Unity 電腦遊戲開發背後的數學

應用於 Unity 遊戲程式設計的基本數學、資料結構和演算法的初學者指南

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從這 15 小時的課程,你會學到

  • 如何使用按位操作( bitwise operations )來優化遊戲中的處理和儲存
  • 關於向量數學以及如何在 2D 和 3D 空間中導航的一切所需知識
  • 以線條、線的分段( line segments )和光線投射( ray casting )偵測碰撞背後的原理
  • 仿射變換( affine transformation )的美與變換遊戲物件的基本原理
  • 什麼是四元數( quaternion ),以及如何使用它來旋轉遊戲物件
  • 如何從頭建構 C# 的數學程式庫( library )

要求

  • 熟悉 Unity 遊戲引擎
  • 對 C# 程式設計游刃有餘
  • 高中的數學水準(基礎三角函數和代數)

課程說明

你知道電腦遊戲用數學來完成每一個任務嗎,從渲染( rendering )到動畫( animation ),從物理( physics )到人工智慧( AI )? 數學無處不在。 對數學的基本理解在任何職業中都是至關重要的,而在遊戲開發中,數學的基本理解是最重要的。 它支援遊戲引擎執行的所有主要操作。 沒有它,你甚至不能在螢幕上移動一個角色。 熱衷於學習更多的數學知識來提高你的遊戲開發技能? 那麼這門課就是為你準備的。

在本課程中,你將建構你自己的 C# 類別( classes )來處理 2D 和 3D 空間的幾何構造,這將發展你對定位和移動遊戲物件的理解。 簡而言之,你將建立自己的數學程式庫來複制 Unity 的 Vector2、 Vector3、 Matrix4x4 和一些 Mathf 方法。 貫穿整個課程,我們將使用 Unity 遊戲引擎,以加強你的數學概念。

與 Penny de Byl 博士一起瞭解遊戲開發數學,她的整體教學風格和 25 年來在遊戲和計算機圖形學領域的教學、研究和工作經驗廣受國際讚譽。 通過整個課程,你將跟著親手實踐的工作坊學會重要數學技術,用於程式設計計算機遊戲機械學和視覺效果。

在這個過程中,我們將建構一個遊戲,不僅使用我們編寫的程式碼來移動螢幕上的 2D 和 3D 物件,而且要玩這個遊戲,你必須使用你的點和向量的知識來解決難題,這將加強你的學習。 你還將建構許多迷你專案從中應用數學概念,並瞭解它們在遊戲環境中的運用方式。

學習如何程式設計和運用 :

  • 按位操作( bitwise operations )、位元填充( Bit Packing )和位元板( Bitboards )
  • 2D 和 3D 的空間
  • 積分( Points )
  • 向量( Vectors )
  • 矩陣( Matrices )
  • 從一個座標系對( coordinate system ) 映射到另一個
  • 物件定位
  • 導航
  • 角度
  • 插值( Interpolation )
  • 四元數( Quaternions )

學生們對這門課程的看法:

  • 精彩的課程。 這可能是目前為止我在 Udemy 上找到的最有幫助的課程了。 Penny 是個很棒的教練。 甚至在第一部分的最後,我學到了超級有價值的資訊,我可以應用到我的遊戲中。
  • 在課的早期,就已經學到足夠的東西,使這個購買非常值得。
  • 像往常一樣,教授在一個急需學習的主題上提供了一個很棒的,清晰的課程。 她知識淵博,能把自己的知識傳授給學生。 我推薦她所有的課程和她的 YouTube 頻道。

目標受眾

  • 初學遊戲開發的學生,希望能夠理解遊戲引擎背後的數學
  • 有技能的程式設計師,熱衷於進入 2D 和 3D 遊戲開發領域
  • 遊戲開發愛好者,希望對數學在遊戲中的應用有更深入理解
  • 任何一個有數學鑑賞力的人,想要研究數學在電腦遊戲環境中是如何應用

講師簡介

Penny de Byl   計算機科學、遊戲和程式藝術教授 ( 更多講師主講課程介紹 )

嗨,我是 Penny de Byl 博士。我是全端的程式開發者,且是擁有真正熱情的學術教師。25年來,我在澳大利亞和歐洲一直在教別人遊戲開發、程式設計、計算機圖形、動畫和網頁設計。我還為 Unity、 SAE、澳大利亞娛樂協會和 Wikitude 提供諮詢。我最暢銷的教科書,包括 Holistic Game Development with Unity: An All-in-One Guide to Implementing Game Mechanics, Art, Design and Programming在全球超過 100 個機構中使用。我的畢業生在Apple、Ubisoft、LinkedIn 和 Deloitte Digital 等公司工作。

在州、國家和國際層面,我贏過許多獎項,包括澳大利亞學與教委員會卓越教學獎和 Unity 手機遊戲課程大賽。我的計算機科學和相關領域的教學方法是基於專案、給你動手做的研討會,你可以立即有能力實踐。

我希望我的虛擬教室能幫你完全武裝起來,提供你終身學習的技能。我很高興現在把我的全部精力集中在 Udemy 上,把我多年的知識和經驗帶給渴望學習技術的人。

英文字幕:有

  • 想要了解如何將英文字幕自動翻譯成中文? 請參考這篇 How-To

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