1、,VC+游戏编程,参考书：游戏设计概论 胡昭民 编著Visual C+游戏设计计算机游戏编程基础篇 何坤等计算机游戏基础教程 吴清强等 计算机游戏程序设计 耿卫东 陈为 编著OpenGL 游戏编程 徐明亮 卢红星 编著,VC+游戏编程,第一章 计算机游戏概述 第一节 简介第二节 计算机动画第三节 计算机游戏第四节 计算机游戏的发展历程和三个发展趋势第五节 游戏设计概览,VC+游戏编程,第一节 简 介 一、游戏开发工具 1、编程方面：依据游戏平台的不同、开发端的不同有不同的区分，但是一般都离不开C+。由于完全依靠人工写代码不但低效、劳累而且容易出错。因此出现了许多中间件（MiddleWare）开
2、发套件，这些封装好的图形、物理、粒子、AI、网络、声音、UI模块，内部嵌入了各种游戏中使用的函数。程序员只需要写好接口、加入针对性的运算函数便可以把这些部分的工作量减少很多了。而比较大型的中间件可能包含了这其中的许多模块，这便是游戏引擎（Game Engine）。,VC+游戏编程,游戏引擎简介（Torgue引擎）游戏引擎技术的出现是游戏程序设计技术发展的里程碑之一，并已成为当前计算机游戏开发的关键技术和核心平台。它也是软件工程、专业化分工和游戏产品的独特文化性要求在游戏开发的综合体现，对游戏产业的发展起了巨大的推动作用。游戏引擎是一个面向游戏开发的通用内核，它从编程的角度把游戏程序设计中最常见
3、的、最通用的、最核心的功能集成为一个通用的游戏开发平台和集成环境。在此基础上在进行游戏开发，游戏编程人员不需要从头做起，简单地通过API、COM接口等，直接调用游戏引擎提供的强大功能，就可以方便的快速地开发新的游戏。因此： 引擎只是个框架，游戏开发者只需要填内容，例如，许多3D射击游戏采用的是QuakeIII和Unreal Tournament 剧情、关卡、美工、音乐、操作等内容都是由游戏的引擎直接控制的，它扮演着中场发动机的角色，把游戏中的所有元素捆绑在一起，在后台指挥它们同时、有序地工作。 引擎就是“用于控制所有游戏功能的主程序，从计算碰撞、物理系统和物体的相对位置，到接受玩家的输入，以及
4、按照正确的音量输出声音等等。,VC+游戏编程,游戏引擎的常见功能: 1.光影效果即场景中的光源对处于其中的人和物的影响方式。游戏的光影效果几乎完全是由引擎控制的，折射、反射等基本的光学原理，以及动态光源、彩色光源等高级效果都是通过引擎的不同编程技术实现的。 2. 动画生成目前游戏所采用的动画系统可以分为两种：一是骨骼动画系统，一是模型动画系统，前者用内置的骨骼带动物体产生运动，比较常见，后者则是在模型的基础上直接进行变形。引擎把这两种动画系统预先植入游戏，方便动画师为角色设计丰富的动作造型。,VC+游戏编程,3.物理模拟这可以使物体的运动遵循固定的规律，例如，当游戏人物跳起的时候，系统内定的重
5、力值将决定它能跳多高，以及他下落的速度有多快，而子弹的飞行轨迹、车辆的颠簸方式也都是由物理系统决定的。碰撞检测是物理系统的核心部分，它可以检测游戏中各物体的物理边缘。当两个三维物体撞在一起的时候，这种技术可以防止他们相互穿过，这就确保了当人物撞在墙上的时候，不会穿墙而过，也不会把墙撞倒，因为碰撞检测会根据人物和墙之间的特性确定两者的位置和相互的作用关系。,VC+游戏编程,4. 渲染它是引擎最重要的功能之一，当三维模型制作完毕之后，美工会按照不同的面把材质贴图赋予模型，这相当于为骨骼蒙上皮肤，最后再通过渲染引擎把模型、动画、光影、特效等所有效果实时计算出来并展示在屏幕上。渲染引擎是所有部件当中最
6、复杂的，超过 50% 的 CPU 处理时间花费在渲染器上面,它的强大与否直接决定着最终的输出质量。 5. 交互控制游戏引擎还有一个重要的职责就是负责玩家与电脑之间的沟通，处理来自键盘、鼠标、摇杆和其他外设的信号。如果游戏支持联网特性的话，网络代码也会被集成在引擎中，用于管理客户端与服务器之间的通信。,VC+游戏编程,2、美术方面二维的标准开发工具是painter和photoshop，三维的标准开发工具是3D max和maya。 3、策划方面这方面的标准标准和使用的工具都很杂 ，但MS word和excel是不可少的工具及一些具有绘图功能的软件用于图像表达和逻辑表达。策划的工作还涉及脚本创作，比
