游戲開發培訓中常用的數學和物理知識匯總
2021-12-20點擊量:161
游戲開發對數學物理知識的要求比普通開發高。游戲開發中很多地方都需要用到數學物理知識,特別是一線游戲開發大廠對數學知識算法要求非常高。那么,我們今天就來列舉一些游戲開發中常用的數學物理知識。01、向量與三角函數日常游戲開發中經常用到的數學知識就是三角函數、反三角函數、向量、向量分解等。比如玩家控制角色沿著某個方向行走;如何給角色正確的速度大小與方向,就需要上面的數學知識。先用得到方向向量,根據方向向量利用向量分解,把大小分解到對應的方向上。根據向量,利用反三角函數算出角度,獲得角色移動的朝向。02、常用的幾何函數與求解例:編寫代碼實現控制一個角色繞某個點做圓周運動,就是一個典型的數學問題:已知圓心,半徑,要實現物體的圓周運動。圓的方程(x-x0)^2+(y-y0)^2=R^2,其中x0,y0為圓心坐標,R為半徑圓的參數方程:x=x0+R*cos(a);y=y0+R*sin(a),其中a為角度。03、貝塞爾曲線編輯路徑多段貝塞爾曲線可以勾畫出任意形狀的曲線,所以在地圖路徑編輯時,貝塞爾曲線是非常好的工具。使用貝塞爾曲線編輯好每段路徑后把路徑點生成出來,就可以編輯地圖上的任意路徑曲線形狀了。大部分路徑編輯都是通過貝塞爾曲線來完成。04、常見模擬的物理運動勻速直線運動、勻變速直線運動、運動的合成,這些常見的物理運動在游戲開發中經常需要徒手就寫出來。比如,一個物體移動的時候要慢慢地停下;抽獎時數字滾動后最終要慢慢地停下來,這些都涉及到物理運動的模擬與計算。05、3D游戲開發中常用的高等數學3D游戲開發中向量、矩陣、四元數、法線、點乘、叉積是最常用的數學工具。向量和2D差不多,只是多了一個維度,分解這些都是一樣的。矩陣其實就是數學工具,用來變化坐標的。3D里面矩陣有三種:平移、旋轉、縮放,每個都可以是一個獨立的矩陣,然后把這三個變化疊加在一起又是一個新的矩陣。比如,把模型A放大2倍后(縮放),放在世界的某個位置(平移),并朝向東北方向(旋轉),這樣就把美術的模型變換到了世界中。這三個矩陣既可以分開又可以合并成一個矩陣,到時候每個模型點*這個矩陣,就把坐標變化到世界了。四元數也是一個用來表示旋轉很好的數學工具,以及它的原理這些。本文由培訓無憂網達內教育課程顧問老師整理發布,更多課程信息可關注游戲開發培訓或添加老師微信:15033336050...