学游戏设计需要掌握的专业知识和技能包括：

计算机科学基础

编程语言：熟悉至少一种编程语言，如C++、C等，用于实现游戏的各项功能和算法。

计算机图形学：理解计算机图形学的基本原理和技术，能够进行游戏角色、场景和特效的设计。

人工智能：了解人工智能的基本原理和应用，用于开发智能游戏角色和行为。

艺术设计

角色设计：具备角色设计的能力，能够设计出有吸引力和个性的游戏角色。

场景设计：能够设计出富有故事感和视觉冲击力的游戏场景。

动画设计：掌握动画设计的基本技巧，能够制作出流畅的游戏动画。

视觉设计：熟悉游戏美学原理和视觉设计技巧，能够通过艺术设计元素传达游戏的主题和情感。

游戏机制设计

核心玩法设计：学习设计游戏的核心玩法和系统，包括游戏内的各种规则、机制和交互方式。

游戏平衡和难度设定：掌握游戏平衡和难度设定的技巧，确保游戏的挑战性与趣味性相结合。

音效和音乐设计

音效设计：学会运用音效和声音素材增强游戏的氛围和互动体验。

音乐设计：具备音乐制作的基本原理和技巧，能够创作符合游戏情境的音乐。

用户界面和用户体验设计

UI设计：学会设计直观友好的用户界面，使玩家能够轻松理解游戏操作和信息。

UX设计：重视用户体验在游戏设计中的重要性，包括交互、导航、可用性和可访问性。

游戏测试和迭代

游戏测试：了解游戏测试的方法和流程，能够收集并分析玩家的反馈，以改进游戏设计和玩法。

团队协作和项目管理

沟通与协作：具备良好的沟通与团队协作能力，能够与程序员、音效师、测试员等多个岗位紧密配合。

项目管理：了解项目管理的基本知识和技能，能够有效推进项目的进展。

创新思维与持续学习

创新思维：具备创新思维，能够不断追求创新，紧跟技术潮流。

持续学习：游戏市场瞬息万变，需要不断学习和更新知识，以适应市场的变化。

相关工具和技术

游戏引擎：掌握至少一种游戏引擎（如Unity或Unreal Engine），并能够进行游戏开发和制作。

设计软件：熟悉各种绘画软件和3D建模工具，如Photoshop、3dsMax、Maya、ZBrush等。

综上所述，游戏设计需要学习的内容涵盖了理论知识、创意思维、交互设计、美学设计、技术应用等多个方面。这些专业知识与技能相互交织，共同支撑起游戏设计师的职业道路。