7、如游戏的部分AI、任务逻辑、物品（诞生、消失）控制、运算（hp减血、攻击数值）数据、物理碰撞锁死编辑、触发器等。这些方面的主要文件格式为ini、xml，还有直接封包为bin、pak以及程序自己开发的各种存储格式。,VC+游戏编程,游戏研发过程中核心：引擎美工，体现真实感 目前国内的游戏：几乎都用国外的游戏引擎 不是最新最好的的引擎技术 价格昂贵 使用上存在不便，技术支持不到位 严重影响中国游戏自主研发的进展。 游戏开发的关键是游戏内容：故事生动有趣，关卡设计合理，启发智力，定位正确,VC+游戏编程,英雄之旅理论英雄之旅理论在西方电影界影响深远，它由12个组成部分： 普通世界 冒险的召唤 对冒险
8、的拒绝，或者说是抵触 与智者的相遇 穿越第一极限 测试、盟友、敌人 接近深层的洞穴 严峻的考验 得到嘉奖 回去的路 复活 满载而归,VC+游戏编程,二、中国的游戏产业 文化部首次发布了2009年中国网络游戏市场白皮书 2003年起全国动漫产业总收益已开始超过电影业；2004年，我国网络游戏出版市场实际销售收入达到了24.7亿元，网络游戏玩家有2000万之众，其对通信业业务收入直接贡献150.7亿元人民币,对IT产业直接贡献63.7亿元人民币，对媒体及传统出版业贡献35.8亿元人民币，按照市场规模来比对，网络游戏对相关产业的贡献率达到了17,VC+游戏编程,VC+游戏编程,从网络游戏涉及的生产商
9、、运营商、电信商、发行渠道商分析:网络游戏开发商收取版权交易费和后期的更新开发维护提成；运营商，架设网络平台、提供服务，向发行渠道商分销售利润；电信通过提供网络平台获利；发行渠道商，通过庞大的销售网络、有效的市场营销，向最终消费者收钱。根据资料，一个10 万人同时在线的网络游戏，每月可以为电信贡献2 到3 亿元人民币的收入。如果一个网络游戏的平均寿命在18 个月左右，假设平均10 万人在线，网络游戏运营商一年收入就可达1 亿元。如电信部门每年从游戏得到的收入不少于50 亿元，全国网络游戏一年需要的服务器总量超过3000 台。加上游戏软件、安全软件、网吧市场、游戏分销、网上支付等行业可观的效益，
10、以及文化产品书刊、广告、纪念品、玩偶、漫画、影视、服装、知识产权保护等，整个游戏产业链的总产值将在每年200 亿元人民币以上(2005年报告),VC+游戏编程, 统计显示,中国网游市场规模（有端，无端*） 2000年达0.3亿元人民币 2001年为3.1亿元 2002年达9.1亿元 2003年近20亿元 2004年达36亿元 2005年达61亿元 2006年达65亿元 2007年达128亿元2008年网游市场收入183亿 2009年网络游戏实际销售收入为261亿元2010中国网游市场规模近317亿2011中国网游市场规模近395亿2012中国网游市场规模近510亿2013中国网游市场规模近65
11、0亿 作为网游行业主管部门，文化部近期发布2010网络游戏市场年度报告。报告指出， 2010年，中国网络游戏市场增长率降到26.2%，增速连续两年下滑。互联网和移动网游戏市场规模合计为349亿元。,VC+游戏编程,VC+游戏编程,作为网络游戏主管部门，文化部首次发布了2009年中国网络游戏市场白皮书 2009年中国网络游戏市场白皮书摘要腾讯艾瑞2010年中国网络游戏人群分析报告2010中国网络游戏人群白皮书,VC+游戏编程,手机游戏 分类：文字类游戏和图形类游戏. 文字类游戏： A，短信游戏 B，Wap浏览器游戏 图形类游戏：A，嵌入式游戏 B，java游戏 C，Brew游戏 D，Uni-ja
12、va游戏 E. mrp国产手机游戏,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,三、2D/3D/2.5D游戏 2D游戏：2D图形游戏最显著的特征是所有图形元素是以平面图片的形式制作的，地图无论是拼接的还是整图制作，其地表、建筑都是单张的地图元素构成的。而动画则是以一张一帧的形式预先存在的。这些图形元素最终都会以复杂的联系方式在游戏中进行调用而实现游戏世界中丰富的内容。另一方面是2D游戏的显示技术，传统的2D游戏很少需要调用显卡加速，大部分的2D图形元素都是通过CPU进行。因此一款2D游戏的图形负荷要看CPU的负载能力，例如现在的二级城市网吧里普遍CPU配置高，但显卡配置低，因此即使是3D游
