游戏编程中的数理应用

㈠ 高等数学在编程中有什么应用

知道各种算法吗?
很多是以高等数学为基础的,
比如微积分的应用,在各种基础还有高级一些的算法中都有体现.
在求解各种复杂的图形,曲线的面积或是长度时,自然少不了这些只是作基础.

另外,各种求极限的方法和规则是一些程序递归的逻辑基础.

㈡ 游戏编程里面有哪些经典或者很酷的算法

我挑一些有趣的算法，希望尽量提及相关算法在游戏中的应用。
1、光栅化
Bresenham's line algorithm [1]：经典的绘画直线算法，后来还可以稍作修改用于绘画圆弧[2]，都不用三角函数或除数，只需用整数加法、减法和乘法。
Perspective-Correct Texture Mapping [3]：透视正确的光栅化纹理贴图算法是1980才出现的。第一代Quake引擎引入后，才开始支持不垂直的墙、不水平的地面天花。
Polygon Rasterization with Edge Function [4]：Bresenham算法如果用来画多边形，两个多边形的共边会被重绘。后来发明了使用简单的edge function去解决这个问题，而且适合并行的硬件实现。现在的GPU都是使用这个算法。
2、全局光照
Precomputed Radiance Transfer (PRT) with Spherical Harmonics（SH）[5]：储存静态环境对于各个方向光源的漫反射数据，可以实现动态低频光源的全局光照效果。这种表示方式非常神奇。Halo 3也使用到这种技术[6]。
Screen-space Ambient Occlusion （SSAO）[7]：Crytek提出的首个屏幕空间环境光遮蔽算法，之后引来大量的研究及改进算法。也有用类似的概念去做近距离的反射，如SSDO[8]。
Light Propagation Volume （LPV）[9]：Crytek提出的首个动态全局光照算法，不需要预计算。但要在体积数据中计算传播，性能较慢，所以之后再优化成 Cascaded LPV [10]。
Voxel Cone Tracing [11]：也是不需要预计算的动态全局光照算法。把场景动态生成层阶式的体素数据（像mipmap那样的pre-filtering），从光源视角计算直接光照，然后逐像素追踪这组数据获取非直接光照。结果比LPV精确，也可以做到光泽反射（glossy reflection）。
3、阴影
Shadow Volume [12]：阴影体积是1977年发表的阴影技术，在屏幕空间光栅化阴影体积，可准确判断每个屏幕像素是否在阴影之内。可以处理平行光源和点光源的阴影。1991年[13]讲述如何用stencil buffer来实现此算法，适合在图形加速硬件（当时还没有所谓GPU）上使用。但很多人发现，如果摄像机在阴影体积内，就会出错。在1998至2000年有多人发现一种解决方法，需要把John Carmack在2000年的电邮[14]中提及这个想法，后来成为2004年《毁灭战士3（Doom 3）》引擎的重要特征，因他把这项技术发扬光大，即使他非首个发明人，此项技术通常被称为Carmack's Reverse。
Parallel Split Shadow Map (PSSM) [15][16] / Cascaded Shadow Map（CSM）[17]：虽然Shadow Volume很吸引，但它需要大量的内存频宽，而且通常不能实现软阴影。后来大部分游戏改为使用Shadow Map（阴影贴图），这更适合GPU，并且可以通过多次采样（Percentage Closer Filtering, PCF）来实现软阴影。然而，阴影贴图也有许多问题，例如远近景物都采用同一张纹理，就会令到近景的精度不足，出现锯齿。2006年香港中文大学的博士生Fan Zhang等人发表了一种 PSSM 算法 [15]，为不同距离的场景渲染多张阴影贴图，在采样的时候按距离决定使用那一张。这个方法的变种CSM，在切割上和PSSM有点差异，被广泛使用于现时大部分游戏引擎中。
Variance Shadow Map（VSM）[18]：之前谈到用PCF做软阴影，它的坏处就是要做多次采样。那么可否把阴影贴图直接模糊化来实现软阴影？答案是否定的。但是在2006年有学者发表了VSM，它是一种用统计方式来逼近软阴影的效果。

