【游戏性基础系统】
游戏性基础系统（gameplay foundation system）：
1）运行时游戏对象模型（runtime game object model）
2）关卡管理及串流（level management and streaming）
3）更新实时对象模型（real-time object model updating）
4）消息及事件处理（messaging and event handling）
5）脚本 （scripting）
6）目标及游戏流程管理（objectives and game flow management）
其中1）运行时对象模型是最复杂的，通常它需要提供以下功能：
1）动态地产生（spawn）及消灭（destroy）游戏对象。
2）联系底层引擎系统
3）实时模拟对象行为
4）定义新游戏对象类型
5）唯一的对象标识符（unique object id）
6）游戏对象查询（query）：根据ID查找对象，或是根据任意条件做高级查找，如寻找玩家20m以内的所有敌人
7）游戏对象引用（reference）
8）有限状态机（finite state machine, FSM）
9）网络复制（network replication）
10）存档及载入游戏、对象持久性（object persistence）
【运行时对象模型架构】
游戏对象模型的2种架构：
1）以对象为中心（object-centric）：每个对象含一组属性及行为，这些都会封装在那些对象实例的类之中。游戏世界只不过是游戏对象的集合。容易产生单一庞大的类层次结构（monolithic class hierarchy）。一个类越是在类层次结构中越深的地方，就越难以理解、维护及修改。因为要理解一个类，就需要理解其所有父类。
此方式最大的问题是，当设计层次选择了某个标准，就很难甚至不可能用另一个完全不同的标准分类。比如按物种分类的生物，要按颜色分类就不好办。mix-in类可以改善改方式。一个类可以派生自主要继承层次结构中的一个且仅一个类，但也可以继承任意数量的mix-in类（无基类的独立类）。通常更好的做法是合成（composition）或聚合（aggregation），而不是继承他们。
把Window派生自Rectangle类。然而，一个视窗并不是一个长方形，它只拥有一具长方形，用于定义其边界。因此，这个设计问题的更好解决方法是把Rectangle的实例安置于Window类之中，或是令Window拥有一个Rectangle的指针或参考。面向对象设计中，“有一个”的关系称为合成（composition），合成的对象与主对象有同样的生命周期。对于主对象与子对象生命周期不同步的设计，称为聚合（aggregation）。
要降低游戏类层次结构的宽度、深度、复杂度，一个十分有用的方法是把“是一个”关系改为“有一个”关系。业界成熟的方式是使用组件模式:
1）“枢纽”HUB组件模式
2）通用组件模式
3）纯组件模式
2）以属性中心（property-centric）：每个游戏对象仅以唯一标识符表示。我们先定义游戏对象可能含有的属性集合，然后为每个属性建表。此设计更能有效地使用内存，因为我们只需存储实际上用到的属性。SoA(struct of array)的性能优于AoS(array of struct)
【世界组块的数据格式】
1、二进制对象映像，把每个对象的二进制映像（binary image）写入文件，对于指针和虚函数表需要特殊处理。
2、序列化（serialization），XML解析之慢众所周知。
3、生成器（spawner）是游戏对象的轻量、仅含数据的表示方式，可用于运行时实例化及初始化游戏对象。
【游戏世界的加载和串流】
游戏加载系统主要有2个功能：
1）人磁盘加载游戏世界组件及其它用到的资产至内存中。
2）管理这些资源的内存分配及释放。
加载包括：
1）简单的关卡加载，玩家需要等待关卡载入，期间会显示静态或简单动画的二维加载画面。
2）串流加载，即预加载
3）关卡加载区域，区域之间可能会有重叠，每个区域配有一个表，列出玩家位于该区域时内存应该包含的世界组块。
内存管理采用池分配器，为每种类型对象生成一个池分配器，避免内存碎片。
游戏存档分为：
1）存储点存档，这法较为简单，因为可以避免对大量世界数据的记忆
2）任何地方皆可存档
【对象引用与世界查询】
几个实现对象引用的方式：
1）指针
2）智能指针
3）句柄。句柄会有引用过时对象的问题，解决此问题的方案之一是，在每个句柄中加入唯一的对象标识符。
游戏对象查询可以提供几下以种能力：
1）以唯一标识符搜寻游戏对象
2）对合乎某条件的所有对象进行迭代
3）搜寻射线路线以及范围内物体
【实时更新游戏对象】
“差一帧”问题引起的状态不一致是bug的主要来源。相比游戏对象模型，低阶引擎子系统才是性能关键。
【事件与消息泵】
1、为每种事件定义一个虚函数，如OnExplosion()。这种方式的坏处在于，所有的对象都必须实现OnExplosion，即使是不响应此函数的对象也要实现。
2、把事件封装成event，基类event提供类型，子类event提供具体内容，通过统一的OnEvent（Event *evt）来传递。
关于事件的类型，有2种方法：
1）enum枚举，此法有以下几个缺点，首先，所有的类型聚合在一起，破坏封装。其二，类型硬编码，其三，硬编码被改变后，对于存储于磁盘上的内容无法修改。
2）使用字符串，缺点是占用内存点，消耗大。
关于事件的参数，有以下几种方法：
1）统一的variant集合
2）键值对，此法可以解决variant的次序问题。
事件的参数必须深拷贝出去，采用池分配可以有效减少内存碎片。但是采用event模式，会加大调度困难，因为无法追溯事件的发送者。
3、事件处理器，即OnEvent的实现可以用switch来实现。另外，在设计上可以采取职责链模式。
4、使用事件注册机制可以减少需要响应事件在范围。
5、即时消息发送可能会导致栈开销过大，层次过深。
6、事件响应的逻辑可以通过世界编辑器开放给策划，由策划来完成。
7、事件机制可以提供排队的功能，以及延时响应功能。
【脚本】
游戏脚本语言通常有2种：
1）数据定义语言（data-definition language）
2）运行时脚本语言（runtime scripting language）
对于大多数工作室而言，更合适的方未能是选择一个知名且成熟的脚本语言。游戏引擎必须要能执行脚本代码，脚本代码也需要发志引擎中的操作。运行时脚本语言的虚拟机通常是嵌入游戏引擎中的。引擎启动虚拟机，需要时执行脚本代码，并管理脚本的执行情况。
脚本需要和游戏对象互动，其中一个方法是在脚本中以不透明的数值类型句柄（handle）来引用对象。