13、戏纵横的现在，制作一款画面丰富、风格独特的2D游戏也是相当有市场的。近两年，有人也对2D游戏使用了显卡加速，但显卡技术注定2D图形是通过3D技术进行加速的，即单张的图形或动画还是以D3D计算帖图的形式进行，这样通常可以保证了2D图形运行可以达到很高的速度，但是这类技术也不是很全面，瓶颈主要在显存帖图数量的限制和3D显卡技术标准不一，导致个别显卡运行不了。像素点阵技术也是较早期的2D技术。游戏范例：幻灵游侠,VC+游戏编程,3D游戏：3D技术把游戏世界中的每个物体看作一个个立体的对象，由若干个几何多边体构成。为了显示对象，你在文件中存储的是对对象的描述语句：对象由哪几个多边体组成，它们之间的位置
14、关系，以及在哪个部位使用哪个贴图等等描述性内容。在显示时，还得通过程序对这些语句的解释来实时地合成一个物体。通过若干个立体几何和平面几何公式的实时计算，玩家在平面的显示器上还能以任意的角度来观看3D物体。如果构成物体的多边形越多，那么合成时需要的计算量就越大。贴图是一些很小的图像文件，也被称为“材质”。如果说多边体是物体的骨架，那么贴图就是物体的皮肤。即使仅仅是图形显示上的变化，在3D引擎下世界构成的任何事情也要以3D世界观来对待。在3D世界观中需要了解三件事：3D的特点 物体是真实占有空间的 任何人的视点（摄像机）是可以任意移动并改变角度的 要了解光的运用 游戏范例：古墓丽影、天堂2,VC+
15、游戏编程,2.5D游戏：2.5D是同时具备了2D与3D游戏特点的游戏，我们称之为2.5D游戏。一种是3D的地图，2D的精灵（角色、npc（注1）等），例如ro仙境传说；一种是2D地图，3D精灵，例如征服。但在地图设计制作上，目前还没有2.5D之说，至多为伪3D（注2） 。以最终幻想7（FF7）为例，该作的地图制作采用了3D与伪3D技术的结合。在世界地图上行动时，使用的是真3D技术，所以该地图具备了3D技术的几大特点：物体立体占有空间，视角可变换，光照会随视角移动而变化，而其中最显而易见的便是视角的变换。而在FF7的场景地图中，在同一场景中，其视角是不可变的。其实FF7场景地图所采用的是3D建模
16、，再进行2D渲染整合的伪3D的技术，这种技术也可称为“2D渲染”技术。伪3D的好处在于比较容易将制作物的质感表现出来，而纯2D技术要做到这一点就需要特别专业的技术了。另外，在视角不可变的场景地图中，FF7却实现了精灵（角色、npc）的近大远小透视效果。这种效果就是指在有透视（纵伸感）的游戏场景中，移动的角色会随着场景的向前景或背景方延伸而显得渐大或渐小。这是需要配合程序方面来进行制作的，所以在程序方面会有一定的限制 。（注3）,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,仙剑奇侠传三,VC+游戏编程,四、与其他课程之间的关系 1. 与计算机图形学的关系底层技
17、术大量地采用了计算机图形学的理论和算法 动画游戏侧重在丰富表达，方便易用、造型灵活 图形学的发展基于CAD应用驱动，动漫游戏的促进 与动漫游戏的关系越来越密切 需要适应越来越逼真的场景效果 需要适应实时的三维处理效果,VC+游戏编程,2.与虚拟现实的关系复杂场景对象的模拟和仿真高级复杂的游戏与虚拟现实的界限越来越模糊一些虚拟现实应用场景越来越使用游戏技术虚拟现实技术大量地采用了游戏表现手法和技术,VC+游戏编程,3.与图形硬件的关系越来越依赖于图形硬件的发展应用前景大大推动了硬件技术和系统的发展图形显卡，交互设备图形系统,VC+游戏编程,五、其他 动漫游戏的职业排行J2ME游戏软件工程师 游戏
18、工具程序员 BREW游戏软件工程师 游戏美术设计师(2D/3D) 游戏平台开发 3D游戏设计 手机游戏设计 在线网络游戏设计 游戏策划师 游戏测试员,VC+游戏编程,动漫游戏工程师3D程序工程师 逻辑程序工程师 网络程序工程师 游戏测试工程师 游戏剧情策划 游戏数值策划 游戏文案策划,VC+游戏编程,动漫游戏的技术特征策划与故事版：讲故事，脚本3d模型编辑器，关卡编辑器角色构建，场景构建骨骼动画、模型动画(关节动画、顶点动画、人体动画，见注释)物理系统：运动学，动力学，碰撞检测自然景物模拟：水波海浪、植物等，粒子、流体等纹理（贴图）光影效果，渲染，特效交互硬件接口（显示器、mouse等交互设备
