游戏编程笔记--(一)游戏编程基础
一 游戏编程基础
1-概论
1.游戏的组成
游戏由剧情、图形图像、声音、文本等资源组成。
2.游戏设计与制作
设计与制作过程大致分为策划，美工，音效，程序，测试五部分。
策划：负责设计游戏的剧情、类别、玩法等，是游戏最重要的部分，直接决定了游戏的成功与否。
美工：负责绘制游戏中所需图形图像资源。
音效：负责制作游戏中所需的声音资源。
程序：负责将多媒体资源按照策划规定的方式组合起来，制作成最终产品-游戏。
测试：负责测试程序的稳定性、游戏的难度等。
我之前看过一本书，书中有这么一个比喻：如果拿游戏与人来类比的话，策划就是心脏，程序是骨骼，美工是皮肤，音效是衣服。
游戏编程，就是游戏设计与制作的程序部分。在我的整个笔记中，所探讨的核心内容，就是游戏的程序实现。
2-游戏程序组成
1.组成
主要由逻辑更新和画面渲染两部分组成，也可以说游戏程序就只干这两件事情。
逻辑更新：接收玩家的输入，更新敌人、玩家、世界等数据。
画面渲染：将游戏内容以图像的方式呈现出来。
2.程序流程
初始化数据-更新-渲染-释放资源。
3-Windows程序设计基础
我所使用到的技术都是基于windows操作系统的，在2D游戏编程方面，使用GDI（图像开发接口）来处理图形图像，虽然GDI的执行效率较低，但是相对于其他的开发包来说，它比较容易学习和理解，在我们学习阶段使用它没问题。当我们对游戏编程思想有了更深的了解的时候，可以使用其他开发包来处理图形图像，如DirectX 3D，OpenGL等。
1.程序入口WinMain
一个简单的windows程序。
#include <Windows.h>
int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,
HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine,
int nShowCmd )
{
MessageBox(NULL,
L"这是一个简单的windows应用程序！",
L"这是标题",
MB_OKCANCEL|MB_ICONINFORMATION);
return 0;
}WinMain和C语言的main函数类似，都是程序的入口函数，由系统调用。
int WINAPI WinMain( HINSTANCE hInstance, // handle to current instance HINSTANCE hPrevInstance, // handle to previous instance LPSTR lpCmdLine, // command line int nCmdShow // show state );
详细参数可以参看MSDN或去百科上看，写程序时，保持这个结构不变即可。最重要的参数是hInstance，为应用程序实例句柄，标识了当前应用程序的资源地址。在游戏编程中，经常会用到它，所以，我们经常会将该值保存起来，方便后面使用。
2.创建windows应用程序的流程
主函数（WinMain）->注册窗口类（RegisterClassEx）->创建窗口(CreateWindowEx) ->消息循环（MainLoop），处理窗口过程（WinProc）。其中，窗口过程在消息循环中被反复调用。以下是算法伪代码：
WinMain()
{
RegisterClassEx()
CreateWindowEx()
MainLoop()
}
MainLoop()
{
while(true)
{
WinProc()
}
}
3.注册窗口类RegisterClassEx
窗口类，即窗口的类型，它并不是指C++中的类（class）。告诉操作系统即将创建什么样的窗口。
ATOM RegisterClassEx(
CONST WNDCLASSEX *lpwcx // class data
);
typedef struct _WNDCLASSEX { //窗口类数据结构
UINT cbSize; //本结构大小
UINT style; //窗口类的样式
WNDPROC lpfnWndProc; //窗口过程函数指针
int cbClsExtra; //附加参数
int cbWndExtra; //附加参数
HINSTANCE hInstance; //应用程序实例句柄
HICON hIcon; //窗口图标
HCURSOR hCursor; //窗口光标
HBRUSH hbrBackground; //背景画刷
LPCTSTR lpszMenuName; //菜单名称
LPCTSTR lpszClassName; //窗口类名称
HICON hIconSm; //窗口小图标
} WNDCLASSEX, *PWNDCLASSEX;
4.创建窗口CreateWindowEx
HWND CreateWindowEx( DWORD dwExStyle, // extended window style扩展窗口样式 LPCTSTR lpClassName, // registered class name已注册的窗口类名称 LPCTSTR lpWindowName,// window name窗口标题 DWORD dwStyle, // window style窗口样式 int x, // horizontal position of window坐标x int y, // vertical position of window坐标y int nWidth, // window width窗口宽度 int nHeight, // window height高度 HWND hWndParent, // handle to parent or owner window父窗口 HMENU hMenu, // menu handle or child identifier菜单句柄 HINSTANCE hInstance, // handle to application instance实例句柄 LPVOID lpParam // window-creation data附加参数 );
返回值是一个窗口句柄，句柄好比就是一个地址，标识了这个窗口的资源位置。
5.消息循环MainLoop
Windows程序都是基于消息机制的，所有的通信都是经过消息传递实现。
1) 消息MSG：
typedef struct tagMSG {
HWND hwnd; //窗口句柄
UINT message; //消息
WPARAM wParam; //参数
LPARAM lParam; //附加参数
DWORD time; //消息产生时间
POINT pt; //消息产生时的鼠标坐标
} MSG, *PMSG;2) 获取消息，GetMessage与PeekMessage：
BOOL GetMessage( LPMSG lpMsg, // message information HWND hWnd, // handle to window UINT wMsgFilterMin, // first message UINT wMsgFilterMax // last message ); BOOL PeekMessage( LPMSG lpMsg, // message information HWND hWnd, // handle to window UINT wMsgFilterMin, // first message UINT wMsgFilterMax, // last message UINT wRemoveMsg // removal options );
