Sachverhalt:
A.
A._, geb. 1987, ägyptischer Staatsangehöriger, reiste Mitte 2010 illegal in die Schweiz ein und heiratete am 12. November 2010 eine 1982 geborene Schweizerin; in der Folge erteilte ihm das Migrationsamt des Kantons Zürich eine zuletzt bis am 11. November 2013 verlängerte Aufenthaltsbewilligung. Aus der Ehe ging am 15. Februar 2011 ein Kind hervor. Wegen Ausübung häuslicher Gewalt wurde A._ am 15. Dezember 2012 ein Rayon- und Kontaktverbot hinsichtlich der Ehefrau und des gemeinsamen Kindes auferlegt. In diesem Zusammenhang erging an ihn ein Strafbefehl wegen Drohung und Tätlichkeiten. In der Folge lebten die Ehegatten getrennt, nahmen im Frühjahr 2013 das Zusammenleben wieder auf und trennten sich am 25. August 2013 definitiv. Mit Eheschutzurteil vom 15. November 2013 wurde festgehalten, dass die Ehegatten seit 25. August 2013 getrennt leben, und das gemeinsame Kind unter die Obhut der Mutter gestellt. Mit Verfügung vom 17. Februar 2014 verweigerte das Migrationsamt des Kantons Zürich eine weitere Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung von A._ und wies diesen aus der Schweiz weg.
B.
Die dagegen erhobenen kantonalen Rechtsmittel blieben ohne Erfolg (Rekursentscheid der Sicherheitsdirektion vom 4. September 2014; Urteil des Verwaltungsgerichts des Kantons Zürich vom 12. Dezember 2014).
C.
A._ erhebt mit Eingabe vom 2. Februar 2015 Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten, eventuell subsidiäre Verfassungsbeschwerde, an das Bundesgericht mit dem Antrag, der angefochtene Entscheid sei aufzuheben und die Sache zur Neubeurteilung an die Vorinstanz zurückzuweisen.
Mit nachträglicher Eingabe vom 27. März 2015 stellt er zudem ein Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung.
Das Verwaltungsgericht und die Sicherheitsdirektion verzichten auf Vernehmlassung. Das Staatssekretariat für Migration beantragt Abweisung der Beschwerde.

Erwägungen:
1.
1.1. Der Beschwerdeführer beruft sich in vertretbarer Weise auf einen Bewilligungsanspruch gestützt auf Art. 50 AuG bzw. Art. 8 EMRK, so dass die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten gegen einen kantonal letztinstanzlichen Endentscheid grundsätzlich zulässig ist (Art. 82 lit. a, Art. 83 lit. c Ziff. 2, Art. 86 Abs. 1 lit. d und Art. 90 BGG; <ref-ruling> E. 1.3 S. 287; <ref-ruling> E. 1.2 S. 180).
1.2. Der Beschwerdeführer stellt wie bereits vor der Vorinstanz ein reines Rückweisungsbegehren. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten ist ein reformatorisches Rechtsmittel (<ref-law>). Daher darf sich die beschwerdeführende Partei grundsätzlich nicht darauf beschränken, die Aufhebung des angefochtenen Entscheids zu beantragen, sondern muss einen Antrag in der Sache stellen (<ref-ruling> E. 1.3 S. 317; <ref-ruling> E. 1.3 S. 383; <ref-ruling> E. 3.1 S. 489 f.); zulässig ist immerhin ein Antrag auf Rückweisung, wenn das Bundesgericht ohnehin nicht in der Lage wäre, reformatorisch zu entscheiden, weil die erforderlichen Sachverhaltsfeststellungen fehlen (BGE <ref-ruling> E. 3.1 S. 489 f.). Rechtsbegehren sind jedoch nach Treu und Glauben auszulegen (<ref-ruling> E. 1.2 S. 136; <ref-ruling> E. 2b S. 109; <ref-ruling> E. 2a S. 152; Urteil 4A_46/2015 vom 27. März 2015 E. 3, zur Publikation vorgesehen). Geht aus der Beschwerdebegründung zweifelsfrei hervor, was der Beschwerdeführer anstrebt, und wie nach erfolgter Rückweisung vorzugehen wäre, liegt ein Antrag in der Sache vor (<ref-ruling> E. 1.3 S. 317; <ref-ruling> E. 1.4.1 S. 415; Urteile 1C_786/2013 vom 8. Oktober 2014 E. 1.2, nicht publiziert in <ref-ruling>; 1C_809/2013 vom 13. Juni 2014 E. 1, nicht publiziert in <ref-ruling>). Der Beschwerdeführer rügt, ihm sei die Aufenthaltsbewilligung in Verletzung des Gehörsanspruchs durch ungenügende Abklärungen der Vorinstanz nicht verlängert worden. Aus der Beschwerdebegründung ergibt sich mit hinreichender Klarheit, was er anstrebt. Auf die Beschwerde ist, vorbehältlich der Erfüllung der Rüge- und Begründungspflicht (<ref-law>) einzutreten.
