¿Qué temas de matemáticas debo estudiar para convertirme en desarrollador de juegos?

Lo mantendré simple:

Gráficos (Primarios):

Matriz (Transformar matrices para espacio de pantalla, sin pantalla, sin videojuego ) – Parte de Matemática discreta (agregado de los comentarios)

Trigonometría (ángulos, cálculo de distancia, sin esto, todo estará donde está) [la imagen a continuación es una combinación de Vector y trigonometría)

Vectores (velocidad, física de bala, IA / trayectoria, cualquier cosa que se mueva, incluida la espeluznante mascota que te sigue a todas partes )

Álgebra lineal (cálculo de posición X, Y, Z, ¿dónde demonios está el objeto ahora? Problema).

Geometría coordinada (problema X, Y, Z agregado con otro problema X, Y, Z y ahora debe resolver X, Y, Z )

Teoría de muestreo (Aliasing / Anti-aliasing, escuché que a la gente no le gusta Aliasing, bueno, obtenga un monitor de alta resolución y puede omitir este )

Transformadas de Fourier (agua, fluidos y superficies, todo lo relacionado con simulaciones de superficie )

Teoría de grafos (de nuevo, Matemática discreta ):

Principalmente utilizado para comportamientos complejos (y estados) o escenarios. La máquina de estado se parece a esto.

Quaternions ( Rotaciones, tiovivo te dará un dolor de cabeza sin esto )

Todo lo anterior debe hacerse en DirectX o OpenGL en algún momento, que comprende la parte de gráficos (renderizado) del motor.

Física (Secundaria):

  1. Vectores (esta vez con fricción y amortiguación sobre otras superficies)
  2. Ecuaciones físicas (trayectoria del proyectil, qué tan alto arrojó su hermano la pelota sobre la cerca y a quién demonios golpeó al otro lado, etc.)

Geometría computacional (coordenadas cartesianas y polares, Dato curioso: los pingüinos no tienen idea de qué son las coordenadas polares )

Ecuaciones mecánicas relativas al par, fricción lateral, reacción desde una superficie: rebote, etc. ( necesidad de velocidad, juegos de carreras, etc. )

Fricción ( Disminuye la velocidad, ¿quieres? )

  1. Gravedad (la Tierra apesta, incluso en un videojuego, ver arriba).

Diseño: Probabilidad y Estadística:

Ese es su generador de números aleatorios junto con lo que puede hacer.

Redes: aquí no hay mucha matemática relevante, básicamente maneja paquetes de cláusulas de Papá Noel, de modo que la bala que disparaste, golpea al idiota sentado en otra pantalla con un paquete.


Detalles aquí:
Matemáticas para gráficos por computadora
y aquí: El uso de las matemáticas en los juegos de computadora

Áreas avanzadas: matemática discreta – Wikipedia

Información amigable del programador aquí:
Matemáticas en videojuegos

Para concluir todas las matemáticas que debe haber odiado alguna vez, lo encontrará en el desarrollo del juego. Así que, seguro, tampoco me gustaban las matemáticas.

Editar:
Usted pidió matemática de alto nivel, papeles / libros de signos ACM (Inicio | SIGGRAPH ACM) y gemas nvidia GPU es lo que quiere, si puede masticar ecuaciones en esos libros, usted es el jefe. (Se necesitan 3-4 años de experiencia profesional para poner en práctica las matemáticas, incluso si aún no puedo usarlas).

Pero como recién está comenzando, recomendaría comenzar con Unity 3d Engine para comprender y aprender divirtiéndose.

Gracias por A2A.

Tal vez no lo use para crear juegos como Candy Crush Saga, pero he usado las siguientes áreas de matemáticas para el desarrollo de juegos:

Teoría de la probabilidad : a menos que el juego sea completamente predecible, estas cosas probablemente surjan de alguna manera.

Cálculo : no recuerdo ningún lugar importante específico en el que haya usado integración o diferenciación, pero las intuiciones son útiles siempre que hay algo en el juego que no es estático.

Lógica : otra cosa que se usa inconscientemente.

Álgebra lineal y geometría : muy importante para gráficos 3D, pero en general muy útil.

Teoría de grafos, combinatoria, análisis asintótico : esencial para los algoritmos.

Teoría del juego: la teoría del juego “económica” podría ser útil si hay algún tipo de economía en el juego. La teoría de juegos combinatorios es útil para juegos similares a los juegos de mesa, aunque es bastante intuitiva.

La teoría de números , que los matemáticos creen que no tiene aplicaciones, podría ser una fuente de acertijos matemáticos interesantes, pero nada más que eso. Bueno, los criptógrafos han demostrado que están equivocados … Si necesitas criptografía en tu juego, probablemente usarías sistemas conocidos en lugar de usar la teoría de números para crear la tuya propia. Pero, esos rompecabezas! ¡Puedes crear un sistema de lucha alrededor de ellos! Mucho más interesante que los típicos, aunque probablemente no para todos.

Geometría no euclidiana : mi amigo dijo una vez que había dejado el trabajo de matemático porque los problemas estudiados eran demasiado abstractos, digamos geometría hiperbólica, ¿por qué demonios investigan esto cuando nuestra geometría es euclidiana? Bueno … en los juegos, la geometría no tiene por qué ser euclidiana, y los juegos y la ficción en general (especialmente la fantasía / ciencia ficción) tratan de explorar mundos diferentes al nuestro. Haz que tu juego se destaque de todo lo demás, basándote en la geometría hiperbólica. Todo allí es completamente diferente e inexplorado allí.

