游戲編程中的數理應用

㈠ 高等數學在編程中有什麼應用

知道各種演算法嗎?
很多是以高等數學為基礎的,
比如微積分的應用,在各種基礎還有高級一些的演算法中都有體現.
在求解各種復雜的圖形,曲線的面積或是長度時,自然少不了這些只是作基礎.

另外,各種求極限的方法和規則是一些程序遞歸的邏輯基礎.

㈡ 游戲編程裡面有哪些經典或者很酷的演算法

我挑一些有趣的演算法，希望盡量提及相關演算法在游戲中的應用。
1、光柵化
Bresenham's line algorithm [1]：經典的繪畫直線演算法，後來還可以稍作修改用於繪畫圓弧[2]，都不用三角函數或除數，只需用整數加法、減法和乘法。
Perspective-Correct Texture Mapping [3]：透視正確的光柵化紋理貼圖演算法是1980才出現的。第一代Quake引擎引入後，才開始支持不垂直的牆、不水平的地面天花。
Polygon Rasterization with Edge Function [4]：Bresenham演算法如果用來畫多邊形，兩個多邊形的共邊會被重繪。後來發明了使用簡單的edge function去解決這個問題，而且適合並行的硬體實現。現在的GPU都是使用這個演算法。
2、全局光照
Precomputed Radiance Transfer (PRT) with Spherical Harmonics（SH）[5]：儲存靜態環境對於各個方向光源的漫反射數據，可以實現動態低頻光源的全局光照效果。這種表示方式非常神奇。Halo 3也使用到這種技術[6]。
Screen-space Ambient Occlusion （SSAO）[7]：Crytek提出的首個屏幕空間環境光遮蔽演算法，之後引來大量的研究及改進演算法。也有用類似的概念去做近距離的反射，如SSDO[8]。
Light Propagation Volume （LPV）[9]：Crytek提出的首個動態全局光照演算法，不需要預計算。但要在體積數據中計算傳播，性能較慢，所以之後再優化成 Cascaded LPV [10]。
Voxel Cone Tracing [11]：也是不需要預計算的動態全局光照演算法。把場景動態生成層階式的體素數據（像mipmap那樣的pre-filtering），從光源視角計算直接光照，然後逐像素追蹤這組數據獲取非直接光照。結果比LPV精確，也可以做到光澤反射（glossy reflection）。
3、陰影
Shadow Volume [12]：陰影體積是1977年發表的陰影技術，在屏幕空間光柵化陰影體積，可准確判斷每個屏幕像素是否在陰影之內。可以處理平行光源和點光源的陰影。1991年[13]講述如何用stencil buffer來實現此演算法，適合在圖形加速硬體（當時還沒有所謂GPU）上使用。但很多人發現，如果攝像機在陰影體積內，就會出錯。在1998至2000年有多人發現一種解決方法，需要把John Carmack在2000年的電郵[14]中提及這個想法，後來成為2004年《毀滅戰士3（Doom 3）》引擎的重要特徵，因他把這項技術發揚光大，即使他非首個發明人，此項技術通常被稱為Carmack's Reverse。
Parallel Split Shadow Map (PSSM) [15][16] / Cascaded Shadow Map（CSM）[17]：雖然Shadow Volume很吸引，但它需要大量的內存頻寬，而且通常不能實現軟陰影。後來大部分游戲改為使用Shadow Map（陰影貼圖），這更適合GPU，並且可以通過多次采樣（Percentage Closer Filtering, PCF）來實現軟陰影。然而，陰影貼圖也有許多問題，例如遠近景物都採用同一張紋理，就會令到近景的精度不足，出現鋸齒。2006年香港中文大學的博士生Fan Zhang等人發表了一種 PSSM 演算法 [15]，為不同距離的場景渲染多張陰影貼圖，在采樣的時候按距離決定使用那一張。這個方法的變種CSM，在切割上和PSSM有點差異，被廣泛使用於現時大部分游戲引擎中。
Variance Shadow Map（VSM）[18]：之前談到用PCF做軟陰影，它的壞處就是要做多次采樣。那麼可否把陰影貼圖直接模糊化來實現軟陰影？答案是否定的。但是在2006年有學者發表了VSM，它是一種用統計方式來逼近軟陰影的效果。