㈢ 游戏编程

当下互联网行业发展迅速，与之相关的产业大多发展都很好，游戏设计的前景自然也是相当不错的。一个游戏问世要经历很多环节，剧本设计，原画创作，场景建模，但核心部分还是编程语言开发。

主要学的内容如下：

1.游戏程序设计：C++程序设计入门；基本数据类型和输入输出；流程控制语句；数组、指针和引用、函数；程序结构和书写规；范结构体和联合体、类；继承与多态；异常处理与程序调试。

2.算法与数据结构：算法分析；数据结构；基本算法；STL的概念与使用；静态库与动态库；XML库的使用。

3.Win32程序设计：Windows程序入门；Windows消息；GDI绘图游戏工具与MFC；网络编程基础。

4.游戏数学和智能应用：游戏中的坐标系；矢量、矩阵；几何碰撞；物理模拟；人工智能与寻路算法。

5.2D游戏技术与应用：2D游戏技术概论；游戏地图系统；GUI系统；战斗系统设计；任务系统；优秀的声音引擎BASS；Cocos2D-X引擎；Box2D物理引擎。

互联网行业目前还是最热门的行业之一，学习IT技能之后足够优秀是有机会进入腾讯、阿里、网易等互联网大厂高薪就业的，发展前景非常好，普通人也可以学习。

想要系统学习，你可以考察对比一下开设有相关专业的热门学校，好的学校拥有根据当下企业需求自主研发课程的能力，能够在校期间取得大专或本科学历，中博软件学院、南京课工场、南京北大青鸟等开设相关专业的学校都是不错的，建议实地考察对比一下。

祝你学有所成，望采纳。

㈣ 游戏编程怎么学

可以选择去机构学，也可以自己找资料自学。自学的话，要先规划好自己要学哪些知识，从哪里入手，有困难如何解决。机构学的话，就要选一个靠谱的机构。

主要学的内容如下：

1.游戏程序设计：C++程序设计入门；基本数据类型和输入输出；流程控制语句；数组、指针和引用、函数；程序结构和书写规；范结构体和联合体、类；继承与多态；异常处理与程序调试。

2.算法与数据结构：算法分析；数据结构；基本算法；STL的概念与使用；静态库与动态库；XML库的使用。

3.Win32程序设计：Windows程序入门；Windows消息；GDI绘图游戏工具与MFC；网络编程基础。

4.游戏数学和智能应用：游戏中的坐标系；矢量、矩阵；几何碰撞；物理模拟；人工智能与寻路算法。

5.2D游戏技术与应用：2D游戏技术概论；游戏地图系统；GUI系统；战斗系统设计；任务系统；优秀的声音引擎BASS；Cocos2D-X引擎；Box2D物理引擎。

互联网行业目前还是最热门的行业，学习IT技能之后足够优秀是有机会进入腾讯、阿里、网易等互联网大厂高薪就业的，发展前景非常好，普通人也可以学习。

想要系统学习，你可以考察对比一下开设有IT专业的热门学校，好的学校拥有根据当下企业需求自主研发课程的能力，南京北大青鸟、中博软件学院、南京课工场等都是不错的选择，建议实地考察对比一下。

