3D游戲之父---John Carmark

簡體傳統

電腦游戲在計算機產業中的地位已不可動搖，其每年上百億美元的規模絲毫不遜色于任何其它技術項目。與計算機相關的游戲技術可以追溯到大型機時代，不過直到3D游戲技術出現，電腦游戲才可以算是真正地進入家庭，成為大眾電子消費的一部分。《時代》周刊曾寫到，"現在人們購買個人電腦的一個很大原因就是用來玩游戲。無論這是褒是貶，無可否認它推動了整個產業的發展。所以我們要記住一個人，他就是約翰·卡馬克（John
Carmack），開創3D游戲的天才。"

《Doom》
恐怕很難有哪款電腦游戲能達到像《Doom》和《Quake》那樣的高度，它們的擁護者和熱情的玩家遍布全球。《Doom》逼真的視覺感受和光影效果幾乎讓每一個游戲玩家欲罷不能，而這得益于卡馬克的得意之作-3D游戲引擎技術，正是這一技術為游戲產業注入了全新的活力，就如《連線》雜志所說的，"一個天才成就了一個偉大的游戲產業。"

長長的頭發，瘦高的身材，再加上一幅黑框眼鏡，卡馬克總是一副標準的編程高手的形象。不過在游戲迷和編程愛好者心中，他卻是神一般的人物，"圖形加速教皇"、"偉大的卡馬克"、"游戲教父"、"魔術手指"等等都是崇拜者們對他的贊譽之詞。除了在游戲技術上的貢獻，完全依靠自學成才的卡馬克代表的是另一種精神-全心的熱愛和投入，單單這種精神就足以打動人們的心。年輕的卡馬克永遠不懂什么叫循規蹈矩，"我是一個傲慢、自以為事的古怪家伙，但只做我想做的事情。"
尚在就讀高中時，卡馬克就被認為是"怪才"，他還因此被學校視為有心理問題，并停課一年。復課后，卡馬克還是拿到了畢業證書，并考入了當地著名的Kansas大學。在編程方面，卡馬克幾乎是無師自通。大一還沒讀完，他編寫的一些小游戲就被不少軟件公司買走，他本人也成為了幾家軟件公司的兼職程序員，并逐漸在游戲軟件領域小有名氣。
1990年，正值計算機技術的黃金發展時期，IBM個人電腦為整個軟件業帶來了前所未有的機遇。但這時的軟件多以商業用途為目的，游戲軟件卻少人問津。當時一家名為Softdisk的軟件公司找到了在讀大二的卡馬克，希望他加入公司，一起開發游戲軟件。出于對游戲軟件的熱愛，他毫不猶豫的同意了對方的邀請。卡馬克首先遇到的問題是如何將游戲程序移植到個人電腦上，經過一番考慮，他選擇了IBM
PC作為最早的游戲運行平臺，游戲軟件就是任天堂公司風靡全球的《超級馬里奧兄弟3》。經過實驗，他開發出了一種名為EGA（增強型圖形適配器，3D圖形加速卡的雛形）的PC顯示技術，這是一種16色的顯示模式。之后，他又設計出屏幕刷新技術以提高游戲圖形顯示的速度。不久，IBM
PC的第一款2D游戲成功問世，邁出了游戲軟件歷史性的一步。一年后，他決定自已創業，與他人共同創辦了ID
Software游戲公司。
雄心勃勃的卡馬克當然不會停留在人人都能設計的2D游戲上，他把目標鎖定在了3D游戲的研發上。如果是在幾年前，他的"3D計劃"可能很難實現，好在那時的計算機硬件技術已發展到了相當的水平-高分辨率顯示器、大容量硬盤和內存、高速運算的CPU和圖形加速卡等等，這些都是他實現夢想的絕好基礎。兩年后，他與另一個游戲軟件天才John
Romero共同開發出了全球首款3D射擊游戲《德軍總部3D》，這款3D游戲采用了他獨創的3D游戲引擎。緊接著，他又開發出了《Doom》和《Quake》兩款3D游戲。一時間，所有的電腦用戶都爭相購買這些游戲，人們甚至為了能玩上3D游戲而去購買昂貴的PC。不到一年的時間，僅《Doom》一款游戲就售出了幾百萬張拷貝，帶來了上億美元的商業利潤。現在，35歲的卡馬克仍然担當著ID
Software的游戲軟件首席程序員，出自他手的電腦游戲已達數十部之多。但卡馬克并不滿足于現狀，他的最新目標是有關火箭技術的研究項目，并為此特意成立了Armadillo航空宇宙技術研究公司，為著又一個夢想繼續努力。

