Explosion 开发笔记 (一)

Explosion 是我新开发的游戏引擎，GitHub 地址在这里： Explosion，预计是一个大大的工程，我也将持续开发与维护，欢迎志同道合的朋友加入与我一同创造新的游戏秩序。我会在博客中持续更新自己开发过程中的一些心得与思考，欢迎大家关注，Explosion 的故事将由此开始。

为什么要做 Explosion

其实早在上大学那会，我就对计算机图形学和游戏开发有着浓厚的兴趣，大一的时候使用过 Unity 和 Unreal 开发过游戏，在计算机图形学课程设计中，也使用过 OpenGL 2.0，当时大二大三那会接触到了 Web 开发，后来就一直沉迷于 Web 无法自拔了。

机缘巧合下，我的工作却恰好又是跟图形学相关，第一次接触可编程渲染管线（那会是使用 OpenGL）的时候，我仿佛打开了新世界的大门，复杂的游戏场景原来都是由这样的原语构成。

加上自己的兴趣爱好（当然是电子游戏！）使然，组织架构调整的时候我毅然加入了实验室的渲染引擎组，开始参与渲染引擎的开发。

再后来我接触到了 Vulkan、DX12、Metal 等更现代的 GraphicsAPI，同时也逐渐了解了硬件的工作原理，也逐渐理解了游戏底层神秘的引擎到底是怎么运作的，兴趣越来越浓。

俗话说的好，认识一门技术最好的方法就是造轮子，于是我义务反顾地投入了游戏引擎开发大军。

谈谈前辈们

我心目中的游戏引擎一哥当然是 Unreal，老二是 Unity，全封闭的引擎生态这里就不提了。

Unreal 的优点当然是不需要做很多的额外开发，就能获得相当不错的画质效果，相反，缺点则是如果你不是很懂一些渲染的原理，Unreal 对你将会很不友好，很多时候，读它给的文档不如直接读源码。另外如果要加一些自己的扩展特性的话，一旦涉及到渲染管线，大概率要改代码然后再源码编引擎，不过，Unreal 自己的意思也很明确了，老子开源，给你看你不会改，怪谁？

Unity 的话，对开发者的友好程度就要好很多了，文档、资料、教程相当多，C# 写起来也相对比较舒服。Unity 的画质不自己搞的话也就那样了，不过 Unity 也说了，我扩展性这么高，你自己不会写，怪谁？

另外，值得一提的是，针对新的游戏架构 ECS，Unity 在这方面应该算是先驱了，自己已经弄了一套 ECS 的 Preview 接口了，有空可以详细聊聊 Unity 的 ECS。

Unreal 和 Unity 的源码我都读过一部分，Unreal 和 Unity 只能说这种体量的东西是工程界的奇迹，只要架构没有腐坏到无可救药的程度，哪怕局部屎再多也能糊住，多数情况下，它们的代码看起来就是微观来看简直屎的不行，但从宏观架构来看还能过得去。

再下来我了解到的一些引擎有 CryEngine、Cocos、Godot、KlayGE 等。

CryEngine 的代码简直可以用灾难来形容，在其上搭建的 Amazon Lumberyard 也是一个灾难，相信我，只要你看一眼它的 CD3D9Renderer 你就知道我在说什么了。CryEngine 的文档也很差劲，不过好像它的忠实拥趸还挺多，但据我所知，买过它来做游戏的育碧和 EA 都跑路了，CryEngine，把你弄哭的引擎。

Cocos 的代码我没有读过，在国内流行度其实还算可以，早年只做 2D，近期开始投入 3D Creator 的开发，完成度还不够，不过 Cocos 的劣势在于其专攻在 Web 和移动端，使用的 GraphicsApi 是 WebGL。GL 系的 GraphicsApi 其实限制了引擎的发挥，而 WebKit 的设计上，GraphicsApi 目前来说又只有 WebGL 可以选用，因为可汗组织推出的 WebGPU 标准还未完全投入使用，可以期待 WebGPU 和 WebAssembly 的普及可以让 Cocos 这类的引擎用上 Vukan、DX12 和 Metal。

另外的引擎就算比较小型的了，Godot、KlayGE 一类的，东西越小越好维护，代码越简单。虽然引擎本身可能并不适合商用，但很适合开发者去学习原理。

我对 Explosion 的期待其实很简单，就是遵循前辈们开辟的道路一步步前进，取其精华去其糟粕，慢慢打造属于自己的引擎，不求以后能怎么样，但求能把功能做完整、做精致。

初步计划

先抛开 IDE 不看，目前来看近期要做的最基础的功能如下：

• Render Hardware Interface (RHI)
• Render Pipeline Interface (RPI)
• ECS
• Material System
• Game Runtime
• Game Script System

先看前三项，RHI 层的作用很简单，就是抽象不同的 GraphicsApi，对 RPI 层提供统一的接口，目前我打算封装的 GraphicsApi 只有 Vulkan、DX12、Metal，其他的老一点的 Api 就不打算封了，推动技术前进的最好方法就是不要去兼容腐坏的技术。

RPI 层封装渲染管线接口，在我的理解中，就是 Renderer 的核心逻辑的抽象。

ECS 是对外的逻辑接口总线，分为 Entity、Component、System 三块，我的目标是做成标准的 ECS，带内存管理的那种，高效利用 CPU Cache 的性能优势。目前准备直接集成 entt 开源库，日后可能自己再写一套。

Material System，其实这是一大难题，多数引擎的做法是提供预制材质和自定义材质，不过自定义材质的封装感觉都很别扭，看看日后自己能不能在这方面找到突破。

Game Runtime，游戏运行时，简单来说就是诸如 GC、反射一类的基础功能，对上会直接承接 Game Script System，对下承接 ECS。这块可以参考 Unreal 老大哥的做法，不过要写的更精简些。

Game Script System，脚本系统，需要选择一种语言集成，按我的喜好来看，JavaScript / TypeScript 当然是首选，不过有了反射系统的机制，无论哪一种语言其实都很容易集成进来。

最后，写给自己和 Explosion，加油。