19、）动态场景绘制动作采集AI,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,VC+游戏编程,动漫游戏的文化人文特征 动漫游戏体现人文历史，文化背景 强势文化经济基础决定上层建筑 三维动漫游戏以美国为代表，二维动漫游戏以日本为代表 韩流现象 文化入侵/输入的一种直接方式 中国的代工 中国的原创 相关的产业带动，如玩具业,VC+游戏编程,游戏种类 角色扮演游戏RPG（Role-Playing Game） 最终幻想仙剑奇侠传即时策略游戏RTS（Real-Time Strategy Game ） 沙丘2命令与征服魔兽争霸帝国时代冒险解谜游
20、戏AVG（ Adventure Game） MYST动作射击游戏魂斗罗双截龙超级马里奥QUAKE Haif-Lifa赛车游戏娱乐游戏、教育游戏 网络游戏，单机游戏，街机游戏，手机/掌机游戏，电视游戏 微软X-box，索尼ps3/psp，任天堂Wii Ubisoft，Pixar（动画），Disney，网易，金山,第二节 计算机动画 一、动画的本质、定义和分类 本质：逐格拍摄，连续播放。 定义：以各种绘画的形式作为人物造型和环境空间造型的主要表现手段，运用逐格拍摄的方法把绘制的人物动作逐一拍摄下来，通过连续放映而形成的活动的影像。 分类：二维动画片、三维动画片和实物动画片。 或：图象变形、形状混合
21、、关键帧动画、变形物体的动画、过程动画、关节动画与人体动画,VC+游戏编程,基于特征的图象变形(Morphing),由三维FFD操作得到的鱼的变形图, The Visual Computer 2001.,VC+游戏编程,二维动画片：常规动画片、水墨动画片、网络动画片。 常规动画片：在赛璐璐片（celluloid ）上作画，拍摄后再播放。代表作：狮子王、千与千寻、宝莲灯。 水墨动画片：中国独创，如小蝌蚪找妈妈，牧笛，鹿铃。 网络动画片：由flash等软件制作。小小特警（中）流氓兔（韩）。,VC+游戏编程,三维动画片：由动画制作者在计算机软件中设定动画人物的动作、场景、镜头机位等，最后生成的动画影
22、片。最近的代表作有：怪物史莱克、怪物公司、海底总动员等。 实物动画片：用摄像机把实物拍摄后经过编辑播放的动画片，根据实物的不同又可分为： 剪纸动画片（猪八戒吃西瓜） 皮影动画片（好兵帅克） 木偶动画片（阿凡提）商业运作较成功的实物动画片小鸡快跑，二维人物、三维场景的冰冻星球，三维人物、二维场景的铁巨人，实拍和二维相结合的空中大灌篮等。,VC+游戏编程,三、动画中的时间、空间和运动 时间：指影片中完成某一动作所需要的时间。在动画影片中，计算时间的长度以“秒”为单位，更精确一些还可以以“格”为单位，即1秒=24格。 空间：动画片中活动形象在画面上的活动范围和位置。 运动：匀速运动和非匀速运动。,V
23、C+游戏编程,四、运动的弹性变形和惯性变形 弹性变形：任何物体在受到力的作用时，它的形 式或体积会发生改变，这种改变物理学中称为“形变”。在动画中除根据弹性原理表现弹性变化外，通常要对表现的动作加以夸张。 惯性变形：一切物体都有惯性，日常生活中经常可以遇到，动画中的惯性表现要更生动、活波。,VC+游戏编程,五、曲线运动动画片中的曲线运动大致归纳成三类：弧形线运动、波形曲线运动、S形曲线运动。 弧形线运动：包括所有的抛物运动及一端固定另一端作弧线运动。 波形曲线运动：比较柔软的物体在受到力的作用时其运动曲线呈现波形曲线运动。 S形曲线运动： S形曲线运动的特点是物体本身在运动中呈S形，同时其尾端
24、质点的运动线也呈S形。,VC+游戏编程,六、计算机动画计算机动画是指采用图形与图像的处理技术,借助于编程或动画制作软件生成一系列的景物画面,其中当前帧是前一帧的部分修改。计算机动画是采用连续播放静止图像的方法产生物体运动的效果。 计算机动画的关键技术体现在计算机动画制作软件及硬件上。 计算机动画制作软件目前很多，不同的动画效果，取决于不同的计算机动画软、硬件的功能。虽然制作的复杂程度不同，但动画的基本原理是一致的。 计算机动画分：二维动画和三维动画。,VC+游戏编程,计算机动画的二维与三维二维动画： 平面上的画面。纸张、照片或计算机屏幕显示，无论画面的立体感多强，终究是二维空间上模拟真实三维
