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2021-12-16 15:15:11|已瀏覽：331次
大家都知道，游戲開發(fā)是一門技術(shù)活，需要各方面的知識儲備，那么到底需要哪些數(shù)學(xué)知識呢？
首先，數(shù)學(xué)是電子游戲的基礎(chǔ)，它能讓游戲按照設(shè)計師的意圖運(yùn)行。請仔細(xì)想想，游戲本質(zhì)上是一個虛擬世界，數(shù)學(xué)可以為它設(shè)定規(guī)則。如果沒有數(shù)學(xué)，馬里奧可能漂浮在空中，《使命召喚》的子彈可能不會飛向敵人。
總體而言，游戲開發(fā)需要運(yùn)用大量的數(shù)學(xué)知識，包括代數(shù)、幾何學(xué)、微積分、線性代數(shù)、離散數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)等，運(yùn)用的元素包括矩陣、增量時間、向量和標(biāo)量操作等。
以“幾何學(xué)”為例，游戲中的世界基本上由多邊形的空間組成，開發(fā)者可以創(chuàng)建具有數(shù)萬個多邊形的對象，然后通過渲染等方式讓它們看起來更真實(shí)。
為了方便渲染，游戲中的物體很喜歡用“三角形”來制作，比如下圖左中的維京頭盔使用了數(shù)千個三角形，下圖右是渲染后的樣子。使用三角形的原因是它們的形狀相對簡單，因此開發(fā)者無需為游戲中每個物體編寫單獨(dú)的程序。
游戲中還經(jīng)常使用“尋路”，比如你在《看門狗》中定位一個目標(biāo)后，游戲會立即為你規(guī)劃最短路線。要知道，計算機(jī)不能自主思考，它們需要確切的指令，這一切就依賴于“戴克斯特拉算法”。
該算法有很多變體，原始版本僅適用于找到2個頂點(diǎn)之間的最短路徑，后來可以固定一個頂點(diǎn)作為源結(jié)點(diǎn)，然后找到該頂點(diǎn)到其他結(jié)點(diǎn)的最短路徑，產(chǎn)生一個最短路徑樹。
因此，在《看門狗》、《荒野大鏢客2》等游戲中，一旦你錯過某條路線規(guī)劃，游戲會立即為你規(guī)劃全新的最短路線，就像手機(jī)導(dǎo)航軟件那樣。
事實(shí)上，大型游戲往往需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)，但在一些簡單的游戲中，可能只需要一部分，比如三角函數(shù)和代數(shù)。
即便如此，數(shù)學(xué)是開發(fā)游戲的必要元素，如果沒有數(shù)學(xué)，游戲?qū)⒆兊妹撾x現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)然，游戲不等于現(xiàn)實(shí)，數(shù)學(xué)也能讓玩家做現(xiàn)實(shí)世界無法做到的事情，比如《刺客信條》的信仰之跳，《荒野大鏢客2》中的死神之眼。
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