　　id
Software的大名鼎鼎的約翰·卡馬克（John
Carmack）眾望所歸地入選了2001年度IASA“游戲名人堂”。
　　把諾蘭·布什納爾比作“電子游戲業之父”，那約翰·卡馬克就是“第一人稱射擊游戲之父”，在一家名為id
Software的小公司里，卡馬克和他的同事通過一部又一部血腥暴力的作品創造并不斷革新著這一游戲類別。id所獲得的無數榮譽應當歸屬于它的全體員工，而約翰·卡馬克無疑是將整個公司凝聚在一起的粘合劑。
　　卡馬克主要是一名技術天才，id公司出品的每一款游戲都是圍繞他所編寫的引擎制作而成的，卡馬克不斷把引擎技術推向新的高度。他為游戲業做出的第一個貢獻是實現了卷軸游戲背景圖像的流暢性，這一技術在1990年的《指揮官基恩》（Commander
Keen）中得到了應用，此前電腦平臺上的橫向卷軸游戲的背景圖像都很不穩定，根本無法同當時游戲機平臺上的橫向卷軸游戲相比。盡管這一技術在今天看來算不上什么，但它足以顯示出卡馬克高超的編程能力。

《雷神之錘》
　　卡馬克今天的地位主要歸功于他在3D方面的成就，尤其是對3D加速技術不遺余力的倡導和傳播。《雷神之錘》剛剛問世的時候，3D加速卡在人們眼里還只是一個可笑的空想而已，只有卡馬克對3D技術的威力深信不疑，他為《雷神之錘》制作了一個專門在Verite顯卡上運行的特別版本，畫面看上去非常漂亮，可惜的是Verite顯卡未能在市場上站穩腳跟。隨后卡馬克又采用OpenGL標準為《雷神之錘》制作了一個新的版本，使所有具備3D加速能力的顯卡都能以更快的速度、更高的分辨率渲染出更華麗的圖像。到了今天，一些顯卡生產商在研發新產品之前甚至會先同卡馬克商量一下，以確保他們的硬件可以完美地支持id出品的游戲。卡馬克所作的這一切決定性地改變了顯卡產業未來的發展。
　　除了3D方面的成就外，約翰·卡馬克還為游戲業帶來了許多其它的技術革新，例如網絡代碼中的客戶端偵測、多重紋理、便于修改和可擴展的游戲代碼、游戲內部的命令行指令……看來所有該做的都已經被卡馬特做完了，可誰知道呢，也許這一切只不過是開始而已。
　　業內人士對約翰·卡馬克的評價：
　　霍華德（微軟公司）：“他締造了‘死亡競賽’和‘平移’等許多新單詞。《毀滅戰士》和《雷神之錘》系列是繼《俄羅斯方塊》以及一些早期的街機游戲之后真正觸及到電子游戲藝術的精髓的作品。”
　　羅帕（Blizzard娛樂公司）：“卡馬克是一位技術天才，他在自己的工作領域中一直占據著至高無上的位置，沒有人可以超越得了他。那些塑造世界、富于創新精神的游戲設計師博得了我們的尊敬，而約翰·卡馬克同樣憑借其高超的編程技術在游戲史上獲得了他應有的地位，正是他的技術令許多設計師的想法得以實現。

---連比爾.蓋茨都欣賞的天才
如果你問比爾.蓋茨，“你最欣賞的程序員有哪些？”，在他的回答中，肯定會出現John
Carmack(卡馬克)的名字。沒錯，John Carmack
在程序員中的崇拜程度，甚至到了無以為加的地步，他設計出了游戲史上最強大的3D引擎，30歲時就步入了美國互動藝術設計名人堂。微軟在很多問題都非常尊重他的意見，甚至展示Windows
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多媒體應用的3D演示程序就是使用他設計的引擎。另外他還是個超級游戲設計師和王牌玩家，沖動而富有激情和感染力，正是因為對游戲的熱愛，才進化成為程序員，并不斷改進自己所從事的產業。作為年輕一代，John
Carmack是典型的美國夢樣版，他用自己的熱情點燃了一種新的藝術形式、一種文化現象，并在商業上獲得巨大成功。他的經歷使自己成為叛逆的偶像，他既是計算機黑客，同時也名列《財富》雜志（Fortune）評選的500佳企業管理者；他被譽為游戲界的列儂（Lennon），其實他自己更樂于被看作金屬樂隊（Metallica）的成員。