1.3. Das Bundesgericht prüft frei die richtige Anwendung von Bundesrecht (<ref-law>). Es legt seinem Urteil den Sachverhalt zu Grunde, den die Vorinstanz festgestellt hat (<ref-law>). Es kann die Sachverhaltsfeststellung der Vorinstanz von Amtes wegen oder auf Rüge hin berichtigen oder ergänzen, wenn sie offensichtlich unrichtig (d.h. willkürlich) ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von Art. 95 oder Art. 96 BGG beruht und wenn die Behebung des Mangels für den Ausgang des Verfahrens entscheidend sein kann (Art. 97 Abs. 1, Art. 105 Abs. 2 BGG; <ref-ruling> E. 1.4.3 S. 254 f.). In die vorinstanzliche Beweiswürdigung insbesondere greift das Bundesgericht nur ein, wenn sie willkürlich ist; dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Sachgericht offensichtlich unhaltbare Schlüsse zieht, erhebliche Beweise übersieht oder solche willkürlich ausser Acht lässt (vgl. <ref-ruling> E. 2.1 S. 9; <ref-ruling> E. 4b S. 40). Die Verletzung von Grundrechten und von kantonalem und interkantonalem Recht wird - soweit dessen Verletzung einen Rügegrund im Sinne von <ref-law> darstellt - nur insofern geprüft, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und begründet worden ist (<ref-law>). Diese qualifizierte Rügepflicht gilt auch für die Rüge, der Sachverhalt sei willkürlich festgestellt worden (<ref-ruling> E. 4.1.2 S. 62; <ref-ruling> E. 1.4.3 S. 254 f.).
2.
2.1. Der Beschwerdeführer bestreitet nicht, dass er seit nunmehr rund zwei Jahren von seiner Ehefrau getrennt lebt und daher aus Art. 42 AuG keinen Rechtsanspruch auf Bewilligung ableiten kann. Er beruft sich ebensowenig auf Art. 50 Abs. 1 lit. a AuG, da das Zusammenleben mit der Ehefrau weniger als drei Jahre gedauert hat. Hingegen macht er einen Anspruch auf Verlängerung seiner Aufenthaltsbewilligung gestützt auf seine Beziehung zu seinem Kind und in diesem Zusammenhang aus Art. 8 EMRK bzw. <ref-law> geltend.
2.2. Nach Art. 50 Abs. 1 lit. b AuG besteht auch nach kürzerer als dreijähriger Dauer des ehelichen Zusammenlebens ein Anspruch auf Verlängerung der Aufenthaltsbewilligung, wenn wichtige persönliche Gründe einen weiteren Aufenthalt in der Schweiz erforderlich machen. Solche Gründe können insbesondere in einer schützenswerten, durch Art. 8 EMRK bzw. <ref-law> geschützten Beziehung zu einem in der Schweiz anwesenheitsberechtigten Kind bestehen (<ref-ruling> E. 2.1 S. 319).
