健身单车体感游戏设计与实现

摘要

计算机技术和个人电脑的普及使得游戏产业的发展空前兴旺，游戏产业已成为我国经济转型中的一个新的经济增长点，被誉为朝阳产业、绿色产业和黄金产业。但是游戏业也招致一些批评的声音，主要是游戏内容的健康性，游戏玩家容易沉湎其中而造成社会孤立感，并缺乏有效的身体锻炼。随着生活水平的提高，人们更加关注身体健康。体感游戏在这个背景下应运而生，它是以虚拟现实技术为基础而创新的系列休闲健身设备，以日常健身的自然方式在数字构建的虚拟环境中的各种逼真比赛场地上进行锻炼和比赛，可以在虚拟环境下实现并产生等同亲临真实环境的体验与感受。但是目前国内的体感游戏在策划、应用、以及互动技术这些方面和国外还有很大的差距。而且国外的体感游戏也仅局限于家庭休闲健身，无法达到大运动量以及多人交互健身的目的。本文期望进行对体感游戏的策划、体感游戏的实现技术的研究，来提高国内体感游戏水平，具有一定的理论意义和良好的市场应用前景。
　　 本文通过分析国内外体感游戏发展的现状以及存在的问题，阐述了项目的研发背景和意义，并进行了健身单车体感游戏项目的设计与研发。首先对游戏开发的几个部分：策划、程序、美术进行概述。接着在此基础上，进行游戏设计的工作，主要是如何在游戏设计中体现游戏性，同时因项目的特殊性，做了人性化的设计。继而进行程序编写的工作，对游戏程序的关键性技术进行了研究，包括网络通信、车辆的碰撞、人工智能。然后是美术的设计，对场景的Billboard技术、粒子系统、LOD技术进行了研究，对引擎先进的渲染技术和游戏美术建模的特殊性，进行了探讨。最后成功的实现出一个商业化的Demo原型。
　　 逼真的三维场景、运动模型的实时交互、智能的NPC设计、有趣的游戏玩法、多人竞争的交互等可实现视觉、触觉、大运动量的多重功能。该系统实现的原理和方法不仅能用健身单车游戏，而且还可以用于划船健身游戏、跑步机健身游戏等，应用前景十分广阔。

目录

文摘

英文文摘

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本文的研究对象及主要内容

1.4 本章小结

第2章 游戏开发概述

2.1 游戏策划概述

2.2 游戏程序概述

2.3 游戏美术概述

2.4 本章小结

第3章 健身单车游戏的游戏性设计

3.1 游戏性的定义

3.2 游戏性体现原则

3.2.1 规则性原则

3.2.2 平衡性原则

3.3 蕴含游戏性的游戏设计

3.3.1 设置有挑战性的关卡

3.3.2 实现人工智能趣味

3.3.3 不甘心落后的竞争

3.3.4 逼真的场景设计

3.4 本章小结

第4章 基于Torque引擎的游戏开发

4.1 Torque引擎的框架结构

4.2 基于引擎的游戏关键技术

4.2.1 引擎网络通信

4.2.3 游戏碰撞检测

4.2.4 游戏群体行为模拟

4.3 本章小结

第5章 虚拟场景的建设

5.1 游戏虚拟场景的建立

5.1.1 Billboard技术及应用

5.1.2 粒子系统技术及应用

5.1.3 层次细节LOD技术及应用

5.2 本章小结

结论

参考文献

致谢

附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录

附录 B 攻读学位期间参与的主要项目