3D游戏之父---John Carmark

簡體傳統

电脑游戏在计算机产业中的地位已不可动摇，其每年上百亿美元的规模丝毫不逊色于任何其它技术项目。与计算机相关的游戏技术可以追溯到大型机时代，不过直到3D游戏技术出现，电脑游戏才可以算是真正地进入家庭，成为大众电子消费的一部分。《时代》周刊曾写到，"现在人们购买个人电脑的一个很大原因就是用来玩游戏。无论这是褒是贬，无可否认它推动了整个产业的发展。所以我们要记住一个人，他就是约翰·卡马克（John
Carmack），开创3D游戏的天才。"

《Doom》
恐怕很难有哪款电脑游戏能达到像《Doom》和《Quake》那样的高度，它们的拥护者和热情的玩家遍布全球。《Doom》逼真的视觉感受和光影效果几乎让每一个游戏玩家欲罢不能，而这得益于卡马克的得意之作-3D游戏引擎技术，正是这一技术为游戏产业注入了全新的活力，就如《连线》杂志所说的，"一个天才成就了一个伟大的游戏产业。"

长长的头发，瘦高的身材，再加上一幅黑框眼镜，卡马克总是一副标准的编程高手的形象。不过在游戏迷和编程爱好者心中，他却是神一般的人物，"图形加速教皇"、"伟大的卡马克"、"游戏教父"、"魔术手指"等等都是崇拜者们对他的赞誉之词。除了在游戏技术上的贡献，完全依靠自学成才的卡马克代表的是另一种精神-全心的热爱和投入，单单这种精神就足以打动人们的心。年轻的卡马克永远不懂什么叫循规蹈矩，"我是一个傲慢、自以为事的古怪家伙，但只做我想做的事情。"
尚在就读高中时，卡马克就被认为是"怪才"，他还因此被学校视为有心理问题，并停课一年。复课后，卡马克还是拿到了毕业证书，并考入了当地着名的Kansas大学。在编程方面，卡马克几乎是无师自通。大一还没读完，他编写的一些小游戏就被不少软件公司买走，他本人也成为了几家软件公司的兼职程序员，并逐渐在游戏软件领域小有名气。
1990年，正值计算机技术的黄金发展时期，IBM个人电脑为整个软件业带来了前所未有的机遇。但这时的软件多以商业用途为目的，游戏软件却少人问津。当时一家名为Softdisk的软件公司找到了在读大二的卡马克，希望他加入公司，一起开发游戏软件。出于对游戏软件的热爱，他毫不犹豫的同意了对方的邀请。卡马克首先遇到的问题是如何将游戏程序移植到个人电脑上，经过一番考虑，他选择了IBM
PC作为最早的游戏运行平台，游戏软件就是任天堂公司风靡全球的《超级马里奥兄弟3》。经过实验，他开发出了一种名为EGA（增强型图形适配器，3D图形加速卡的雏形）的PC显示技术，这是一种16色的显示模式。之后，他又设计出屏幕刷新技术以提高游戏图形显示的速度。不久，IBM
PC的第一款2D游戏成功问世，迈出了游戏软件历史性的一步。一年后，他决定自已创业，与他人共同创办了ID
Software游戏公司。
雄心勃勃的卡马克当然不会停留在人人都能设计的2D游戏上，他把目标锁定在了3D游戏的研发上。如果是在几年前，他的"3D计划"可能很难实现，好在那时的计算机硬件技术已发展到了相当的水平-高分辨率显示器、大容量硬盘和内存、高速运算的CPU和图形加速卡等等，这些都是他实现梦想的绝好基础。两年后，他与另一个游戏软件天才John
Romero共同开发出了全球首款3D射击游戏《德军总部3D》，这款3D游戏采用了他独创的3D游戏引擎。紧接着，他又开发出了《Doom》和《Quake》两款3D游戏。一时间，所有的电脑用户都争相购买这些游戏，人们甚至为了能玩上3D游戏而去购买昂贵的PC。不到一年的时间，仅《Doom》一款游戏就售出了几百万张拷贝，带来了上亿美元的商业利润。现在，35岁的卡马克仍然担当着ID
Software的游戏软件首席程序员，出自他手的电脑游戏已达数十部之多。但卡马克并不满足于现状，他的最新目标是有关火箭技术的研究项目，并为此特意成立了Armadillo航空宇宙技术研究公司，为着又一个梦想继续努力。

