第一章 计算机游戏概述

VC++游戏编程

参考书：游戏设计概论胡昭民编著

VisualC++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

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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

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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

(GameEngine)。

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＞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Quakelll和UnrealTournament

＞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，以及按照正确的音量输出声音等

等。

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游戏引擎的常见功能：

L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。

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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。

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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。

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2、美术方面

二维的标准开发工具是painte「和photoshop,

三维的标准开妥工具是3Dmax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。

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A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

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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:

1.普通世界

2.冒险的召唤

3.对冒险的拒绝，或者说是抵触

4.与智者的相遇

5.穿越第一极限

6.测试、盟友、敌人

7.接近深层的洞穴

8.严峻的考验

9.得到嘉奖

10.回去的路

11.复活

12.满载而归

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、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1507亿元人民币，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1：7

VC++游戏名游戏产业集结构分析的

吉明：本栏目所用图标如有侵权请与我们联系

.

.二口供应关.泵K，后驶更新内容提供

服务器经销商游戏运营商.户品中式|匕游戏软件开发商

—iNKHDBfiaMMlfllflnnQHflDBBBBf

服务器日常硬维护

信息发布产品分箱

网络游戏

服务器王机托首

崩i

nhp:Aqatnea.i>na.cofncn

菸取产品

互联网络服务提供商游戏媒体谛戏软件分销商

市场信息

线上互刮

交流获即

产品宣芮

最新游戏•

在线进行游戏购买游戏点卡

资讯

游戏玩冢

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从网络游戏涉及的生产商、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至U3亿元人民币的收入。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，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）

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>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650亿

>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。

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2003-2012年中国网络语戏市场规模

[=市场观稷（亿）一—增长率

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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

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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-java游戏

E.国产手机游戏

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2007-2012年中国手机港戏市场规模及增长率

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中国手机游戏行业生命周期

市

场3G牌照发脓有迸入

娓厂点蓄量毒£,产业

程友会提迷，行业开始

建人厂商漕多，厂商致力第一轮藜台.并明美.・•-2011S>­--

于培界用户使用习惯市场例常生，风陞投资塞

爰案送鼻，装停风趁投资高度事加,”

关注.信多数风险投资商仍产业开的发生第二次

持双里交度，」大贰里整合新的市

婚格，费逐步成形，将

比五第二波退出高淮

和双除投费菸潮.•

概念引入・O•f200^-201OS.

双四产品土比・

手机需我市场开

始而动》一

1200导287

广*%」一…—

04..发展阶段

导人研反长掰•戌费丽

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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》

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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“枚质”。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弓

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》

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.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精良，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）o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，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血大或渐小。这是需要配合程序方面来

进行制作的，所以在程岸方面会有一定的限制。（注3）

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仙剑奇侠传三

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四、与其他课程之间的关系

1.与计算机图形学的关系

计算机游戏动画的原理

图形学与方法

＞底层技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

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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

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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

A图形显卡，交互设备

A图形系统

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五、其他

>动漫游戏的职业排行

>J2ME游戏软件工程师

>游戏工具程序员

>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

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>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

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＞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）

＞动态场景绘制

＞动作采集

＞AI

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纹理映射

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＞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

A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

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＞游戏种类

»角色扮演游戏RPG(Role-PlayingGame)《最终幻想》《仙

剑奇侠传》

＞即时策略游戏RTS(Real-TimeStrategyGame)《沙丘2》

《命令与征服》《魔兽争霸《帝国时代》

＞冒险解谜游戏AVG(AdventureGame)《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....

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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、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

基于特征的图象变形(Morphing)

由三维FFD操作得到的鱼的变形图,

TheVisualComputer2001.

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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。

A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）。

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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。

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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。

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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。

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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。

A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，同时其尾端质点的运动线也呈S

形。

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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。

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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。

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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

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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：从自然语言描述的脚本开始有计算机自动产生

动画。（智能）

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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）

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第三节计算机游戏

、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

乐和输赢胜负的一种行为表不。

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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。

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、计算机游戏

随着时代的进步，游戏从单纯的体力活动逐渐向

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。

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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DOS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

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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。

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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。

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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；

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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：DOS^Windows

1990初期

1990中后期

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、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。

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游戏平台的发展过程：

电子游戏平台的发展过程

年份处理位代表游戏机

19838位红白机任天堂FC(FamilyComputer)

198616位世嘉（SEGA）

199116位超级任天堂（SFC）

1994.1132位SEGASatum(SS)

1994.1232位PlayStation(PS)

1996.664位任天堂N64

1998128DreamCasl(DC)

2000.3128位SonyPlaySlalion2(PS2)

2001.9128位任天堂GameCube

2001.11128位微软X-BOX

三、游戏的三个发展趋势

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L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

刖。

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,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

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。

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(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)

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（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；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。

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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。

八工玩家摘花之后，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。

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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。

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第五节游戏设计概览

一、游戏的主题

L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。

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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。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。

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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。

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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。

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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。

L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

给哪一些玩家玩，而这些玩家又比较喜欢玩哪一

种类型的游戏

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。

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四、游戏软件的体系结构

一个典型的游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：

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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

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L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。

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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

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。

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程序设计人员所要做的工作，可以归纳为下列几

八占、、.•

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。

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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：

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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。

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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；“策戈

能够虏获玩家们的心。

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第六节计算机游戏分类

一、RPG(Role-PlayingGame)----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。

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2.RPG游戏的三维空间

可以用一个三维坐标系统来定位RPG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

(2)故事性

(3)交互性

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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；（L0,0）点代表完全的

操作性活动，如体育运动；（0,L0）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,

V，z）o其中Ovxvl,0<y<l,0<z<lo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,V，z的值

都不能为0,因为构成RPG的三大特性缺一不可。

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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。