中國人都挺欣賞做好事不留名的雷鋒作風，也許對于我們很多讀者來說，都玩過John
Carmack 設計的游戲，卻并不知道這款游戲就是他所設計的。如果我提起id Software 公司，提起它所開發的游戲：Commander Keen
1-6，Hovertank，Catacomb Abyss 3D，Wolfenstein 3D&Spear Of
Destiny，Doom毀滅戰士，Doom2，Heretic異教徒,Hexen巫術，Quake雷神之錘,Hexen 2，Quake
2，Quake 3 Arena雷神競技場，Return To Castle Wolfenstein重返德軍總部，未來還有Doom3和Quake
4&Speculation 。其中Doom2 ，Quake 3 Arena，Return To Castle
Wolfenstein 是多么清晰而又親切的名字呀，后兩者更是現在媒體硬件評測室評測主板,顯示卡,處理器等的標準配置，可見此公司在游戲界和IT業界中的地位。
最讓人震撼的是，如此權威和有能耐的id
Software 公司，卻僅有十幾號人，但就是十幾個人，卻單槍皮馬開辟了自己的輝煌，創造了Doom、Quake
這些不可一世的名字，讓整個世界都為之動容。他們用自己的暴力美學顛覆了整個游戲界，前所未有的3D環境，純粹的血腥感和壓迫感夾雜著嬉皮式的黑色幽默，強烈華麗的畫面給玩家興奮得難以形容的體驗，是以往游戲中從未有過的。
Id
Software公司的成功，除了有極佳的歷史之外，因為當時世界游戲產業處于一窮二白的時期，其實更多的是因為有John Carmack和John
Romero，是它們創造了Doom、Doom2、Quake
等的虛幻世界，從某種意義上說，他們本身就是游戲界的最大傳奇。
記得曾經聽到一個游戲玩家說，“John
Carmack，我愛死他了”，這句話出自一個男人之口，未免讓我感到非常吃驚，但是如果你親自了解John Carmack
的成長道路和經歷，火熱的激情和無私的奉獻，鑄就游戲帝國，顛覆主流文化的故事后，就會因玩家說出這樣的話感到理所當然了。在接下來幾天的文章里，我會依次跟大家分享John
Carmack學生時代的經歷，對商業和游戲的看法，游戲技術，當然還有大家都熱切關注的Doom3和他的人生態度與理想等等豐富、精彩、絕倫的內容。
Id
Software 和John Carmack
幾乎是如彗星般崛起的傳奇故事，他在創造歷史，幾乎以一己之力，推動整個游戲產業，甚至計算機圖形硬件產業的發展。我們都知道，Doom，Quake
這些名字，在21世紀90年代究竟意味著什么?在Doom 發布的時候，John Carmack
曾經說過，我要降低整個美國的國民生產效率，事實的確也是這樣。記得Doom
發布的日子是在圣誕節前夜，父母在為孩子準備禮物的時候，其實孩子們已經得到了他們最想要的東西--一份Doom 的拷貝。

Doom3
在E3展會
游戲程序設計師追求的是運算速度與豐富的功能，更精美的畫面和更好的游戲體驗。高水平的程序設計技巧使得圖形運算速度足夠快，可以表現出復雜、華麗的圖形效果。根據John
Carmack自己的看法，他是個因為游戲娛樂而開發游戲的程序員，對技術和電子游戲懷有無盡的激情與熱愛。由于對技術的不斷追求創新，而成了程序設計水平不斷躍升的催化劑；對電子游戲的熱愛則成了優秀游戲設計的靈感之源。毫無疑問，John
Carmack
因為對于游戲娛樂的狂熱，而不斷地對技術進行改進，游戲引擎的設計水平不斷提升，造就了令人驚異的華麗圖形效果和令人如癡如醉的玩耍樂趣，領引了一場3D游戲的革命。

恐怖、血腥的游戲體驗
作為創造了3D游戲鼻祖的John Carmack
，也許他的工作和生活是最不為人所知的，桀驁不訓、長發披肩、年輕、獨立，永遠的T-Shirt和膝蓋上爛了個洞的牛仔褲，并且喜歡搖滾樂。作為天才的程序員，John
Carmack和比爾蓋茨有著驚人的相似之處，在大學沒有讀完就輟學了，但原因并非因為想創業，而是不滿意大學里面的教授。他曾經說過，最討厭大學里面填鴨子式的教學，“那些教授為什么不給些項目我們做呢？他給我們一個項目，想做成怎么樣，我們就一定做到”。終于最后他忍無可忍，在兩個學期后就退學了，為此，他的父母也和他產生了隔閡。