25、空间效果。三维动画： 画中的景物有正面、侧面和反面，调整三维空间的视点，能够看到不同的内容。,VC+游戏编程,计算机动画的应用领域动画片制作； 广告、电影特技片头；教学演示； 训练模拟； 作战演习； 产品模拟试验； 电子游戏,VC+游戏编程,发展趋势 是图形学的一个研究热点。 相关学科：物理学，机器人学，生物学，心理学，人工智能，多媒体技术，虚拟现实， 开发具有人的意识的虚拟角色的动画系统，系统应具备的能力： 虚拟角色自动产生自然的行为； 提高运动的复杂性和真实性：关节运动真实性，虚拟 角色、手、面部等身体各部分行为的真实性； 减少运动描述的复杂性； 大型化、网络化、标准化。 最终目标：从自然
26、语言描述的脚本开始有计算机自动产生动画。（智能）,VC+游戏编程,面临的问题 真实性和实时性； 功能更强、速度更快、效果更好、使用更方便； 真实运动生成； 物体造型； 人体动画； 绘制（渲染）,VC+游戏编程,第三节 计算机游戏 一、什么是游戏游戏这个名词一直存在于我们的生活中，我们大家都可以举出很多小时候我们玩的游戏。那么什么是游戏呢？游戏在英文中的单词是：Game，意译为“比赛、竞争、游戏”。从词源上看游戏和比赛一脉相承。游戏的最初方式是非对抗性的、友好的体力与技巧比赛，参与者在体力得到锻炼的同时，也得到了乐趣。因此游戏也可以如下定义：游戏就是本身具有特定行为模式、规则条件、身心娱乐和 输
27、赢胜负的一种行为表示。,VC+游戏编程,其中： 行为模式：无论多简单的游戏，都有特定的流程模式，这种流程模式是用来贯穿整个游戏的行为。例如：猜拳游戏如果没有剪刀、石头、布等行为模式那么还叫“猜拳游戏”吗？ 规则条件：当游戏有了行为模式后，就要定出一系列的条件规则。参与者必须遵守这些规则，否则就是“犯规”。 身心娱乐：一种游戏所带来的娱乐性，关键就是在于它为玩家所带来的新鲜刺激感，这是游戏的精华所在，它使得玩家们不断的要去玩它。 输赢胜负：一个没有输赢胜负的游戏，仿佛少了它存在的意义，因此可以说，输赢胜负是所有游戏的最终目的。,VC+游戏编程,二、计算机游戏随着时代的进步，游戏从单纯的体力活动逐
28、渐向体力与脑力结合的方向发展，甚至出现了纯脑力的活动，如：棋类和牌类游戏。进入科技时代后，越来越多的高科技手段被运用到了娱乐行业中，最终能够以计算机的运算来代替原来必须由人来承担的角色。随着家用计算机的普及，游戏进入了计算机。那么，我们从下面几个角度来看计算机游戏的本质。,VC+游戏编程,1. 从游戏技术上看从技术角度看，计算机游戏是“以计算机操作为平台，通过人机互动形式实现的、能够体现当前计算机技术较高水平的一种新形式的娱乐方式”。游戏必须具有高度的互动性，这是指玩家所进行的操作在一定程度及一定范围内，对计算机上运行的游戏有控制和影响。计算机游戏也体现了当前计算机技术的较高水平。当计算机的D
29、OS平台逐渐被Windows系列所取代，DOS游戏就逐渐走向没落；当计算机从奔腾486进入586，原本的256颜色游戏被真彩色游戏替代；当光驱成为计算机的标准配件后，原本用磁盘作为存储介质的游戏也纷纷变成了光盘版产品；当三维加速卡逐渐流行起来后，市场上就同时出现了必须用三维加速卡才能运行的游戏,VC+游戏编程,2. 从游戏内容看在内容上，计算机游戏是一个让玩家追求某种目标，并且让玩家可以获得某种“胜利”体验的娱乐性文化产品。它具有丰富而独特的表现力，能表现出许许多多鲜明生动的形象，因此从这个意义上说，游戏和戏剧、电影一样，是一种综合性艺术，是融合了技术的、更高层次的综合艺术。有人把游戏称为继绘
30、画、雕刻、建筑、音乐、诗歌（文学）、舞蹈、戏剧、电影（影视艺术）之后的人类历史上的第9种艺术。,VC+游戏编程,在游戏中，它的艺术性体现在世界观、剧情、人物、规则，再加上表现这些的媒体（音乐和画面）。 游戏建构了一个虚拟的世界，游戏的创作人员要使得这个虚拟的世界具有“价值”，才能使它容易被玩家接受，因此，要创作出这个世界中的历史、各种力量和它们的均衡、善恶准则，甚至要创作出具有特定人文特色的风俗习惯等。游戏是给人玩的，那就要有玩家的角色，也要有人物活动的剧情设计，同时要设定各种规则系统。音乐和画面是游戏内容的外在表现。,VC+游戏编程,3. 从玩家角度看从玩家角度看，计算机游戏提供了其他艺术形
31、式无法提供的或无法满足的东西。如：为玩家提供了挑战的机会和场所；游戏具有虚拟的社会性，可以给玩家提供与朋友进行交流的机会；提供玩家独处的经历；能提供满足感；提供情感的体验；提供幻想；,VC+游戏编程,第四节、计算机游戏的发展历程和三个发展趋势 一、发展历程 从时间上： 1961-PDP-10：太空大战（电脑游戏） 1978-TRS-80：冒险岛（PC游戏之父） 1980中期：DOSWindows 1990初期 1990中后期,VC+游戏编程,二、游戏平台通常我们认为“平台”是一种传递的媒介，而“游戏平台”就是让我们可以与游戏沟通的一种媒介。“游戏平台”又可分为许多不同的类型，例如纸上游戏“大富