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2.RPG模型

事件1

单

事件2线

发

展

交互的

事件4故

部分

事

情

节

》

事件N

单线RPG模型

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3.RPG游戏的代表作

RPG游戏通常以科幻故事或幻想故事为蓝

本，其中有些历史题材的游戏在某些玩家群中很

流行。RPG一般又分为美式RPG和日式RPG。

日式RPG的代表作是《最终幻想》(Final

Fantasy)系列和《勇者斗恶龙》(Dragon

Qyest)系列。日式RPG是RPG的鼻祖，也可

以说是比较“纯”的RPG,而美式RPG中就加入

了很多新的要素，比如说实时战斗和人工智能等。

可这么以说：日式RPG向故事性倾斜得比较多，

而美式RPG向交互性倾斜得更多一些。

、ACT(ActionGame)动作类游戏

最初是家用游戏机上最流行的游戏类型。在任天堂8

位机的时代，《魂斗罗》《双截龙》等横卷轴ACT曾经

风靡一时。最早的玩家们被冠以“闯关族”一名，就是因

为在横卷轴ACT游戏中，玩家要从左向右一关一关地闯

过去，最终打倒大魔头。以现在的眼光来看早期的ACT

游戏，我们会发现这种游戏才是真正传统意义上的“游

戏”------它侧重于手眼协调和条件反射。每一关的敌人

都是从固定的地方跳出来，按固定的轨迹运动，可以说没

有任何智能可言。因此，玩家如果玩了足够多次之后，对

整个游戏可以说是成竹在胸。

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动作游戏有几种形式，最流行的是第一人称

视觉(1stPPOV)游戏角色被武装起来，对手也

同时被武装。游戏通过角色视觉变化发展。这种

游戏通常也被称为第一射击(FPS)游戏。动作

游戏通常有多个玩家同时在线，你的游戏对手是

有真人控制的敌人而不是计算机操作的，想在游

戏中获胜需要快速的反应、良好的手眼协调能力，

并且要熟悉游戏中的武器装备。在线的FPS游戏

如此流行以至于有些游戏没有单人游戏。

有些动作游戏是严格的3rdPPOV,你可以

看见自己的游戏角色以及游戏角色所处的虚拟世

界的其余部分。

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ACT代表作：

20世纪80年代末风行一时的《魂斗罗》和

《双截龙》系列；《超级马里奥》（旧译《超级

玛丽》）是不少玩家的启蒙之作，《马里奥64》

可以作为惟一能够在二维和三维世界里同样成功

的ACT系列；目前三维ACT游戏最典型的例子

就是《古墓丽影》系列。

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三、FPS(First-PersonShooter)第一视觉射击游戏

FPS是从美国流行起来的一种游戏类型。它起源于早

期苹果机上的迷宫游戏和游戏机上的ACT游戏。。在融

合了两类的特点后，通过引入第一视角和三维图形使得游

戏的表现力得到极大提高。首先是置入感的提高：三维世

界和第一视角的应用使得玩家第一次能够感到他们“面对”

着一个真实的三维世界。其次是交互性的提高：三维地图

使得玩家们摆脱了ACT游戏由一个路线前进的限制，玩

家可以沿多种路径到达终点，更增加了搜索前行的乐趣和

不确定性。oNPC(Non-PlayerCharacter)概念的提出

使得玩家所要面对的对手有了一定的智能和适应性，不再

是像ACT游戏中的敌人那样定点定时出现。

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FPS游戏的要素有以下三点：

（1）三维关卡（3Dlevel）：关卡这个要素是从ACT游

戏中继承的。整个游戏由一系列关卡组成。每个关卡有自

己独特的三维场景。

（2）任务（mission）：任务就是玩家在一个关卡里要完

成的使命和要达到的目的。不管是夺取旗子也好，还是安

置炸弹也好，达到这个目的才能通过这一关，进入下一关。

任务可以是相互嵌套的，比如说一个主任务的完成需要先

完成几个子任务。

（3）NPC：NPC是具有一定智能和适应性的，不是由玩家

来控制的敌方或者友方。游戏业人工智能技术的应用最初

就是从NPC上发展起来的。NPC要阻碍（敌方）或者帮

助（友方）玩家完成任务。

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FPS代表作：《QUAKE》（雷神之锤）系歹U

和《UNREAL》（虚幻）系列是FPS的代表作，

《Haif-Lifa》被认为是FPS的突破性作品。

目前FPS的发展趋势是：第一，提高NPC

的人工智能，引入小组机制，使得FPS不仅仅是

疯狂扫射和冲锋，而有了战术配合。第二，被

FPS长期忽视的故事性也越来越得到强化。最后,

联网对战使得FPS更加刺激。受到空前好评的

《Half・life》（半条命）就代表了这三种趋势。

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四、FTG格斗游戏

格斗游戏也是一个长盛不衰的游戏类型。其基本特

征是在一个狭小的场景里，通过复杂的按键序列来控制双

方角色进行一对一的打斗。二维格斗游戏一般采取平视镜

头。三维格斗游戏一般使用第三视角。比之ACT,FTG的

背景固定，玩家的注意力完全在对手身上。目前FTG的

发展趋势是三维场景变得更大更复杂，可以使用场景里的

道具，以及使用物理编程来使得打斗真正符合现实世界的

力学原理。FTG代表作：《街霸》(StreetFighter)和

《格斗之王》(KingofFighters)系列是二维FTG的

代表作；《VR战士》(VirtraFighter)和《铁拳》

(Tckken)系列三维FTG的代表作

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《街霸》(StreetFighter)（左上）和《VR战士》

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五、RTS(Real-TimeStrategyGame)实时策略游戏

和FPS一样，作为一种游戏类型，RTS也是由一两个开山大作

所确立的