两者都是从消息队列中取消息，不同的是当消息队列为空时，两者的处理方式不一样，前者是等待，后者是继续执行。由于我们的游戏需要不断的更新和重绘，而不能等待，所以我们要选择后者。
3)翻译消息TranslateMessage
将消息翻译成可处理的格式。
BOOL TranslateMessage( CONST MSG *lpMsg // message information );
4)转发消息DispatchMessage
将消息转发给窗口过程。
LRESULT DispatchMessage( CONST MSG *lpmsg // message information );
6.窗口过程WinProc
用户处理消息的函数，该函数在消息循环中被系统函数所调用。该函数的结构必须与下面这个函数类型相同！名称可以不同。
LRESULT CALLBACK WindowProc( HWND hwnd, // handle to window UINT uMsg, // message identifier WPARAM wParam, // first message parameter LPARAM lParam // second message parameter );
7.例：创建窗口
#include <Windows.h>
//窗口过程
LRESULT CALLBACK WndProc(
HWND hwnd, // handle to window
UINT uMsg, // message identifier
WPARAM wParam, // first message parameter
LPARAM lParam // second message parameter
)
{
switch(uMsg)
{
case WM_DESTROY://窗口销毁消息。按下窗口的叉时会产生。
PostQuitMessage(0);//发送退出程序消息WM_QUIT。
break;
case WM_LBUTTONDOWN:
MessageBox(hwnd,L"正处理鼠标左键单击消息",L"这是标题",MB_OK);
break;
default:
return DefWindowProc(hwnd,uMsg,wParam,lParam);//调用默认窗口过程
}
return 0;
}
//主函数
int WINAPI WinMain(
HINSTANCE hInstance, // handle to current instance
HINSTANCE hPrevInstance, // handle to previous instance
LPSTR lpCmdLine, // command line
int nCmdShow // show state
)
{
//MessageBox(NULL,L"这是消息框",L"这是标题",MB_OKCANCEL);
WNDCLASSEX wcx;//窗口类
memset(&wcx,0,sizeof(WNDCLASSEX));
wcx.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);//窗口类大小
wcx.style = CS_CLASSDC;//窗口类风格
wcx.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);//获得系统画刷（白色）
wcx.hCursor = LoadCursor(NULL,IDC_HAND);//加载系统光标
wcx.hIconSm = wcx.hIcon = LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);//加载系统图标
wcx.hInstance = hInstance;//应用程序实例句柄
/*字符串前面‘L’的意思是，该字符串为Unicode编码格式，
不是默认的ASCII格式。如果要改成ASII格式，可以修改项目属性。*/
wcx.lpszClassName = L"WndClass";//窗口类名称
wcx.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;//窗口过程
//注册窗口类
RegisterClassEx( &wcx );
//窗口过程
HWND hWnd = CreateWindowEx(0,L"WndClass",L"这是窗口标题",
WS_CAPTION | WS_SYSMENU | WS_MINIMIZEBOX,
0,0,640,480,NULL,NULL,hInstance,NULL);
//显示窗口
ShowWindow(hWnd,SW_SHOWNORMAL);
//更新窗口，即发送重绘消息
UpdateWindow(hWnd);
MSG message;//消息结构
while(true)
{
//从消息队列中取消息
if(PeekMessage(&message,NULL,0,0,PM_REMOVE))
{
if (message.message == WM_QUIT)//跳出循环，退出程序。
{
break;
}
//翻译消息
TranslateMessage(&message);
//发送给窗口过程
DispatchMessage(&message);
}
Sleep(1);//暂停ms，即放弃CPU时间片ms，避免浪费CPU。
}
return 0;
}8.使用VS2008-VC9创建Win32应用程序
菜单：文件->新建->项目，在弹出的对话框中选Win32项目，截图如下：
输入名称，选择好路径后，点确定，然后再点下一步，来到如下步骤，
点选windows应用程序，勾选空项目，然后完成。这样一个空的Win32应用程序框架就建好了，接着给框架添加C++源文件（cpp文件）。写代码，调试，运行，OK。
如果使用的是VC6.0，操作方法跟这个也很类似，但是VC6中的默认编码格式是ASCII，所以字符串前面不需要加‘L’。
注意，不管是VS还是VC6，都要建立win32应用程序项目，不要创建控制台应用程序！否则无法通过链接。
修改编码：在解决方案上点右键->属性，在弹出来的对话框中，将字符集改为“使用多字节字符集”，之后程序的编码将会变成ASCII格式。如果是初学者的话，建议将字符集改为“使用多字节字符集”。
9.小节
创建窗口的过程比较麻烦，但是大部分代码是固定不变的。所以，我们可以将不变的部分封装起来，今后使用到的时候，直接拿过来使用，而不必再写一遍，可以达到一劳永逸的效果！
WindowsAPI比较多，对于这些API，我们只用知道它的用法就可以了，具体的参数我们可以去MSDN（微软软件开发文档）查，所以建议大家一定要装个MSDN不管哪个版本，都必须要有一个。
刚开始学习的时候，新概念会有很多，如果不能理解的话，可以先忽略它，把它当一个黑盒子使用，用的时间长了，就可以理解了。