32、翁”就是与玩家的一种沟通媒介；电视游戏器与计算机也称得上是一种游戏平台，又可称为“电子游戏平台”。由此可知，游戏平台不仅可以执行游戏流程，而且它也是一种与游戏玩家们沟通的管道。,VC+游戏编程,游戏平台的发展过程：,三、游戏的三个发展趋势,Interactivity 交互性,Immersion 置入感,Internationalization 国际化,VC+游戏编程,1.置入感所谓置入感，就是指深入其中，忘乎所以。为了达到置入感，各种艺术形式采用了诸多技术手段。第一步要构建一个虚拟的世界，第二步是要尽量使虚拟的世界占据人的大部分感官。第三步则是尽量减少观赏者所处的现实世界的干扰。游戏中置入感的
33、实现也是采用构建一个虚拟世界的方法，把玩家拉进这个虚拟世界，达到深度置入感。游戏中虚拟世界的实现由两个步骤组成：软件处理和硬件处理。软件处理是指使用软件技术和媒体文件构建一个虚拟世界一个由数学模型所构成的在现实中并不存在的世界；硬件处理主要是通过输出设备把这个数学模型转换成阴极射线管所显示的图像，并将其展现在玩家面前。,VC+游戏编程,2.交互性游戏作为一种娱乐形式，第一要实现置入感，构建一个虚拟的游戏世界；第二就是要提供交互性，使得玩家可以和这个虚拟的游戏世界进行交流。交互性体现在两方面：交互手段、交互的可能兼反应。我们用一个简单的例子来说明这两个概念。假定在一个游戏中，游戏人物需要从山崖上
34、摘一朵花献给自己的女友。首先我们遇到的问题是如何让玩家操纵游戏人物去摘花。可以有以下4种设计方案。,VC+游戏编程,（1）最简单的一种设计：当玩家操纵游戏人物走到距花朵的一段距离内时，弹出一个窗口，显示提示“花朵在附近，是否摘下？”，提示下方有“是”和“否”两个按钮。玩家可以在“是”的按钮上点一下以摘下花朵。 （2）复杂一点的设计，可以让玩家操纵游戏人物移动到花的旁边，然后改变屏幕光标的形状，改成手的形状，同时显示一个信息条：“在花朵上按鼠标按钮即可将其摘下！”。这时候玩家按一下鼠标，花朵被摘下来了。 （3）更复杂的设计，是类似于黑与白中的姿势识别与控制系统：玩家所控制的人物走到花朵的旁边，玩
35、家移动鼠标使得屏幕光标位于花朵上方，这时屏幕光标改变成一只张开的手的形状，当玩家在花朵上按下鼠标按键后，屏幕光标显示一只收拢的手的形状，玩家必须按住鼠标按键不松开，拖动光标到主角的身上，然后松开。这样屏幕上才会显示信息：“花朵被摘下。”同时屏幕光标的形状恢复到张开手的形状。(目前达到),VC+游戏编程,（4）最复杂的设计，从玩家角度讲又是最简单的设计，是采用VR 系统：玩家头戴头盔式显示器，手戴触感手套，眼前是一个全三维的虚拟世界，当他“走”到花朵旁边时，他向花朵伸出了手，握住了花枝，将其拔起。上面所列举的四种设计方案，实际上是四种不同的交互手段。第一种是标准的菜单选择式的交互，简单而又乏味；
36、第二种是使用图标和对图标的直接操纵进行交互，有了一定的变化（时态性）；第三种是在第二种基础上引入连续时间的概念，使得操作更复杂，含义更丰富；而第四种则是使用VR 系统来最大限度地模拟我们在真实世界中的交互，对玩家来说最直观简单。,VC+游戏编程,当玩家在使用一定的交互手段进行输入时限制越少，效果愈真，则交互性越强。仍以摘花为例：在玩家摘花之前，对可摘之花有何限制？是否只有那样特定的一朵花是可以摘的？还是游戏中所有的花都可以摘？显然后者给玩家的自由度更大，更近似于真实世界，需要构建的游戏世界也更宏大，游戏世界的驱动规则也更复杂。当玩家摘花之后，以何种形态去反映摘花这个事件的效果，早期二维PRG游
37、戏中，屏幕上不能做出复杂的变化，最多就是在物品菜单里面显示一下。三维游戏中，可以用三维动画显示花朵被摘下的过程；而使用VR 系统，则可以从玩家的视角显示花朵被摘下的过程，更为真切；而更登峰造极的，是可以利用电子香味发生器，当玩家把花摘下移近鼻子的时候，散发出更浓烈的香味。显然上面所列举的几种效果一种比一种更真实生动。,VC+游戏编程,3.国际化前面两条趋势讲的是技术方面的趋势游戏将不懈地追求更深的置入感和更强的交互性。而这第三条趋势讲的是设计文化方面。近几年来，人们所明显感受到的一个的趋势是游戏设计更趋国际化了。实际上在所有的领域，国际化全球化都是一个无法阻挡的潮流。,VC+游戏编程,第五节
