【游戏设计】游戏设计模式 #5 序列型模式提炼总结

时间：2017-02-19 21:24:01 来源：作者：网络

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　　引言

　　上篇文章总结了命令模式，本文继续整理序列型模式。

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　　回

　　顾

《游戏设计模式 #4 命令模式提炼总结》

（点击图片可快速阅读）

　　序列型模式 Sequencing Patterns

　　本章的三种模式都是游戏开发中的常客：

游戏循环是游戏运行的主心骨。

游戏对象通过更新方法来进行每帧的更新。

我们可以用双缓冲模式存储快照，来隐藏计算机的顺序执行，从而使得游戏世界能够同步更新。

　　双缓冲模式 Double Buffer

　　双缓冲模式，使用序列操作来模拟瞬间或者同时发生的事情。

　　要点

一个双缓冲类封装了一个缓冲：一段可改变的状态。这个缓冲被增量的修改，但我们想要外部的代码将其视为单一的元素修改。为了实现这点，双缓冲类需保存两个缓冲的实例：下一缓存和当前缓存。

当信息从缓冲区中读取，我们总是去读取当前的缓冲区。当信息需要写到缓存，我们总是在下一缓冲区上操作。当改变完成后，一个交换操作会立刻将当前缓冲区和下一缓冲区交换，这样新缓冲区就是公共可见的了。旧的缓冲区则成为了下一个重用的缓冲区。

双缓冲模式常用来做帧缓冲区交换。

　　使用场合

双缓冲模式是那种你需要它时自然会想起来的模式。以下情况都满足时，使用这个模式很合适：

我们需要维护一些被增量修改的状态

在修改过程中，状态可能会被外部请求。

我们想要防止请求状态的外部代码知道内部是如何工作的。

我们想要读取状态，而且不想在修改的时候等待。

　　引申与参考

我们几乎可以在任何一个图形API中找到双缓冲模式的应用。如OpenGl中的 swapBuffers() 函数, Direct3D中的“swap chains”,微软XNA框架的 endDraw() 方法。

本节内容相关的英文原文（https://gameprogrammingpatterns.com/double-buffer.html）

本节内容相关的中文翻译（https://gpp.tkchu.me/double-buffer.html）

　　游戏循环模式 Game Loop

　　游戏循环模式，实现游戏运行过程中对用户输入处理和时间处理的解耦。

　　要点

游戏循环模式：游戏循环在游戏过程中持续运转。每循环一次，它非阻塞地处理用户的输入，更新游戏状态，并渲染游戏。它跟踪流逝的时间并控制游戏的速率。

游戏循环将游戏的处理过程和玩家输入解耦，和处理器速度解耦，实现用户输入和处理器速度在游戏行进时间上的分离。

游戏循环也许需要与平台的事件循环相协调。如果在操作系统的高层或有图形UI和内建事件循环的平台上构建游戏，那就有了两个应用循环在同时运作，需要对他们进行相应的协调。

　　使用场合

　　任何游戏或游戏引擎都拥有自己的游戏循环，因为游戏循环是游戏运行的主心骨。

　　引申与参考

讲述游戏循环模式的一篇经典文章（https://gafferongames.com/game-physics/fix-your-timestep/）是来自Glenn Fiedler的“Fix Your Timestep“。

Witters的文章 game loops （https://www.koonsolo.com/news/dewitters-gameloop/）也值得一看。

Unity的框架具有一个复杂的游戏循环，这里（https://docs.unity3d.com/Manual/ExecutionOrder.html）有一个对其很详尽的阐述。

本节内容相关的英文原文（https://gameprogrammingpatterns.com/game-loop.html）。

本节内容相关的中文翻译（https://gpp.tkchu.me/game-loop.html）。

　　更新方法 Update Method

　　更新方法，通过每次处理一帧的行为来模拟一系列独立对象。

　　要点

更新方法模式：在游戏中保持游戏对象的集合。每个对象实现一个更新方法，以处理对象在一帧内的行为。每一帧中，游戏循环对集合中的每一个对象进行更新。

当离开每帧时，我们也许需要存储下状态，以备不时之需。

　　使用场合

更新方法和游戏循环模式一般一起使用。更新方法适应以下情况：

游戏中有很多对象或系统需要同时运行。

每个对象的行为都与其他的大部分独立。

游戏中的对象需要随时间模拟。

　　引申与参考

更新方法模式，以及游戏循环模式和组件模式，是构建游戏引擎核心的铁三角。

Unity引擎在多个类中使用了这个模式，包括MonoBehaviour。

微软的XNA框架在 Game 和GameComponent 类中使用了这个模式。

当你关注在每帧中更新实体或组件的缓存性能时，数据局部性模式可以帮上忙。

本节内容相关的英文原文（https://gameprogrammingpatterns.com/update-method.html）。

本节内容相关的中文翻译（https://gpp.tkchu.me/update-method.html）。

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