2.3. Der nicht sorge- bzw. obhutsberechtigte ausländische Elternteil kann die familiäre Beziehung mit seinem Kind jedoch von vornherein nur in beschränktem Rahmen pflegen, nämlich durch Ausübung des ihm eingeräumten Besuchsrechts. Um dieses wahrnehmen zu können, ist es in der Regel nicht erforderlich, dass der ausländische Elternteil dauerhaft im selben Land wie das Kind lebt und dort über ein Anwesenheitsrecht verfügt. Unter dem Gesichtspunkt des Anspruchs auf Familienleben (Art. 8 Ziff. 1 EMRK sowie <ref-law>) ist es grundsätzlich ausreichend, wenn das Besuchsrecht im Rahmen von Kurzaufenthalten vom Ausland her ausgeübt werden kann, wobei allenfalls die Modalitäten des Besuchsrechts entsprechend auszugestalten sind. Gemäss der Rechtsprechung des Bundesgerichts kann ein weitergehender Anspruch nur dann in Betracht fallen, wenn in wirtschaftlicher und affektiver Hinsicht eine besonders enge Beziehung zum Kind besteht, diese Beziehung wegen der Distanz zum Heimatland des Ausländers praktisch nicht aufrechterhalten werden könnte und das bisherige Verhalten des Ausländers in der Schweiz zu keinerlei Klagen Anlass gegeben hat (<ref-ruling> E. 2.2 S. 319). Bei ausländischen Elternteilen eines hier aufenthaltsberechtigten Kindes, welche aufgrund einer inzwischen aufgelösten ehelichen Gemeinschaft über eine Aufenthaltsbewilligung für die Schweiz verfügen, ist das Erfordernis der besonderen Intensität der affektiven Beziehung bereits dann als erfüllt anzusehen, wenn der persönliche Kontakt im Rahmen eines nach heutigem Massstab üblichen Besuchsrechts ausgeübt wird. Vorausgesetzt ist, dass dieses kontinuierlich und reibungslos wahrgenommen wird. Das formelle Ausmass des Besuchsrechts ist mit anderen Worten nur insoweit massgeblich, als der ausländische Elternteil den Kontakt zu seinem Kind auch pflegt. Die faktische Ausübung des persönlichen Kontakts muss daher von der zuständigen Behörde notwendigerweise mit geeigneten Massnahmen abgeklärt werden, wobei dem Gesuchsteller eine den Untersuchungsgrundsatz relativierende Mitwirkungspflicht zukommt (Art. 90 AuG; Urteile 2C_2/2015 vom 13. August 2015 E. 2.3; 2C_471/2012 vom 18. Januar 2013 E. 4.1; 2C_81/2011 vom 1. September 2011 E. 3.7). Zudem ist erforderlich, dass auch in wirtschaftlicher Hinsicht eine besonders intensive Beziehung zwischen dem Kind und dem gesuchstellenden Elternteil besteht und dass Letzterer sich tadellos verhalten hat (<ref-ruling> E. 3.2 S. 148; <ref-ruling> E. 2.5 S. 322). Das Bundesgericht hat das Kriterium des tadellosen Verhaltens bisher streng gehandhabt und diesbezüglich seine Praxis nicht relativiert (vgl. <ref-ruling> E. 2.5 S. 321). Es hat diese jüngst einzig bei einer ausländischen Person etwas abgeschwächt, die nicht mehr im gemeinsamen Haushalt mit dem schweizerischen Ehegatten lebte, jedoch über das Kind - ohne es in der Obhut zu haben - wegen der fortbestehenden (formellen) Ehebeziehung noch die elterliche Sorge ausübte und zudem die Beziehung zum Kind tatsächlich sehr eng war (Treffen mehrere Male pro Woche; <ref-ruling> E. 4.3 und 4.4 S. 149 ff.). Die Praxis, in Bezug auf das Kriterium des tadellosen Verhaltens gewisse "untergeordnete" Vorkommnisse abweichend von <ref-ruling> in einer Gesamtbetrachtung etwas weniger stark zu gewichten, kommt nur in spezifischen Fällen bzw. bei besonderen Umtänden infrage; diese müssen es ausnahmsweise rechtfertigen, allfällige (untergeordnete) Verstösse gegen die öffentliche Ordnung (bspw. untergeordnete ausländer- oder ordnungsrechtliche Delinquenz; kurzer, unverschuldeter Sozialhilfebezug) nicht notwendigerweise so stark zu gewichten, dass sie zum Vornherein die anderen Kriterien (Grad der tatsächlichen affektiven und wirtschaftlichen Intensität der Beziehung zum Kind, zivilrechtliche Regelung der familiären Verhältnisse, Dauer der Beziehung und des Aufenthalts, Grad der Integration aller Beteiligten, Kindesinteresse usw.) aufzuwiegen vermögen (Urteile 2C_723/2014 vom 6. August 2015 E. 2.3; 2C_728/2014 vom 3. Juni 2015 E. 4.1).