祝你学有所成，望采纳。

㈤ 高手们，请简述一下数学在编程和游戏开发方面的应用或帮助。

我给你举几个例子吧，
首先，在设计一些绘图，游戏编程中，数学用的很多。如你要变换某个图形，图形本质上是点集，2Dim中用x，y轴坐标表示，3Dim中还得添加z轴坐标， rotate（旋转），伸缩（scale），平移（translate）等，需要对图形的每个点做变换，其实就是乘以一个变换矩阵。在重力感应游戏开发中，有可能，应用平台只给你提供手持设备的坐标系相对于标准空间坐标系的旋转系数，yaw，pitch，roll，你需要用这三个参数构造一个从手持设备坐标系到标准坐标系的正交的过多矩阵，用该矩阵可以分解重力到手持设备坐标系。
一些图形处理，如bmp图形压缩成jpeg格式以及图像水印，需要做一些变换，如小波变换，傅里叶变换，离散余弦变换等。这个你需要了解一些数学知识。
游戏中一些角色的移动，动做的逼真性需要用数学知识建立物理模型。
数值计算和分析类的应用。
如果你是单纯的应用开发，其实了解即可，别人有可能已经做好了一起，你只要使用别人封装好的类或函数。

㈥ 数学在编程语言中有哪些应用

那可多了，主要用于算法，反正数学中涉及到的，都能用在编程中。

㈦ 数学与应用数学在游戏开发领域可以做什么

数学与应用数学指的是专业吧，可以做的事挺多，最相关的可以做数值测试和数据分析，游戏中有很多的数值关系的，另外也可以学做编程，这个专业本科也有编程的课程的，如果有兴趣的话多了解学习就可以慢慢入手了

㈧ 3D游戏编程需要数学很好到底是数学的哪部分我数学立体几何相当的差。。其他还很自信。。

在3D游戏编程中，常用到的和数学相关的操作是矩阵变换，至于矩阵是什么，可以参考数学里线性代数里的知识，在3D游戏编程中常用到4X4的矩阵来对物体进行平移、旋转、缩放等操作，还有一些向量间的操作，及向量与矩阵的组合操作也经常会用到，大体上来说，用到的这些数学相关的知识都还是比较基础的，没有什么特别高深的部分，只要用心，这些数学方面的知识应该不会成为你学习3D游戏编程时的绊脚石

㈨ 游戏编程入门要学些什么

学习游戏编程，主要学的内容如下：

1.游戏程序设计：C++程序设计入门；基本数据类型和输入输出；流程控制语句；数组、指针和引用、函数；程序结构和书写规；范结构体和联合体、类；继承与多态；异常处理与程序调试。

2.算法与数据结构：算法分析；数据结构；基本算法；STL的概念与使用；静态库与动态库；XML库的使用。

3.Win32程序设计：Windows程序入门；Windows消息；GDI绘图游戏工具与MFC；网络编程基础。

4.游戏数学和智能应用：游戏中的坐标系；矢量、矩阵；几何碰撞；物理模拟；人工智能与寻路算法。

5.2D游戏技术与应用：2D游戏技术概论；游戏地图系统；GUI系统；战斗系统设计；任务系统；优秀的声音引擎BASS；Cocos2D-X引擎；Box2D物理引擎。

互联网行业目前还是最热门的行业，学习IT技能之后足够优秀是有机会进入腾讯、阿里、网易等互联网大厂高薪就业的，发展前景非常好，普通人也可以学习。

学习可以选择找资料自学或者报班学习两种方式，想要系统学习，你可以考察对比一下开设有IT专业的热门学校，好的学校拥有根据当下企业需求自主研发课程的能力，建议实地考察对比一下。

祝你学有所成，望采纳。

㈩ 学游戏开发要学那么多东西.怎么学

游戏设计分2面，编程还是设计，一般做游戏的只会专注这其中一面。

如果想专注编程的话建议开始学习c++和虚幻引擎4/UNITY 5，unreal4是可以免费使用的.不过要准备好自己的智商因为游戏编程跟编AI一样并不一定简单，尤其是如果你要自己编写一个游戏引擎的话，数理都要很好。
设计方面是我更喜欢的，3d建模是你要先学的基础，软件为3dsmax或者maya，2个几乎做一样的东西选择其中之一学习就行不用2个都懂。如果你想做人物或者其它生物模型需要学习3d 雕刻（zbrush）。当然会画画也是有帮助的（photoshop）
至于怎么学习那些软件我觉得看视频教程是最有帮助的，你可以去那些软件的贴吧应该都有不错的教程资源。