　　id
Software的大名鼎鼎的约翰·卡马克（John
Carmack）众望所归地入选了2001年度IASA“游戏名人堂”。
　　把诺兰·布什纳尔比作“电子游戏业之父”，那约翰·卡马克就是“第一人称射击游戏之父”，在一家名为id
Software的小公司里，卡马克和他的同事通过一部又一部血腥暴力的作品创造并不断革新着这一游戏类别。id所获得的无数荣誉应当归属于它的全体员工，而约翰·卡马克无疑是将整个公司凝聚在一起的粘合剂。
　　卡马克主要是一名技术天才，id公司出品的每一款游戏都是围绕他所编写的引擎制作而成的，卡马克不断把引擎技术推向新的高度。他为游戏业做出的第一个贡献是实现了卷轴游戏背景图像的流畅性，这一技术在1990年的《指挥官基恩》（Commander
Keen）中得到了应用，此前电脑平台上的横向卷轴游戏的背景图像都很不稳定，根本无法同当时游戏机平台上的横向卷轴游戏相比。尽管这一技术在今天看来算不上什么，但它足以显示出卡马克高超的编程能力。

《雷神之锤》
　　卡马克今天的地位主要归功于他在3D方面的成就，尤其是对3D加速技术不遗余力的倡导和传播。《雷神之锤》刚刚问世的时候，3D加速卡在人们眼里还只是一个可笑的空想而已，只有卡马克对3D技术的威力深信不疑，他为《雷神之锤》制作了一个专门在Verite显卡上运行的特别版本，画面看上去非常漂亮，可惜的是Verite显卡未能在市场上站稳脚跟。随后卡马克又采用OpenGL标准为《雷神之锤》制作了一个新的版本，使所有具备3D加速能力的显卡都能以更快的速度、更高的分辨率渲染出更华丽的图像。到了今天，一些显卡生产商在研发新产品之前甚至会先同卡马克商量一下，以确保他们的硬件可以完美地支持id出品的游戏。卡马克所作的这一切决定性地改变了显卡产业未来的发展。
　　除了3D方面的成就外，约翰·卡马克还为游戏业带来了许多其它的技术革新，例如网络代码中的客户端侦测、多重纹理、便于修改和可扩展的游戏代码、游戏内部的命令行指令……看来所有该做的都已经被卡马特做完了，可谁知道呢，也许这一切只不过是开始而已。
　　业内人士对约翰·卡马克的评价：
　　霍华德（微软公司）：“他缔造了‘死亡竞赛’和‘平移’等许多新单词。《毁灭战士》和《雷神之锤》系列是继《俄罗斯方块》以及一些早期的街机游戏之后真正触及到电子游戏艺术的精髓的作品。”
　　罗帕（Blizzard娱乐公司）：“卡马克是一位技术天才，他在自己的工作领域中一直占据着至高无上的位置，没有人可以超越得了他。那些塑造世界、富于创新精神的游戏设计师博得了我们的尊敬，而约翰·卡马克同样凭借其高超的编程技术在游戏史上获得了他应有的地位，正是他的技术令许多设计师的想法得以实现。

---连比尔.盖茨都欣赏的天才
如果你问比尔.盖茨，“你最欣赏的程序员有哪些？”，在他的回答中，肯定会出现John
Carmack(卡马克)的名字。没错，John Carmack
在程序员中的崇拜程度，甚至到了无以为加的地步，他设计出了游戏史上最强大的3D引擎，30岁时就步入了美国互动艺术设计名人堂。微软在很多问题都非常尊重他的意见，甚至展示Windows
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多媒体应用的3D演示程序就是使用他设计的引擎。另外他还是个超级游戏设计师和王牌玩家，冲动而富有激情和感染力，正是因为对游戏的热爱，才进化成为程序员，并不断改进自己所从事的产业。作为年轻一代，John
Carmack是典型的美国梦样版，他用自己的热情点燃了一种新的艺术形式、一种文化现象，并在商业上获得巨大成功。他的经历使自己成为叛逆的偶像，他既是计算机黑客，同时也名列《财富》杂志（Fortune）评选的500佳企业管理者；他被誉为游戏界的列侬（Lennon），其实他自己更乐于被看作金属乐队（Metallica）的成员。