2.4. Die Vorinstanz hat festgestellt, der Beschwerdeführer habe im Eheschutzurteil das Recht erhalten, das Kind jeden zweiten Samstag oder Sonntag für sechs Stunden begleitet zu besuchen. Zudem sei er verpflichtet worden, der Mutter monatliche Kindesunterhaltsbeiträge von Fr. 50.-- zu bezahlen. Die Vorinstanz verwies zudem auf die Erwägungen der Sicherheitsdirektion, wonach der Beschwerdeführer vor der Trennung nur während kurzer Zeit mit seinem Kind zusammengelebt und zu diesem keine besonders enge affektive Beziehung habe aufbauen können; zudem habe er gegenüber der Mutter eheliche Gewalt ausgeübt und gedroht, sie und das Kind zu töten, was nicht auf eine affektive Beziehung hindeute; dass das Besuchsrecht nur begleitet zugestanden worden sei, deute darauf hin, dass es nicht reibungslos wahrgenommen werden könne. Die Vorinstanz erwog sodann, eine weitere Abklärung bei der zuständigen Kindes- und Erwachsenenschutzbehörde (KESB) sei nicht erforderlich, da der Beschwerdeführer entgegen seiner Mitwirkungspflicht nicht dargetan habe, inwiefern solche weiteren Abklärungen in Bezug auf die fremdenpolizeiliche Beurteilung der Vater-Kind-Beziehung zu einem anderen Resultat führen könnten. Der Beschwerdeführer mache geltend, mit dem Kind wöchentlich mehrfach zu telefonieren und circa einmal alle zwei Wochen für zwei bis drei Stunden (begleitet) persönlich Kontakt zu pflegen. Die Vorinstanz schloss daraus, dass der Beschwerdeführer das ihm zugestandene Besuchsrecht von sechs (begleiteten) Stunden alle zwei Wochen unterschreite, und dieses auf alle Fälle nicht kontinuierlich und reibungslos ausgeübt werde. Eine besonders enge Beziehung in affektiver Hinsicht liege nicht vor. Zudem fehle es auch an einer besonderen Intensität der Beziehung aus wirtschaftlicher Sicht.
2.5. Soweit es sich bei den Erwägungen der Vorinstanz um Sachverhaltsfeststellungen handelt, werden diese vom Beschwerdeführer nicht - zumindest nicht substantiiert - in Frage gestellt, so dass sie für das Bundesgericht verbindlich sind (vorne E. 1.3). Der Beschwerdeführer hat in seiner Beschwerdeschrift nicht dargelegt, inwiefern der Schluss der Vorinstanz von der Aussage des Beschwerdeführers, sein Kind nur alle zwei Wochen (begleitet) für zwei bis drei Stunden zu sehen, auf ein (in tatsächlicher Hinsicht) jedenfalls nicht kontinuierlich und reibungslos in gerichtsüblichem Umfang ausgeübtes Besuchsrecht willkürlich sein sollte. Nicht ersichtlich ist, inwiefern die Untersuchungsmaxime angesichts dieser Ausführungen des Beschwerdeführers weitere Untersuchungshandlungen als geboten hätte erscheinen lassen. Ein in Verletzung des rechtlichen Gehörs festgestellter vorinstanzlicher Sachverhalt liegt, entgegen der Beschwerdeschrift, nicht vor. Nicht zu beanstanden ist demnach, dass die Vorinstanz eine besonders enge Beziehung des Beschwerdeführers zu seinem Sohn in affektiver Hinsicht verneinte; ein im Umfang von zwei bis drei Stunden alle zwei Wochen ausgeübtes Besuchsrecht ist deutlich weniger als das nach heutigem Massstab gemäss <ref-ruling> E. 2.3 S. 320 übliche, so dass der Beschwerdeführer aus diesem Entscheid ebenso wenig wie aus <ref-ruling> - wo der Vater eine sehr viel intensivere Beziehung zu seinem Kind pflegte (a.a.O., E. 4.2) - nichts zu seinen Gunsten ableiten kann. Nicht geprüft werden muss bei diesem Ergebnis, ob die als kumulativ zu verstehende Voraussetzung der besonders engen Beziehung in wirtschaftlicher Hinsicht erfüllt ist.
