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1. 引言

C++ 是游戏开发中最受欢迎的编程语言之一࿰c;因其高性能、低延迟和强大的底层控制能力࿰c;被广泛用于游戏引擎、物理计算、图形渲染、AI 逻辑等。本教程将带你从 C++ 基础到高级游戏开发࿰c;包括 游戏引擎架构、2D/3D 渲染、物理碰撞、AI 角色控制 等࿰c;并通过一个 简易 2D 物理引擎 进行实战演练。

2. C++ 游戏开发基础

2.1 游戏开发涉及的关键技术

2.2 选择开发环境

1. 编译器：GCC、Clang、MSVC（Visual Studio）
2. 开发环境：Visual Studio, CMake + CLion
3. 调试工具：GDB, Visual Studio Debugger
4. 代码管理：Git + GitHub/GitLab

示例：CMake 构建游戏项目

<code>cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(MyGame)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
add_executable(MyGame main.cpp)
code>

3. 游戏引擎架构设计

3.1 游戏引擎的核心组件

<code>+---------------------------------+
| Game Loop (游戏主循环)         |
+---------------------------------+
| Physics Engine (物理引擎)      |
| Graphics Engine (图形引擎)      |
| Audio Engine (音频引擎)         |
| AI System (AI 系统)            |
+---------------------------------+
| Input System (输入系统)        |
| Network System (网络系统)      |
+---------------------------------+
code>

3.2 游戏主循环（Game Loop）

<code class="language-cpp">while (running) {processInput();  // 处理输入update();        // 逻辑更新render();        // 渲染画面
}
code>

4. 2D 游戏开发：精灵渲染

4.1 使用 SFML 进行 2D 游戏开发

SFML（Simple and Fast Multimedia Library）是一个轻量级的 2D 游戏框架。

安装 SFML

<code class="language-cpp">sudo apt install libsfml-dev  # Linux
vcpkg install sfml            # Windows
code>

绘制精灵

<code class="language-cpp">#include <SFML/Graphics.hpp>int main() {sf::RenderWindow window(sf::VideoMode(800, 600), "2D Game");sf::Texture texture;texture.loadFromFile("player.png");sf::Sprite player(texture);while (window.isOpen()) {sf::Event event;while (window.pollEvent(event)) {if (event.type == sf::Event::Closed)window.close();}window.clear();window.draw(player);window.display();}return 0;
}
code>

5. 3D 游戏开发：OpenGL 渲染

5.1 OpenGL 初始化

<code class="language-cpp">#include <GL/glew.h>
#include <GLFW/glfw3.h>int main() {glfwInit();GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "OpenGL Game", NULL, NULL);glfwMakeContextCurrent(window);glewInit();while (!glfwWindowShouldClose(window)) {glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glfwSwapBuffers(window);glfwPollEvents();}glfwTerminate();return 0;
}
code>

5.2 加载 3D 模型

<code class="language-cpp">#include <assimp/Importer.hpp>
#include <assimp/scene.h>
#include <assimp/postprocess.h>void loadModel(const std::string& path) {Assimp::Importer importer;const aiScene* scene = importer.ReadFile(path, aiProcess_Triangulate);if (!scene) {std::cerr << "Failed to load model!" << std::endl;}
}
code>

6. 物理碰撞检测

6.1 2D 物理引擎（AABB 碰撞检测）

<code class="language-cpp">struct Box {float x, y, width, height;
};bool isColliding(Box a, Box b) {return (a.x < b.x + b.width && a.x + a.width > b.x &&a.y < b.y + b.height && a.y + a.height > b.y);
}
code>

7. 游戏 AI：A 路径寻路*

A* 是常见的路径规划算法࿰c;适用于 NPC 移动。

示例：A 算法*

<code class="language-cpp">struct Node {int x, y, gCost, hCost;Node* parent;int getFCost() { return gCost + hCost; }
};
code>

8. 网络同步（多人联机）

8.1 TCP 服务器

<code class="language-cpp">#include <iostream>
#include <boost/asio.hpp>using namespace boost::asio;
io_service service;void handleClient(ip::tcp::socket& socket) {char data[512];socket.read_some(buffer(data));std::cout << "Received: " << data << std::endl;
}int main() {ip::tcp::acceptor acceptor(service, ip::tcp::endpoint(ip::tcp::v4(), 12345));ip::tcp::socket socket(service);acceptor.accept(socket);handleClient(socket);
}
code>

9. 结语

本教程介绍了 C++ 游戏开发的核心技术࿰c;涵盖了游戏引擎架构、2D/3D 渲染、物理碰撞、AI、网络通信等内容。

C++ 是游戏开发中最受欢迎的编程语言之一࿰c;因其高性能、低延迟和强大的底层控制能力࿰c;被广泛用于游戏引擎、物理计算、图形渲染、AI 逻辑等。本教程将带你从 C++ 基础到高级游戏开发࿰c;包括 游戏引擎架构、2D/3D 渲染、物理碰撞、AI 角色控制 等࿰c;并通过一个 简易 2D 物理引擎 进行实战演练。

希望开发者可以利用这些知识࿰c;打造属于自己的游戏！