中国人都挺欣赏做好事不留名的雷锋作风，也许对于我们很多读者来说，都玩过John
Carmack 设计的游戏，却并不知道这款游戏就是他所设计的。如果我提起id Software 公司，提起它所开发的游戏：Commander Keen
1-6，Hovertank，Catacomb Abyss 3D，Wolfenstein 3D&Spear Of
Destiny，Doom毁灭战士，Doom2，Heretic异教徒,Hexen巫术，Quake雷神之锤,Hexen 2，Quake
2，Quake 3 Arena雷神竞技场，Return To Castle Wolfenstein重返德军总部，未来还有Doom3和Quake
4&Speculation 。其中Doom2 ，Quake 3 Arena，Return To Castle
Wolfenstein 是多么清晰而又亲切的名字呀，后两者更是现在媒体硬件评测室评测主板,显示卡,处理器等的标准配置，可见此公司在游戏界和IT业界中的地位。
最让人震撼的是，如此权威和有能耐的id
Software 公司，却仅有十几号人，但就是十几个人，却单枪皮马开辟了自己的辉煌，创造了Doom、Quake
这些不可一世的名字，让整个世界都为之动容。他们用自己的暴力美学颠覆了整个游戏界，前所未有的3D环境，纯粹的血腥感和压迫感夹杂着嬉皮式的黑色幽默，强烈华丽的画面给玩家兴奋得难以形容的体验，是以往游戏中从未有过的。
Id
Software公司的成功，除了有极佳的历史之外，因为当时世界游戏产业处于一穷二白的时期，其实更多的是因为有John Carmack和John
Romero，是它们创造了Doom、Doom2、Quake
等的虚幻世界，从某种意义上说，他们本身就是游戏界的最大传奇。
记得曾经听到一个游戏玩家说，“John
Carmack，我爱死他了”，这句话出自一个男人之口，未免让我感到非常吃惊，但是如果你亲自了解John Carmack
的成长道路和经历，火热的激情和无私的奉献，铸就游戏帝国，颠覆主流文化的故事后，就会因玩家说出这样的话感到理所当然了。在接下来几天的文章里，我会依次跟大家分享John
Carmack学生时代的经历，对商业和游戏的看法，游戏技术，当然还有大家都热切关注的Doom3和他的人生态度与理想等等丰富、精彩、绝伦的内容。
Id
Software 和John Carmack
几乎是如彗星般崛起的传奇故事，他在创造历史，几乎以一己之力，推动整个游戏产业，甚至计算机图形硬件产业的发展。我们都知道，Doom，Quake
这些名字，在21世纪90年代究竟意味着什么?在Doom 发布的时候，John Carmack
曾经说过，我要降低整个美国的国民生产效率，事实的确也是这样。记得Doom
发布的日子是在圣诞节前夜，父母在为孩子准备礼物的时候，其实孩子们已经得到了他们最想要的东西--一份Doom 的拷贝。

Doom3
在E3展会
游戏程序设计师追求的是运算速度与丰富的功能，更精美的画面和更好的游戏体验。高水平的程序设计技巧使得图形运算速度足够快，可以表现出复杂、华丽的图形效果。根据John
Carmack自己的看法，他是个因为游戏娱乐而开发游戏的程序员，对技术和电子游戏怀有无尽的激情与热爱。由于对技术的不断追求创新，而成了程序设计水平不断跃升的催化剂；对电子游戏的热爱则成了优秀游戏设计的灵感之源。毫无疑问，John
Carmack
因为对于游戏娱乐的狂热，而不断地对技术进行改进，游戏引擎的设计水平不断提升，造就了令人惊异的华丽图形效果和令人如痴如醉的玩耍乐趣，领引了一场3D游戏的革命。

恐怖、血腥的游戏体验
作为创造了3D游戏鼻祖的John Carmack
，也许他的工作和生活是最不为人所知的，桀骜不训、长发披肩、年轻、独立，永远的T-Shirt和膝盖上烂了个洞的牛仔裤，并且喜欢摇滚乐。作为天才的程序员，John
Carmack和比尔盖茨有着惊人的相似之处，在大学没有读完就辍学了，但原因并非因为想创业，而是不满意大学里面的教授。他曾经说过，最讨厌大学里面填鸭子式的教学，“那些教授为什么不给些项目我们做呢？他给我们一个项目，想做成怎么样，我们就一定做到”。终于最后他忍无可忍，在两个学期后就退学了，为此，他的父母也和他产生了隔阂。

[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。