2.6. Der Beschwerdeführer kritisiert im wesentlichen, das bis anhin ausgeübte Besuchsrecht sei nicht massgeblich, liege doch nur eine provisorische eheschutzrichterliche Regelung des Besuchsrechts vor, die von der zuständigen Kindes- und Erwachsenenschutzbehörde mit einer Beistandschaft näher zu gestalten sei und durch die dauerhafte Regelung im Rahmen des Scheidungsverfahrens abgelöst werde. Dabei sei davon auszugehen, dass im Scheidungsfall die gemeinsame elterliche Sorge und eine gleichmässige Betreuungsaufteilung wahrscheinlich sei. Erst bei Vorliegen eines weiterführenden Entscheids der KESB bzw. des Scheidungsgerichts könnten Entscheide gefällt werden.
2.7. Massgeblich ist nach ständiger Rechtsprechung grundsätzlich das tatsächlich ausgeübte Besuchsrecht zum Zeitpunkt des angefochtenen vorinstanzlichen Urteils. Das Bundesgericht hat denn seine vorne in E. 2.3 zitierte Rechtsprechung zu Art. 50 Abs. 1 lit. b AuG bzw. Art. 8 EMRK im Zusammenhang mit der Ausübung des Besuchsrechts nach erfolgter Trennung der Eltern wiederholt auch in Situationen angewendet, in welchen erst eine eheschutzrichterliche Regelung des Besuchsrechts vorlag (vgl. z.B. Urteile 2C_547/2014 vom 5. Januar 2015 E. 2.2; 2C_881/2014 vom 24. Oktober 2014 E. 3.2; 2C_1025/2013 vom 7. April 2014 E. 2.4.3; 2C_769/2012 vom 22. Oktober 2012 E. 3.2; 2C_1031/2011 vom 22. März 2012 E. 4.2.3; 2C_789/2010 vom 31. Januar 2011 E. 4.1; 2C_195/2010 vom 23. Juni 2010 E. 5.1). Es hat ausdrücklich Anträge abgelehnt, das Verfahren bis zur Erledigung des Scheidungsverfahrens zu sistieren, da zwischen dem ehe- und dem ausländerrechtlichen Verfahren im Regelfall kein derart enger Konnex in dem Sinne bestehe, dass das Scheidungsurteil zwingend abzuwarten wäre (Urteil 2C_1025/2013 vom 7. April 2014 E. 1.3). Dies ergibt sich daraus, dass Art. 42 Abs. 1 AuG den Aufenthaltsanspruch des ausländischen Ehegatten von Schweizer Bürgern an das Zusammenwohnen knüpft. Bereits wenn das Zusammenleben eheschutzrichterlich aufgelöst wurde, beurteilt sich somit die Frage nach einem Weiterbestehen des Aufenthaltsanspruchs nicht mehr nach Art. 42, sondern nach Art. 50 AuG. Dementsprechend gilt die zitierte Rechtsprechung zum Fortbestand des Bewilligungsanspruchs zur Ausübung des Besuchsrechts nicht erst bei Auflösung der Ehe durch Scheidung, sondern bereits bei eheschutzrichterlicher Trennung. Die Auffassung des Beschwerdeführers, wonach der Aufenthaltsanspruch erst beim Vorliegen der definitiven Regelung im Scheidungsurteil beurteilt werden könne, würde im Ergebnis darauf hinauslaufen, dass der Bewilligungsanspruch nach Art. 42 AuG an das formelle Bestehen der Ehe geknüpft würde und bis zur Scheidung bestehen bliebe, was der ausdrücklichen und bewussten gesetzgeberischen Entscheidung zuwiderlaufen würde.
