这是我参与「第四届青训营」笔记创作活动的第25天。

笔记小结： 本节课ycaptain老师从小程序发展历程开始讲起，介绍了相关小程序业务价值以及技术解析。课程的最后，老师对本节课的内容进行总结与展望，并介绍相关拓展内容。现对照课程内容顺序将笔记补充如下。
拓展链接： 【前端专场学习资料七】第四届字节跳动青训营 - 掘金 (juejin.cn)

01. 游戏发展历史

广义：一种有组织的玩耍，一般是以娱乐为目的，有时也有教育目的。
在英语中，体育比赛(Game)也是游戏，只要其活动本质带有目的、规则、挑战和互动，我们都可以把其归为游戏。

狭义：通过游戏引擎制作的电子游戏。
游戏的分类:根据玩法进行大类分,再经过小类细化。

02. 前端场景下的游戏开发

开发链路和角色

游戏开发的团队分工
组建一个最小但最完整的游戏开发团队只需要3个人: 策划、程序、美术。当然,能力足够强的话可以作为独立开发者。

游戏开发的基本链路

为什么要用游戏引擎

游戏引擎最大的游戏:渲染
- 引擎的诞生就是因为一家公司做了一款游戏，做下一款游戏时复用了上一款游戏的代码，后来发现这些代码几乎每个游戏都会用到，抽离出来就成了一个引擎。
- 所以游戏引擎更像是一套解决方案，让你在制作某一类型的产品的时候能够提高你的开发效率。

使用游戏引擎，你想要的它能够给你一套完整的实现方案，不需要你再自己去拼凑、封装，让你花更少的时间做出更好的效果，特别是关于渲染效率和性能优化。

它提供游戏开发时需要的常见功能:引擎会提供许多组件，使用这些组件能缩短开发时间，让游戏开发变得更简单;专业引擎通常会能比自制引擎表现出更好的性能。

游戏引擎通常会包含渲染器，2D/3D图形元素，碰撞检测，物理引擎，声音，控制器支持，动画等部分。

前端开发过渡到游戏开发

需要先有一个明确的认知:前端开发和游戏开发不是相斥的。

现在市场上很多H5游戏、小游戏都是Web前端开发制作的，而不是专门的游戏开发团队、专业的游戏研发同学开发。

其原因可能在于:
- 接触前端开发的研发数量远大于接触游戏开发的数量(招聘成本高)
- 2d游戏引擎的上手门槛已经足够低(易上手)
- 活动H5中的游戏玩法的实现方式比较模糊(开发界限模糊)

现在很多主流的2d游戏引擎都支持使用Javascript进行开发同时使用相关的工程化能力，也是游戏开发向web前端开发靠拢的一种表现。

因此，以web前端开发的视角看2d游戏引擎，无非是一套框架、一套解决方案而已。但是开发理念上还是有差别的:游戏开发更关注内容。

03. 游戏引擎

市面上常见游戏引擎 2D游戏引擎的技术架构 Web游戏引擎的渲染原理

市面上常见游戏引擎

The NVL Maker——文字冒险游戏制作器\

No Code形式的开发，只需要写文字脚本加上一定的配置就可以生成一个文字冒险游戏。
当然，由于缺乏迭代和运营，该游戏引擎算是比较小众的。
- 也有一个适用于前端的库AVG.js Project(内核是PixiJS作为渲染引擎)。

RPG Maker

RPG Maker可以Low Code搭建一个关卡类型的游戏，适合代码能力不强但是想发挥自己的创意的开发者。

Web游戏引擎

利用Canvas和 WebGL为底层技术抽象的图像绘制库（往往还附带一些其他的功能)
Web游戏引擎的通用能力:
- 预加载: 游戏中往往存在大量的静态素材，包括场景、元素、声音、动画、模型、贴图等，如果以原生JS进行请求，并统筹请求时间和加载的时机，将会非常麻烦。游戏引擎中的预加载引擎将加载时机、加载过程加以抽象，解决加载编码中的效率问题。
- 展示与图层、组合系统: 对于Web游戏编程而言，往往选择Canvas或 WebGL作为渲染方式(大家可以想想为什么不用DOM作为渲染方式?）。而Canvas和 WebGL 作为底层的API，接口非常基础，需要用大量的编码来编写简单的展示。而且图形之间没有组合和图层，很难处理元素组合和图层问题。渲染引擎和图层、组合系统应运而生。
- 动画系统︰ 动画往往被分为缓动动画和逐帧动画，这里讨论缓动动画系统。缓动动画系统在原生JS 中需要搭配帧渲染进行考量而进行书写，代码量和思考量巨大，抽象程度低，所以需要游戏引擎动画系统。
- 音效和声音系统︰ 游戏相较于普通的Web前端而言需要更加立体、及时的反馈，声音和音效是反馈的重要组成部分。所以声音和音效系统往往包含了声音的播放、音量、截止、暂停等功能的集成。

Web游戏引擎-Cocos

优势
- 平台支持能力好完善的游戏功能支持生态较好
缺点
- 3D能力仍在建设中·版本迭代过快

Web游戏引擎-Laya

优势
- 3D能力比较成熟,号称市场占有率90%
- 支持JS、TS、AS
- 引擎体积小
缺点
- 界面能力不友好
- 生态很差

Web游戏引擎-Egret

优势
- 工具链比较完善
- 第三方库支持好
- 企业定制能力强
缺点
- 更新迭代遭瓶颈
- 生态较差

Web游戏引擎-CreateJS & Phaser

这两个游戏引擎没有可视化界面。

它是多个库的集合，EASELS (控制素材展示与组合)、TWEENJS(控制素材缓动动画)、SOUNDJS(控制声音)、PRELOADJS(控制加载)，通过预加载后的素材展示、动画、声音构成游戏。
Phaser游戏引擎，除了CreateJS为基础的展示、声音、动画、加载系统，还设计了摄像机、物理引擎、内置浏览器、插件系统等高级功能。

功能引擎

大型游戏引擎往往是由小的功能引擎组装成的，一个大型游戏引擎往往包含渲染引擎、物理引擎、UI系统、声音系统、动画系统、粒子系统、骨骼系统、网络系统等组合而成。其中最重要的便是渲染引擎和物理引擎。
功能引擎是专注某个方向能力的引擎，其特点是体积小、功能完善。特别是Pixi.js和Three.js这两个渲染引擎，通常被误以为是一个完整的游戏引擎，但它们是专注渲染能力的渲染引擎。

2D游戏引擎的技术架构

以Cocos的引擎架构为例子

web游戏引擎的渲染原理

以Pixi的渲染流程为例子大致流程如下:
- 创建一个Renderer渲染器，获取它的view (一个canvas对象)，添加到Dom Tree中。(或者指定Dom Tree中已经存在的canvas对象作为view)
- 在MainLoop(主循环)中调用Renderer.render)并传入一个DisplayObject作为根节点开发渲染。
- 从场景树的根节点开始,以zIndex为序从小到大进行深度优先遍历，对每个节点进行渲染操作，由后往前把整个场景绘制一次。(CanvasRenderer)
- WebGL的render方法执行过程
- Canvas的render方法执行过程

小游戏开发学习(1) | 青训营笔记