38、游戏设计概览 一、游戏的主题 1.时代:“时代”的目的是用来描述整个游戏的时间与空间，代表的是游戏中主角人物所存在的时间与地点。以单纯的时间特性来说，可以包含游戏中人物的服饰、建筑物的构造以及合理的环境对象。所以设置明确的时间才不会让玩家觉得整个游戏的过程中舍发生一些不合常理的人、事、物；而空间特性指的是游戏故事的存在定义，例如地上、海边、山上或者是太空。目的就是要让玩家可以很清楚地了解到游戏中存在的方位，所以“时代”的要素主要是描述游戏中主角存活的逻辑意义。,VC+游戏编程,2.背景在我们定义出游戏的时代后，接下来就必须去定义游戏中所发生的背景。根据定义的时间与空间，再设计出一连串的合理背景
39、。如果在游戏中常常出现一些不合理的背景；例如将时代定义在远古，可是背景却出现了现代的高楼大厦或汽车。除非具有合理的解释，要不然玩家们就会被游戏中的背景搞得晕头转向，不知所措。,VC+游戏编程,3.人物通常玩家最直接接触到游戏的部分就是他们所操作的人物与故事中的其他角色，因此在游戏中就必须刻划出故事的正派与反派角色。而且最好每一个设计的人物都拥有自己的个性与特征。如此一来，游戏才能淋漓尽致地突显人物的特色，也让玩家在操作主角人物时，更能深入其境、浑然忘我。,VC+游戏编程,4.目的不管是哪一种类型的游戏，它们都会有独特的玩法与目的，而且游戏中的目的可能不只一种。如同有些玩家为了让自己所操作的人物
40、达到更强的程度，他们就会拼命地提升自己主角的等级；有些玩家也会为了故事剧情的发展而去拼命地打击敌人过关，或者为了得到某一种特定的宝物而去收集更多的元素等等。诸如此类，“目的”就是让玩家有了肯继续玩下去的理由，没有了游戏目的，相信玩家可能不到!“ 分钟就会觉得索然无味，玩不下去了。,VC+游戏编程,二、游戏的基本设计游戏系统决定游戏的基本玩法类型，例如角色扮演、动作、策略、益智等等。简单地说，我们必须定义游戏中几项基本的要素，而这些基本要素就必须从“给谁玩” 、“玩什么”、“如何玩” 三项考虑。 1.给谁玩“给谁玩”是游戏定位的最根本考虑要素。在游戏设置的初期，我们必须要去了解这套游戏是要给哪一
41、些玩家玩，而这些玩家又比较喜欢玩哪一种类型的游戏,VC+游戏编程,2. 玩什么为了让玩家对游戏产生兴趣，我们就必须让玩家了解游戏到底在玩些什么。是打斗带来的刺激呢？还是解谜所带来的快感？所以我们在设置游戏系统的时候，就必须考虑到这个因素。 3. 如何玩在设置完游戏的“给谁玩”和“玩什么”要素之后，接下来就要让玩家知道游戏到底要怎么玩。简单地说，“如何玩”就是要告诉玩家要怎么样才能让游戏可以顺利地进行下去。如果将“如何玩”设置得含糊不清或过于复杂，玩家很容易把握不准游戏方向，进而降低玩这款游戏的兴趣。,VC+游戏编程,三、游戏的流程控制否 是,VC+游戏编程,四、游戏软件的体系结构 一个典型的游
42、戏一般由以下的核心系统组成： 用户界面 事件处理器 综合数据库 图形引擎 物理模拟子系统 逻辑处理引擎 声音引擎 硬件抽象接口 此外还包括如下的一个或多个子系统： 菜单子系统 联机帮助子系统 音乐子系统对上述各个互相依赖子系统和游戏的各个数据流进行封装，就形成了一个典型的游戏软件体系结构，如下图所示：,VC+游戏编程,VC+游戏编程,五、设计游戏的四大要素在设计一套游戏时，有4 个极为重要的角色，就是“策划”、“程序”、“美术”、“音乐”策划游戏的灵魂程序游戏的骨架美术游戏的皮肤音乐游戏的外衣,VC+游戏编程,1.策划是其他三个角色的核心领导，并控制整个游戏的规划、流程与系统。策划人员必须编写
43、出一系列的策划书供其他游戏参与人员阅读。通常策划人员所要做的工作，可以归纳为下列几点: 1）游戏规划：游戏制作前的资料收集与环境规划。 2）架构设计：设计游戏的主要架构、系统与主题定义。 3）流程控制：绘制游戏流程与控制进度规划。 4）脚本制作：编写故事脚本。 5）人物设置：设置人物属性及特性。 6）剧情导入：把故事剧情导入引擎中。 7）场景分配：场景规划与分配。,VC+游戏编程,2.程序程序是用来升华游戏灵魂的一种技术性工具。在策划人员凭空想象的策划书中，我们必须利用程序来加以组合成形。程序设计人员必须了解策划人员的构想计划，根据他们的想法与理念，将设计转化成一种成像的画面或功能。程序设计人
