高度真实的3D图像，以虚拟的方式呈现给用户观看。它的研究、发展始于上世纪六十年代，形成了一整套完整的理论体系，包含图像表示、图像处理、光照、投影、材料建模、渲染技术等众多领域。计算机图形学应用广泛，有着极高的实时性和视觉真实性，是虚拟现实、数字媒体、CAD、仿真、AR/VR、影视游戏、3D打印等方面的重要技术。游戏引擎、虚幻4、UE4、Unity等引擎均采用了计算机图形学技术。
3.2 C/C++语言
C/C++是一门通用的、高层次的、静态类型编程语言，它是一种支持过程化、结构化编程方式的、支持模块化编程的、面向对象的、继承、重载和异常处理的、安全的、标准化的编程语言。是目前主流的系统级编程语言之一。游戏编程中，C/C++通常被用于编写底层游戏引擎及游戏系统的代码。由于其高效率、跨平台特性、稳定性、可移植性等优秀特性，被广泛使用在各个领域。
3.3 开源库(Open Source Library)
开源库(Open-Source Library)或称作库(Library)，是指根据一定的协议、规范或约定，以源代码或者其他文本的形式提供的，供公众使用、修改、再分发的软件组件。通过开源库，开发者可以在不需要支付版权费用、取得授权许可的前提下，自由地共享、修改和传播游戏项目中的源代码、资源文件、以及游戏程序。一般来说，开源库的来源有以下三种：
1、公共领域的开源库。国际标准化组织、政府部门、大型企业、互联网公司等组织的标准代码、文档、工具等在网络上公布，使得其他开发者可以免费下载、学习、使用，促进国家间技术交流，推动标准化进程的开展。
2、商业公司提供的开源库。商业公司积累的经验、技能、经验、知识等在网络上公布，开发者可以免费下载、学习、使用，降低开发成本、加快软件开发速度，方便企业产品的推广和销售。
3、个人开发者提供的开源库。个人开发者基于自己的兴趣爱好、实践经验，独自开发了一套符合自己需求的工具包、资源包等，可以通过网络公开、分享，以便他人参考、学习、使用。
3.4 OpenGL(Open Graphics Library)
OpenGL(Open Graphics Library)是一个开源的、跨平台的、免费的计算机图形学接口，它允许开发者开发基于向量和图形的应用，而无需考虑底层图形硬件的细节。其提供了丰富的图形绘制函数、图形纹理映射函数、顶点着色器、片段着色器、几何变换函数、着色器程序接口函数、碰撞检测函数等。作为一种多平台的API，它为开发者提供了可移植、高度可伸缩的方案。游戏引擎如Unreal Engine 4、Unity等，均基于OpenGL作为图形渲染底层库。
3.5 DirectX(DirectX Developer Center)
Microsoft DirectX 是一种以高性能、跨平台为目标的图形API。它为开发者提供了丰富的图形功能，如3D图形渲染、动画、游戏中的角色控制、音效处理、物理模拟等。游戏引擎如 Unreal Engine 4、Unity等，均基于 DirectX 作为图形渲染底层库。
3.6 GPGPU(Graphics Processing Unit)
图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)是指由集成电路设计专用芯片组成的电脑部件，专门用于加速图形处理。GPU的发明，使得计算机能够以接近实时的速度进行复杂的数值运算，渲染图形图像。游戏引擎如Unreal Engine 4、Unity等，均采用了GPGPU技术。
3.7 SDL(Simple DirectMedia Layer)
简单直接媒体层(Simple DirectMedia Layer)是一个开源的、跨平台的、专门为简单游戏设计的跨平台开发库，它提供了一个简单而灵活的接口，让开发者能够容易地为不同类型的平台构建游戏。游戏引擎如 Unreal Engine 4、Unity等，均基于 SDL 作为底层图形库。
3.8 C++游戏开发框架(Game Development Framework)
游戏开发框架(Game Development Framework)，是指一套用来帮助开发者快速开发游戏的软件、工具集合，以提高工作效率和解决重复性工作，例如，创建游戏框架、资源加载、渲染、音频、输入输出、碰撞检测、AI、物理引擎、数据存储等模块。游戏引擎如 Unreal Engine 4、Unity等，均是游戏开发框架的示例。
3.9 Unity(Universal Game Engine)
Unity 是一款知名的跨平台游戏引擎，由Unity Technologies开发，是当今最热门的游戏开发引擎之一。它提供了一个易用且功能强大的开发环境，集成了众多游戏引擎技术，包括底层渲染、音频、UI、物理、网络、AI等。游戏开发者可以使用C#、Python、JavaScript等编程语言进行开发，也可以通过Visual Studio、Sublime Text等工具进行源码编写。游戏引擎可以用于Windows、Android、iOS、Mac、PS4、Xbox One、Nintendo Switch、Ouya等平台。
3.10 Unreal Engine 4
Unreal Engine 4 是一款来自Epic Games的开源3D游戏引擎，是由虚幻4引擎与虚幻5编辑器两部分组成。虚幻4引擎使用了虚幻引擎技术，支持虚幻引擎的编辑、生成和部署，让开发者更容易地制作好玩的3D游戏。Unreal Engine 4 可以运行于 Windows、macOS、Linux、iOS 和 Android 等平台。游戏引擎的特点是其先进的物理系统、渲染系统、动画系统，并且支持多种编程语言，如C++、蓝图语言、Python、Lua等。