[摘要] 接着上次Johy Carmark谈到的关于显卡驱动优化的话题。如果说Carmark先生是一个真正的天才，熟悉他的人都不会反对，他甚至对整个IT行业起到的领导和展望的作用，这包括了游戏，硬件以及互联网。

[正文]

●显卡技术的先知： 记得在GEFORCE4时代，GAMESPY刊登过采访Carmack的文章，那里提到了Carmack对上那时显卡的看法。 “Radeon 8500在Doom中应该比GF4 TI4200快，因为它可以在我需要的一个通道内完成7个纹理，而GF4TI4200需要2或3个通道，但是，实际上，GF4由于高效率的应用，总体性能一直比Radeon 8500快。对于程序员来说，8500的帧路径比GF4好的多，而且有更多一般化功能和改善的精确度，但是ATI的驱动质量离Nvidia有很大一段距离，所以我仍然有点犹豫，是否将8500作为我首选的研究平台。” 文章提到的R8500可以在一个通道内完成7个纹理，而GF4TI则需要更多的通道，这是DX8.1和DX8.0的主要区别所在，DX8.1比DX8.0的提高主要体现在像素着色器（Pixel Shader，简称PS）的区别上，前者可以支持PS1.4。但后者只能支持PS1.1和1.3。可不要小看PS1.4，他限定每个渲染流程至少能贴6层贴图，而PS1.1每个渲染流程只能贴4层贴图！此外，PS1.4允许每组材质被读取两次！换句话说，在某些情况下比如超过4层小于7层贴图的时候，PS1.1要多次渲染流程而PS1.4只要单次！当然PS1.4相对于PS1.1指令方面还有些改进。并且现在DX9所支持的PS2.0，也是基于PS1.4发展而来的，因为目前DX9的游戏在需要PS2.0的同时也都同时向下兼容PS1.4。所以可以说PS1.4是DX9和DX8之间在PS上的一个桥。

虽然因为其他软硬件方面的原因导致R8500并没有GF4TI快，但在技术应用中，Carmack在那个时代就已经看出了PS1.4在今后应用中的优势。DOOM3也是使用类似的PS1.4的技术开发出来的，所以下一代显卡在对DOOM3的像素渲染方面是没有问题的。但尽管如此DOOM3仍然被灌以硬件杀手的称号。DOOM3并没有使用恐怖数量级的Polgon，而是在Polgon上使用了恐怖数量级的纹理，可能因为DirectX的API定义了非常理想的纹理映射。以及现在显卡可以提供的多种合理有效的纹理压缩。笔者预测在纹理填充的效率快的以及拥有更高带宽的显卡会在DOOM3中得到先机。

[正文]

●互联网第一人称射击游戏领域的领航人： 互联网是20世纪末最伟大的发明，提及在这个发展里程上最有贡献的人，首先想到的可能是像Steve Jobs这样的技术天才，以及全球首富Bill Gates，甚至自力更生的天才Linus Torvalds。但人们却忽视了网络游戏。网络游戏是现在互联网重要的组成部分之一。至今为止，人们在互联网上所玩的各种游戏逐渐形成了一种类似于亚社会文化。各个团体、战队——或者其他任何他们所选择的名称——会在一个虚拟环境中，每周7天、每天24小时地共同对抗怪兽、战胜邪恶，或者互相搏斗。第一人称射击游戏是一种特别流行的网络游戏。在这些虚拟现实游戏中，您可以通过第一人称视角采取行动，而且通常您需要用火力攻击其他对手。第一人称射击类游戏已经经历了很长时间的发展，但是它们都源自于一个伟大的设计者：John Carmack。虽然他不是第一位，但绝对是最经典的一位。 1990年，在Softdisk Publishing工作的John Carmack仅仅是一个19岁的年轻“奇客”。那时的他第一次试着编写计算机游戏程序，不久他的团队的第一款EGA横屏卷轴游戏游戏“Commander Keen”开发完成，并且大获成功。从此Carmack就开始进入了游戏编写的世界。在1991年2月1日他创建了Id Software，在那里他开发出了同类游戏中的第一款3D游戏“Wolfenstein 3d”。Carmack在此基础上继续努力，不久之后，他推出了有史以来最受欢迎的计算机游戏之一“Doom”。Doom标志着技术和创意上的里程碑，它大大提高了游戏创作者的标准。