Geometría fractal : útil para crear niveles, especialmente de forma procesal.

Ecuaciones diferenciales parciales : resulta útil cuando simula transferencia de calor, ondas, dinámica de fluidos o incendios, etc.

Teoría de autómatas : quizás sea más útil para crear lenguajes de programación o bases de datos en lugar de juegos, pero también tiene sus usos para los juegos.

Álgebra : como en la teoría de grupos, anillos y campos. Tal vez no entraré en detalles sobre cómo lo he usado.

En general, muchas ramas de la ciencia se han utilizado como bases para juegos interesantes, y las matemáticas te enseñan cómo lidiar con sistemas complejos regidos por reglas formales. Los juegos son tales sistemas, por lo que las matemáticas son relevantes. Muchos diseñadores de juegos de mesa son matemáticos por educación.

Definitivamente querrás tener un conocimiento sólido de álgebra y geometría, tanto en 2D como en 3D. La física newtoniana y algunas de las partes más simples del cálculo son útiles. “Cálculo Lambda” puede ser un término inusual para usted, pero es útil y estimulante, especialmente en el entorno actual de clausuras y programación funcional. Del mismo modo, algunos antecedentes de IA que incluyen funciones de evaluación, poda alfa-beta y retroceso pueden ser útiles para planificar las partes de IA de la simulación del oponente. Comprender la probabilidad también es importante.

¡Relajarse! Solo estás en primer año. No establezca sus objetivos demasiado altos. Los juegos que acabas de enumerar no necesitan demasiadas matemáticas, solo se requieren pocos geometría básica y cálculos de Vector / Matriz.

La física básica, como las fuerzas de Newton, la gravedad y la proyección, ayudará. Tampoco olvides la trigonometría, si quieres aprender sobre animación.

Eso es todo lo que necesitas para comenzar.

Si quieres convertirte en el mejor desarrollador de juegos, enfócate en aprender OpenGL y DirectX. Te enseñarán las matemáticas requeridas de todos modos. Pero no sugeriría aprenderlos al principio. Te aburrirás y pronto te desmotivará.

PD: No debería decir esto, pero concéntrate en mejorar tu gramática también. Un buen desarrollador de juegos también debe saber inglés básico. ¡Sin ofender!

No necesitará matemáticas de altos estándares para desarrollar juegos porque no tomará los multiplicadores de Lagrange para integrarse sobre una suma de Riemann para encontrar los parámetros de Caley Klien que están optimizados sobre una curva de campana. :pag

Aquí hay cosas que puedes hacer:
1. Matriz. Todos han dicho al respecto. El libro de álgebra lineal de G. Strang es bueno, incluso puedes ver las conferencias en el MIT a veces.

2. Un poco de probabilidad y las estadísticas no harán daño. El libro de Sheldon Ross puede hacer.

3. Intente programar en Matlab y Mathematica. De ahí que aprenda un poco el análisis numérico. Esto enriquecerá su conocimiento sobre curvas y superficies.

4. Finalmente, aprende geometría. Esto te ayudará a conocer mejor la simetría. Puedes usar Harthstone para ello.

Espero eso ayude.

No necesita matemáticas de alto nivel si planea hacer juegos casuales para dispositivos móviles. La mayoría de las veces, estarás jugando con las cosas técnicas de la computadora más que con las matemáticas (la red, la base de datos, todo el diseño del juego).

A menos que esté trabajando en un proyecto de juegos AAA, probablemente no profundizará más que el básico de los temas enumerados por Animesh Jha

Desde mi experiencia trabajando como programador de juegos, y nunca encuentro la necesidad de usar Linear Algebra o Fourier Transform en ninguna de mis aplicaciones. Pero tal vez los juegos en los que he trabajado son en su mayoría 2D.

La respuesta de Animesh Jha es convincente.

Además de “matemáticas”, también practico el uso de Eclipse para desarrollos de aplicaciones de Android
Comience con esto -> Coursera

Gracias por A2A

Estoy de acuerdo con la respuesta del usuario de Quora, si no está haciendo cosas avanzadas, entonces los motores manejarán la mayoría de las operaciones complicadas por usted,

Si quieres convertirte en un desarrollador independiente, entonces mi consejo es aprender el diseño del juego, cómo desarrollar juegos rápidamente y cómo comercializarlos porque es mucho más importante que conocer las matrices. (si usa la unidad, entonces puede comprar complementos que simulan el agua, encuentran rutas avanzadas … y ahorran mucho tiempo)

¡Creo que Animesh Jha te dio la mejor respuesta!

Si vas a participar en el diseño del juego, estudia la teoría de la probabilidad, las estadísticas, la teoría del juego

Teoría de juegos, inteligencia artificial, aprendizaje automático, agentes múltiples, economía, gráficos

Principalmente algoritmos, investigación operativa

No estoy trabajando en el diseño del juego. Las sugerencias que ya figuran en el registro parecen bastante lógicas. Podría agregar geometría proyectiva y diferencial y mecánica de fluidos, si tiene tiempo e interés.