Skip to content

实习

~记录下找实习学的东西~

搓完了简历，准备复习项目

复习项目

  • 3D迷宫逃杀
  • 四键交互音游
  • 微型操作系统设计开发
  • 计算机网络CS144
  • 微型数据库设计开发
  • 图书管理系统

在准备C++游戏开发实习面试时，项目介绍要简洁、全面并突出技术深度。

3D迷宫逃杀（2024.10 - 2024.12）

项目概述： 在此项目中，我使用C++和OpenGL开发了一个3D迷宫逃杀游戏。项目的核心功能包括迷宫随机生成、NPC智能寻路、复杂的光照与阴影效果、以及沉浸感极强的音效与视角切换。

技术亮点： - 迷宫生成算法：通过结合深度优先搜索（DFS）与随机化Prim算法，生成具有挑战性的动态迷宫。 - A*路径规划：优化了NPC的智能寻路，通过改进A算法提升了NPC与玩家互动的流畅性。 - OpenGL渲染与光照：实现了Phong光照模型，并通过法线贴图与环境贴图提升了游戏渲染效果。 - 立体音效与视角切换：使用OpenAL库实现了3D音效，并通过摄像机类实现了第一人称与第三人称视角的无缝切换。 - 多线程优化*：利用C++11线程库，优化了NPC路径计算与音效播放，确保游戏性能与响应速度。

个人贡献： - 负责迷宫生成算法与NPC寻路算法的实现，使用DFS与A*结合来确保每次游戏体验的独特性。 - 深入理解了OpenGL渲染管线，应用了顶点与片段着色器来实现复杂的墙体渲染与光照效果。 - 优化了内存管理，解决了内存泄漏问题，通过使用智能指针避免了手动内存管理的错误。

团队合作与工具： - 使用Git进行版本控制，确保了代码的高可维护性。通过Pull Request进行代码审查，提升了团队的协作效率。 - 在项目的最后阶段，进行了多次性能优化与测试，确保了游戏的稳定性与流畅性。

细节解释:

  1. Prim:
    • Prim 找无环子集，权值和最小， 随机选点 相邻找权值最小 包含所有点停止
    • Prim迷宫生成算法
      1. 随机选一个点作为起点
      1. 随机选一个墙，加入到列表中
      1. 当列表中仍然有墙时
      2. 如果分割的两部分只有一个单元格被访问过，列表中移除这堵墙，让未访问的单元格成为迷宫的通路，再把这个格子的墙加入到列表中
      3. 如果两部分都访问过，则从列表中移除这堵墙
  2. A*寻路
  3. 初始化open_set和close_set；
  4. 将起点加入open_set中，并设置优先级为0（优先级最高）；
  5. 如果open_set不为空，则从open_set中选取优先级最高的节点n：
    • 如果节点n为终点，则：
      • 从终点开始逐步追踪parent节点，一直达到起点；
      • 返回找到的结果路径，算法结束；
    • 如果节点n不是终点，则：
      • 将节点n从open_set中删除，并加入close_set中；
      • 遍历节点n所有的邻近节点：
        • 如果邻近节点m在close_set中，则：
          • 跳过，选取下一个邻近节点
        • 如果邻近节点m也不在open_set中，则：
          • 设置节点m的parent为节点n
          • 计算节点m的优先级
          • 将节点m加入open_set中

  6. Phong光照模型 主要结构由三个分量组成：环境光照（常量）、漫反射光照（方向性）和镜面反射光照（。每个分量都与材质属性和光源属性相关联。、

    norm和lightDir向量进行点乘 不等比缩放 viewDir, reflectDir 取它的32次幂

    总之就是通过VAO,VBO,EBO来实现顶点的渲染，使用着色器来实现光照效果。

    VAO | ├─ VBO（顶点数据） │ ├─ 顶点位置 │ └─ 法线/纹理坐标等属性 │ └─ EBO（索引数据） └─ 定义顶点绘制顺序

  7. OpenAL音效 ALSource的几个参数：位置(Position)、速度(Velocity)、方向(Direction)、音量(Gain)

  8. C++11多线程

    • 使用std::thread创建线程，std::mutex进行线程间同步
    • 使用std::condition_variable实现线程间的条件变量通知机制
    • 使用std::atomic实现原子操作，避免数据竞争
    • 使用std::future和std::promise实现异步任务的结果传递与获取

    总体上 主线程:状态机维护，输入处理，更新 - 渲染线程:渲染，资源加载 - 音效线程:空间音效播放 - NPC线程:寻路计算，NPC移动 - 玩家线程:玩家移动，碰撞检测

  9. 自动保存检查点日志,崩溃场景恢复

    • 通过定时器定期保存游戏状态(玩家NPC位置，地图矩阵，太阳运行角度)到文本文件中
    • 崩溃后读取最近的检查点（即文件）进行恢复

可以改善的地方： - 游戏可以有更多地图，更多buff/debuff（比如加速，减速，隐身等） - 游戏可以有更多的NPC，增加难度 - 游戏大地图可以使用四叉树进行分割，减少渲染的物体数量 - 游戏可以有更多的音效，增加沉浸感 - 游戏可以有更多的光照效果，增加真实感

四键交互音游（2024.06 - 2024.09）

项目概述： 我参与了一个四键交互音游的开发，使用C++、Qt以及MVVM框架开发游戏前端，处理键盘交互与音符消除逻辑，优化了游戏体验的流畅性与响应速度。

技术亮点： - MVVM框架：通过MVVM架构分离了视图与逻辑，提高了代码的可维护性与可扩展性。 - 多线程优化：将音符生成与消除放在独立线程中，确保了游戏的实时响应。 - Qt图形视图框架：利用Qt的图形视图框架处理音符的动态加载与渲染，提升了图形渲染的效率。 - 性能优化：通过使用QOpenGLBuffer优化了渲染性能，同时通过QTimer减少了CPU占用，提升了游戏流畅度。