《DOOM》

大约是在1993到1994年，那时还很少有人接入互联网。但DOOM却已经可以开始提供多台电脑连接到一个LAN上，共同对战了。这是一个革命性的进步，玩家面对的不再只是愚蠢的电脑了。 1996年，QUAKE的诞生也带来了一个新的群体，他们称自己为“站队”。并且这个群体立刻就发展到世界的每一个角落，无数的站队诞生了。在Quake推出一年之内，互联网上就出现了大量共组团队和互相战斗的玩家。John Carmack是所有这一切的创始人。正是他的新颖创意和先见之明导致了多人游戏环境的诞生。多人游戏已经成为目前最受欢迎的游戏模式。

[摘要] 接着上次Johy Carmark谈到的关于显卡驱动优化的话题。如果说Carmark先生是一个真正的天才，熟悉他的人都不会反对，他甚至对整个IT行业起到的领导和展望的作用，这包括了游戏，硬件以及互联网。[正文]

●谦虚的John Carmack 《Return to Castle Wolfenstein》被交互艺术与科学学院评为年度最佳计算机动作/冒险游戏和年度最佳网络游戏，Carmack在领将后接受了《GameSpy》的采访，我们引用Carmack在采访时的一句话来结束这篇文章。

交互艺术与科学学院主席 Paul Provenzano为John Carmack颁奖。

GameSpy:您认为您对交互艺术与科学界的最大贡献是什么？ John Carmack: 作为id Software的一部分，第一人称射击类游戏的独特体验可能是我最主要的成就。3D 游戏必将继续存在下去，但是它们可能会沿着Ultima Underworld或者Mario 64的道路发展，而不是采用动作对战模式。我个人认为，我的大部分技术成就都是暂时的。因为根据摩尔定律，一位绝顶聪明的图像程序员在某个时间所能做的任何事情都能够在几年之后由一位仅仅够格的程序员完全重现。

《DOOM3》demo

接着上次Johy Carmark谈到的关于显卡驱动优化的话题。如果说Carmark先生是一个真正的天才，熟悉他的人都不会反对，他甚至对整个IT行业起到的领导和展望的作用，这包括了游戏，硬件以及互联网。

●引领业界的预测大师Carmark： 谈及这些问题，最有发言权的当然就是Carmark了。他对游戏和硬件的展望性预测，无疑让所有的人都为之钦佩，这样我想起了另一位伟大的预测大师，INTEL的创始人--摩尔。我认为把他们放在一起并没有什么不合适，1996年在3DFX时代，QUAKE——Doom系列的续作的出世就正好配合了当时最强大的3D显示芯片Voodoo。它们给玩家带来了全新的、极具震撼力的游戏体验。Quake是第一款真正的三维环境游戏。正好在极大限度上发挥了Voodoo。Voodoo+Quake，这绝对是3D游戏当年成功的2大要素。随之推出的Quake2和Quake3 Arean。每一款游戏的推出都在业界引起了极大的震撼。尤其是在显示芯片领域中。当时Carmark的成功还远远不只有这些，他的Quake系列让人们也从新权势了OpenGL，在8年后的今天Quake3仍然是最好的OpenGL测试游戏之一。没有Carmark甚至就没有OpenGL的今天。在引擎方面，Carmark也给我们带来了最好的Quake的引擎，FPS游戏无疑是最好的显卡测试游戏，Quake的引擎又提供给厂商们了一个非常好的FPS游戏开发平台。从此，无数的FPS游戏应运而生，其中HALF LIFE无疑是Quake引擎中的佼佼者。在当今显卡技术的发展和更新换代极为迅速的时代中。DOOM3和NV40、R420的同时到来，就一定程度上说明了Carmark的再次展望成功，这或许是非常偶然的。但DOOM3和HALF LIFE2无疑是目前最好展示NV40和R420的平台。这也使Carmark再一次走到了业界的最前沿。

Carmark出席GDC

2004年3月26日 John Carmack 在GDC上发表了演讲，他在不带任何讲稿的情况下谈论了多个议题。他的演讲主题是：由于开发人员必须通过开发更加复杂的游戏来保持竞争力，导致游戏开发难度的不断提高。但这对显卡厂商无疑是非常好的。Carmack提出这主要是因为游戏开发目前已经成为了一项非常庞大和复杂的工程。Doom 3 在四年前刚刚开始开发时是用GeForce 1进行渲染的。所以Carmack曾经认真地进行一些长期的预测和推断。但是在未来的游戏开发中这将变的非常的困难。