㈢ 游戲編程

當下互聯網行業發展迅速，與之相關的產業大多發展都很好，游戲設計的前景自然也是相當不錯的。一個游戲問世要經歷很多環節，劇本設計，原畫創作，場景建模，但核心部分還是編程語言開發。

主要學的內容如下：

1.游戲程序設計：C++程序設計入門；基本數據類型和輸入輸出；流程式控制制語句；數組、指針和引用、函數；程序結構和書寫規；范結構體和聯合體、類；繼承與多態；異常處理與程序調試。

2.演算法與數據結構：演算法分析；數據結構；基本演算法；STL的概念與使用；靜態庫與動態庫；XML庫的使用。

3.Win32程序設計：Windows程序入門；Windows消息；GDI繪圖游戲工具與MFC；網路編程基礎。

4.游戲數學和智能應用：游戲中的坐標系；矢量、矩陣；幾何碰撞；物理模擬；人工智慧與尋路演算法。

5.2D游戲技術與應用：2D游戲技術概論；游戲地圖系統；GUI系統；戰斗系統設計；任務系統；優秀的聲音引擎BASS；Cocos2D-X引擎；Box2D物理引擎。

互聯網行業目前還是最熱門的行業之一，學習IT技能之後足夠優秀是有機會進入騰訊、阿里、網易等互聯網大廠高薪就業的，發展前景非常好，普通人也可以學習。

想要系統學習，你可以考察對比一下開設有相關專業的熱門學校，好的學校擁有根據當下企業需求自主研發課程的能力，能夠在校期間取得大專或本科學歷，中博軟體學院、南京課工場、南京北大青鳥等開設相關專業的學校都是不錯的，建議實地考察對比一下。

祝你學有所成，望採納。

㈣ 游戲編程怎麼學

可以選擇去機構學，也可以自己找資料自學。自學的話，要先規劃好自己要學哪些知識，從哪裡入手，有困難如何解決。機構學的話，就要選一個靠譜的機構。

主要學的內容如下：

1.游戲程序設計：C++程序設計入門；基本數據類型和輸入輸出；流程式控制制語句；數組、指針和引用、函數；程序結構和書寫規；范結構體和聯合體、類；繼承與多態；異常處理與程序調試。

2.演算法與數據結構：演算法分析；數據結構；基本演算法；STL的概念與使用；靜態庫與動態庫；XML庫的使用。

3.Win32程序設計：Windows程序入門；Windows消息；GDI繪圖游戲工具與MFC；網路編程基礎。

4.游戲數學和智能應用：游戲中的坐標系；矢量、矩陣；幾何碰撞；物理模擬；人工智慧與尋路演算法。

5.2D游戲技術與應用：2D游戲技術概論；游戲地圖系統；GUI系統；戰斗系統設計；任務系統；優秀的聲音引擎BASS；Cocos2D-X引擎；Box2D物理引擎。

互聯網行業目前還是最熱門的行業，學習IT技能之後足夠優秀是有機會進入騰訊、阿里、網易等互聯網大廠高薪就業的，發展前景非常好，普通人也可以學習。

想要系統學習，你可以考察對比一下開設有IT專業的熱門學校，好的學校擁有根據當下企業需求自主研發課程的能力，南京北大青鳥、中博軟體學院、南京課工場等都是不錯的選擇，建議實地考察對比一下。