44、员也要具备拆解策划书的能力，将分解出来的游戏功能分配给其他人去编写。而且在其他人将程序编写完毕之后，再将它们整合为一，达到策划人员所要求的画面或功能。,VC+游戏编程,程序设计人员所要做的工作，可以归纳为下列几点： 1）编写游戏功能：编写策划书上的各类游戏功能，包括编写各种编辑器工具。 2）游戏引擎制作：制作游戏核心，而核心程序足以应付游戏中发生的所有事件及图形管理。 3）合并程序代码：将分散编写的程序代码加以结合。 4）程序代码除错：在游戏的制作后期，程序人员可以开始处理错误程序代码，及重复进行侦错的动作。,VC+游戏编程,3.美术对于玩家们来说，最直接接触他们的就是游戏中的画面，在玩家尚未
45、真正操作游戏的时候，他们可能会先被游戏中的绚丽画面所吸引，进而动心去玩这款游戏，因此优秀的美术人员是非常重要的。美术人员所要做的工作，我们可以将它归纳为下列几点：,VC+游戏编程,1）人物设计：不论是2D还是3D 的游戏，美术人员必须根据策划人员所规划的设置，设计与绘制游戏中所有需要的登场人物。 2）场景绘制：在2D游戏中，美术人员要一张张地刻出游戏所需要的场景图案；在3D 游戏中，美术人员必须绘制出场景中所有必须要使用到的场景对象，以提供地图编辑人员使用。 3）界面绘制：除了游戏场景与人物之外，还有一种经常在游戏中所看见的画面，那就是使用界面。这种用户界面就是让玩家可以与游戏引擎做直接沟通的
46、画面。美术人员要把亲合性与方便性作为设计用户界面的原则。 4）动画制作：游戏中少不了会有几个串场的动画，美术人员会根据策划书的需求而制作出音效十足的动画。,VC+游戏编程,4.音乐在游戏中，少了音乐的衬托，它的娱乐性就会大大减半。譬如玩家在刺杀一个敌人的时候，只能看到在画面中游戏人物一个在砍人，另一个被砍，那么游戏的刺激性便会减少许多。音乐制作人员的工作就比较单纯，他们只要做出游戏中所需要用到的音效与相关的背景音乐即可。总之，游戏设计四大要素的角色可以简单诠释如下： “音乐”能够震憾玩家们的听觉；“美术”能够吸引玩家们的目光； “程序”能够牵动玩家们的手足；“策划”能够虏获玩家们的心。,VC+
47、游戏编程,第六节 计算机游戏分类 一、 RPG（Role-Playing Game）角色扮演游戏RPG游戏是最受欢迎的游戏类型之一。 1. 对人生的模拟如果说飞行模拟类、体育类、动作类等类型的游戏都是对现有的某项人类活动的再现与模拟的话，那么RPG 游戏体现的则是对整个人生的再现与模拟。正因为如此， RPG游戏所构造的情感世界是所有类型的游戏中最为强大的，能带给我们深刻的体验感。这种体验感来源于每个人内心深处对人生的感悟和迷茫、无奈与苛求、失意与希望，所有这些都可以在RPG游戏所构造的虚拟人生的情感世界中得到共鸣。,VC+游戏编程,2. RPG游戏的三维空间可以用一个三维坐标系统来定位RPG
48、游戏，所有类型的RPG 游戏都位于这个坐标系所界定的三维空间中。如下图所示。图 中的三个坐标轴所表示的内容分别为构成RPG 游戏的三大特性，即：（1）艺术性（X 轴）（2）故事性（Y轴）（3）交互性（Z 轴）,VC+游戏编程,若把每个坐标轴的最大坐标值定为1，那么坐标点（0，0，1）代表纯粹的艺术作品。如视觉艺术和音乐作品等；（1，0，0）点代表完全的操作性活动，如体育运动；（0，1，0）点则代表故事情节及其纯线性的展现和播放，如电影剧本、VCD和录像带。而RPG 游戏则位于点（x，y，z）。其中 0x1，0y1，0z1。而不同类型的RPG游戏，在这个三维空间所处坐标不同。偏重交互性的，其x 值较大；偏重故事性的，其y 值较大。需要指出的是：x，y，z 的值都不能为0，因为构成RPG 的三大特性缺一不可。,VC+游戏编程,在艺术性上，RPG 游戏和其他类型的游戏一样，借助于多媒体视听的强大能力，综合了美术、动画、音乐、音效、文学、戏剧等多种艺术娱乐表达形式。在故事性上，与其他游戏类型相比，RPG 游戏和电影的关系更为密切。因为它们的“情节”都是由”剧本”严格限定的，也就是单线发展的。但与被动欣赏的电影不同的是RPG游戏给游戏者提供了虚假的主动性。这种虚假的主动性和被动设定的故事情节相结合而构成了RPG 游戏的交互性。,VC+游戏编程,
