游戏夜读 | 怎么让游戏跑起来？

让游戏跑起来，最直观的就是，画面不卡顿，不卡帧数，运行流畅。



但细究起来，游戏元素怎么动起来的？规则是怎么实现的？游戏机制怎么运作的？画皮之下，游戏的骨骼是怎么样的？脉络是什么分布？



一万个为什么，一万个怎么样……最后，呈现出来的，是电子游戏程序的运行框架。大部分的基本框架，本质上是一个循环，是一个套娃的策略。一个游戏研发团队，除去项目经理之外，常设的策划、美术、音效、程序、测试等五大职能，所付出的心血，都会被注入这个“运行框架”。



电子游戏的本质是计算机程序。



一个完整的游戏运行框架



可以理解为就是一个循环绘制图像的程序。虽然是最基本的运行框架，也有一个基础结构。整体上是一个“死循环”，在循环里面是需要重复做的事情，分为三大类：更新游戏内容、准备画面、屏幕展示效果。



// 一个完整的游戏运行框架（示意）
gameLoop(){
    while(True){
        gameUpdate(){ // 更新游戏逻辑
            pass
        }
        gameRender(){ // 离屏绘制
            pass
        }
        gamePaint(){  // 前屏绘制
            pass
        }
    }
}


上面示意的这个“框架”取材并改编自《游戏程序设计教程》，该教材由对Greenfoot颇有钻研的何青编著，近年又有了新书2.0，对新手更加友好了。说回这个简洁的“框架”，而且明显可以再简洁，比如只放一个“图像绘制”的函数。可是，为什么不呢？



双缓冲机制



这是一种绘制手法，叫缓冲机制，常见是双缓冲机制。跟计算机图形学、影像成形等领域有关。之所以要采用缓冲机制，是因为只放一个图像绘制的函数，那势必就是直接在屏幕上绘制。但游戏元素多了以后，绘画的速度跟不上肉眼的识别。



一个很简单的例子：翻书画。翻的慢了，画面就卡顿了。因为种种原因，直接在屏幕上作画的步骤，跟在画板上作画差不多，擦除、一笔一笔画上，速度慢了，效果就不好了。缓冲机制的做法就是“蒸好馒头再卖”，先在蒸馒头的笼屉里蒸好馒头，然后再转移到卖馒头的笼屉里。对应的，就是离屏、前屏。离屏一般就是在内存里。



程序设计思路



软件程序有设计方法，电子游戏也不例外。有了运行框架的先入为主，可能会让大部分人都陷入“从上而下”的设计思路。其实，并非如此。更常见的是，原型设计法。先让游戏的一小部分跑起来，然后再去开发游戏的其他部分。



但话说回来，不管是哪种设计法，都离不开运行框架。



文/良宵听雨。授权“游戏夜读”发表。