祝你學有所成，望採納。

㈤ 高手們，請簡述一下數學在編程和游戲開發方面的應用或幫助。

我給你舉幾個例子吧，
首先，在設計一些繪圖，游戲編程中，數學用的很多。如你要變換某個圖形，圖形本質上是點集，2Dim中用x，y軸坐標表示，3Dim中還得添加z軸坐標， rotate（旋轉），伸縮（scale），平移（translate）等，需要對圖形的每個點做變換，其實就是乘以一個變換矩陣。在重力感應游戲開發中，有可能，應用平台只給你提供手持設備的坐標系相對於標准空間坐標系的旋轉系數，yaw，pitch，roll，你需要用這三個參數構造一個從手持設備坐標繫到標准坐標系的正交的過多矩陣，用該矩陣可以分解重力到手持設備坐標系。
一些圖形處理，如bmp圖形壓縮成jpeg格式以及圖像水印，需要做一些變換，如小波變換，傅里葉變換，離散餘弦變換等。這個你需要了解一些數學知識。
游戲中一些角色的移動，動做的逼真性需要用數學知識建立物理模型。
數值計算和分析類的應用。
如果你是單純的應用開發，其實了解即可，別人有可能已經做好了一起，你只要使用別人封裝好的類或函數。

㈥ 數學在編程語言中有哪些應用

那可多了，主要用於演算法，反正數學中涉及到的，都能用在編程中。

㈦ 數學與應用數學在游戲開發領域可以做什麼

數學與應用數學指的是專業吧，可以做的事挺多，最相關的可以做數值測試和數據分析，游戲中有很多的數值關系的，另外也可以學做編程，這個專業本科也有編程的課程的，如果有興趣的話多了解學習就可以慢慢入手了

㈧ 3D游戲編程需要數學很好到底是數學的哪部分我數學立體幾何相當的差。。其他還很自信。。

在3D游戲編程中，常用到的和數學相關的操作是矩陣變換，至於矩陣是什麼，可以參考數學里線性代數里的知識，在3D游戲編程中常用到4X4的矩陣來對物體進行平移、旋轉、縮放等操作，還有一些向量間的操作，及向量與矩陣的組合操作也經常會用到，大體上來說，用到的這些數學相關的知識都還是比較基礎的，沒有什麼特別高深的部分，只要用心，這些數學方面的知識應該不會成為你學習3D游戲編程時的絆腳石

㈨ 游戲編程入門要學些什麼

學習游戲編程，主要學的內容如下：

1.游戲程序設計：C++程序設計入門；基本數據類型和輸入輸出；流程式控制制語句；數組、指針和引用、函數；程序結構和書寫規；范結構體和聯合體、類；繼承與多態；異常處理與程序調試。

2.演算法與數據結構：演算法分析；數據結構；基本演算法；STL的概念與使用；靜態庫與動態庫；XML庫的使用。

3.Win32程序設計：Windows程序入門；Windows消息；GDI繪圖游戲工具與MFC；網路編程基礎。

4.游戲數學和智能應用：游戲中的坐標系；矢量、矩陣；幾何碰撞；物理模擬；人工智慧與尋路演算法。

5.2D游戲技術與應用：2D游戲技術概論；游戲地圖系統；GUI系統；戰斗系統設計；任務系統；優秀的聲音引擎BASS；Cocos2D-X引擎；Box2D物理引擎。

互聯網行業目前還是最熱門的行業，學習IT技能之後足夠優秀是有機會進入騰訊、阿里、網易等互聯網大廠高薪就業的，發展前景非常好，普通人也可以學習。

學習可以選擇找資料自學或者報班學習兩種方式，想要系統學習，你可以考察對比一下開設有IT專業的熱門學校，好的學校擁有根據當下企業需求自主研發課程的能力，建議實地考察對比一下。

祝你學有所成，望採納。

㈩ 學游戲開發要學那麼多東西.怎麼學

游戲設計分2面，編程還是設計，一般做游戲的只會專注這其中一面。

如果想專注編程的話建議開始學習c++和虛幻引擎4/UNITY 5，unreal4是可以免費使用的.不過要准備好自己的智商因為游戲編程跟編AI一樣並不一定簡單，尤其是如果你要自己編寫一個游戲引擎的話，數理都要很好。
設計方面是我更喜歡的，3d建模是你要先學的基礎，軟體為3dsmax或者maya，2個幾乎做一樣的東西選擇其中之一學習就行不用2個都懂。如果你想做人物或者其它生物模型需要學習3d 雕刻（zbrush）。當然會畫畫也是有幫助的（photoshop）
至於怎麼學習那些軟體我覺得看視頻教程是最有幫助的，你可以去那些軟體的貼吧應該都有不錯的教程資源。