个人贡献： - 主要负责音符动态加载与渲染的实现，确保了游戏中音符显示的流畅性。 - 在多线程计算方面，负责音符的消除逻辑，并实现了线程之间的同步，保证数据一致性。

团队合作与工具： - 使用Git进行版本控制，保证项目结构清晰、代码易于维护。 - 在开发过程中，积极与团队成员沟通，确保项目的进度与质量。

细节解释

  1. MVVM框架
  2. Model：数据模型，负责数据的存储与管理
  3. View：用户界面，负责数据的展示与用户交互
  4. ViewModel：连接Model与View，处理业务逻辑与数据绑定
  5. 通过数据绑定实现View与ViewModel之间的双向数据同步
    • 使用Qt的信号与槽机制实现View与ViewModel之间的通信
    • 通过QML实现动态UI，提升了用户体验
  6. 主要处理了击打音符的逻辑
  7. 多线程优化（在音符渲染和音符交互方面添加锁机制）
    • 使用QThread创建独立线程处理音符生成与消除逻辑
    • 使用QMutex进行线程间同步，确保数据一致性
    • 使用QWaitCondition实现线程间的条件变量通知机制
  8. 生成移动渲染音效
  9. 主要处理了音符按照时间轴生成与后续的逻辑

线程池 音符的信息处理是游戏前期加载的工作 音乐播放是一个线程，只负责播放音乐 音符的生成是一个线程，负责音符的生成与渲染（对于此时应当活跃的音符），然后实时渲染实时移动 playThread是一个线程，负责音符的消除

微型操作系统设计开发（Mini OS）（2024.09 - 2024.12）

项目概述： 在该项目中，我实现了一个简化版的Linux内核，涉及进程管理、调度、内存管理和中断处理等系统级模块。

技术亮点： - 进程管理与调度算法：实现了基于时间片的轮转调度算法，支持优先级调度。 - 内存管理：实现了页式内存管理与缺页异常处理，并优化了页面置换算法。 - 中断处理与用户态/内核态切换：设计了系统级中断处理机制，实现了高效的用户态与内核态的切换。 - 文件系统：实现了基本的文件读写操作，并优化了数据的持久化与检索机制。

个人贡献： - 负责设计与实现进程管理和调度算法，确保操作系统能够高效管理多个进程。 - 深入研究了内存管理，成功实现了缺页异常与页式内存管理。

详细解释：

  1. 进程管理与调度算法
  2. 实现了基于时间片的轮转调度算法，支持优先级调度
    • 简单复习：RR+Priority:FIFO+Quantum+Priority
  3. 设计了进程控制块（PCB）结构体，存储进程状态、优先级、程序计数器等信息
    • 简单复习：
  4. 实现了进程创建、销毁、阻塞与唤醒等基本操作
  5. 内存管理
  6. 实现了页式内存管理，使用页表映射虚拟地址到物理地址
  7. 实现了缺页异常处理机制，当访问的页面不在内存中时，触发缺页异常
    • VMA（虚拟内存区域）结构体，存储虚拟地址范围、物理页框号等信息
  8. 优化了页面置换算法，使用LRU算法选择最久未使用的页面进行置换
    • LRU
  9. 中断处理与用户态/内核态切换
    • 设计了系统级中断处理机制，支持外部中断与内部中断
    • 实现了用户态与内核态的切换机制，通过保存与恢复上下文实现

计算机网络CS144（2024.09 - 2024.12）

项目概述： 在此项目中，我设计并实现了简化版的TCP/IP协议栈，支持跨子网通信与端到端可靠传输。

技术亮点： - 协议栈设计：实现了链路层CRC校验、IPv4路由（Dijkstra算法）与TCP滑动窗口机制。 - 性能优化：通过动态调整滑动窗口与丢包自适应算法，提升了吞吐量和数据完整性，延迟降至<50ms。 - 测试与工具：使用Mininet进行多节点网络仿真，利用Wireshark进行协议行为抓包分析。

个人贡献： - 负责实现TCP层的滑动窗口与拥塞控制算法，并进行性能优化以降低丢包率。 - 通过优化协议栈，提高了整体传输效率和网络稳定性。

微型数据库设计开发（Mini SQL）（2023.04 - 2023.06）

项目概述： 我基于C++实现了一个单用户SQL引擎，支持基本的SQL操作与高效的数据存储与检索。

技术亮点： - 数据存储：通过堆表与B+树索引提升了查询效率。 - 内存管理：使用LRU算法优化了Buffer Pool，减少了磁盘I/O。 - 事务与一致性：实现了主键与唯一约束索引，支持高效的等值与范围查询。

个人贡献： - 负责设计并实现B+树索引，并对数据库的查询优化进行了大量调试与测试。

图书管理系统（2023.03 - 2023.05）

项目概述： 使用Java和Vue3开发的图书管理系统，涉及MySQL数据库与多用户并发操作的管理。

技术亮点： - 数据库管理：使用MySQL进行数据存储，确保数据一致性与安全性。 - 日志与灾备方案：设计了系统日志功能和灾备机制，提高系统的容错能力。

个人贡献： - 负责系统的设计与开发，解决了多用户并发操作的问题，并优化了系统的可靠性与性能。

游戏开发知识

https://www.zhihu.com/question/48364999