2.8. Die per 1. Juli 2014 in Kraft getretene Änderung des Rechts der elterlichen Sorge sieht im Scheidungsfall die gemeinsame elterliche Sorge als Regel vor (<ref-law>, in der Fassung vom 21. Juni 2013; Urteil 5A_46/2015 vom 26. Mai 2015 E. 4.4.5). Schon nach bisheriger Rechtsprechung zu Art. 50 AuG, die auch bereits für eheschutzrichterliche Trennungen galt (vorne E. 2.7), hat das Bundesgericht jedoch nicht auf die rechtlich in der Regel noch bestehende gemeinsame elterliche Sorge abgestellt, sondern auf die Obhutsregelung bzw. darauf, in welchem Umfang die Elternteile tatsächlich die affektive Bindung zum Kind pflegten. Auch nach neuer zivilrechtlicher Lage kann zudem unter Würdigung des Kindesinteresses von der gemeinsamen elterlichen Sorge abgewichen und insbesondere auch die Obhut abweichend von der allenfalls weiterhin gemeinsamen elterlichen Sorge geregelt werden (vgl. zit. Urteil 5A_46/2015 E. 4.4.5 und 4.5; Urteile 5A_985/2014 vom 25. Juni 2015 E. 3.1.1; 5A_266/2015 vom 24. Juni 2015 E. 4.2.2; 5A_848/2014 vom 4. Mai 2015 E. 2.1.2). Die neue gesetzliche Regelung der elterlichen Sorge kann daher nicht dazu führen, dass über den auf Art. 50 AuG gestützten Aufenthaltsanspruch erst nach der Scheidung entschieden werden könnte.
2.9. Ebenso wenig liegt eine Gehörsverletzung darin, dass die Vorinstanz nicht einen Bericht der KESB eingeholt hat. Sowohl im Eheschutz- als auch im Scheidungsverfahren regelt das Gericht die Kindsbelange (Art. 133, Art. 176 Abs. 3 und Art. 298 ZGB), insbesondere auch den persönlichen Verkehr (<ref-law>). Die KESB ist nicht automatisch involviert, sondern nur subsidiär bzw. wenn dies erforderlich ist (vgl. Art. 298 Abs. 3, Art. 307 ff. ZGB), und zwar auch hinsichtlich der Ausübung des Besuchsrechts (<ref-law>). Es ist deshalb nicht ersichtlich, weshalb die KESB obligatorisch zu Handen der Ausländerbehörde eine Abklärung über das affektive Verhältnis zwischen Vater und Kind erstellen müsste, wie der Beschwerdeführer im vorinstanzlichen Verfahren geltend gemacht hat. Die Vorinstanz hat mit Recht ausgeführt, es wäre Sache des Beschwerdeführers gewesen, im Rahmen seiner Mitwirkungspflicht dazulegen, dass und weshalb Abklärungen der KESB dazu führen könnten, seine Beziehung zum Kind anders zu sehen. Er hat dies weder vor der Vorinstanz noch vor Bundesgericht getan.
3.
Die Beschwerde erweist sich damit als unbegründet. Der angefochtene Entscheid entspricht dem Gesetz und der bundesgerichtlichen Rechtsprechung, so dass die Beschwerde als aussichtslos zu betrachten ist. Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung ist daher abzuweisen (<ref-law>). Der Beschwerdeführer trägt die Kosten des bundesgerichtlichen Verfahrens (<ref-law>). Parteientschädigungen werden nicht gesprochen (Art. 68 Abs. 1 und 3 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege und Verbeiständung wird abgewiesen.
3.
Die Gerichtskosten von Fr. 1'000.-- werden dem Beschwerdeführer auferlegt.
4.
Dieses Urteil wird den Verfahrensbeteiligten, dem Verwaltungsgericht des Kantons Zürich und dem Staatssekretariat für Migration schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 30. September 2015
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Zünd
Die Gerichtsschreiberin: Mayhall