面向群体的沉浸式射击游戏关键技术研究

摘要

随着图形技术和硬件水平的进步，计算机游戏在全球范围内得到飞速发展，已成为人们重要的娱乐方式之一。传统计算机游戏通常采用采用鼠标/键盘、显示器/电视进行输入和输出，显示设备尺寸小，游戏视角较窄，交互体验不够自然，玩家在娱乐过程中得到的沉浸感不强。采用多投影显示技术和体感交互技术构建的沉浸式游戏可带给玩家高度沉浸的视觉体验和交互体验。
　　基于多投影显示技术的沉浸式游戏通常占有较大的物理空间，允许多个玩家在同一地点同时进行游戏。多人游戏通过多个玩家间的合作、对抗和互动，发展出更为丰富的游戏形式，带给玩家更多游戏乐趣。面向主题公园的大尺寸沉浸式游戏娱乐项目为提高游客吞吐量，要求支持几十位玩家同时进行游戏。在沉浸式游戏中增加对多人游戏的支持具有重要的研究价值和实际需求。
　　目前沉浸式游戏已成为国内外重要研究方向之一，与传统计算机游戏相比，该类游戏的构建技术尚未成熟，现有的一些沉浸式游戏在游戏沉浸感和多人协同游戏方面存在一些不足。本文设计一个面向群体的沉浸式射击游戏原型，利用多投影显示、体感交互、多媒体特效、相机伴随动画等方式来提升玩家的沉浸式体验，通过分布式设备驱动来支持大数量交互设备的并发使用，通过相机路径与相机特效运动结合的方式实现了多人游戏中的相机自动控制机制。本文对面向群体的沉浸式射击游戏构建过程涉及到的如下关键技术进行研究并给出相应的解决方案。
　　在游戏整体框架方面，给出游戏软硬件架构，包括游戏中各类硬件及软件模块的组织方式。
　　在人机交互方面，选用蓝牙体感手柄实现自然人机交互，设计分布式设备驱动来支持大数量交互设备的并发使用实现多人交互。
　　在虚拟相机控制方面，采用相机路径与相机特效运动结合的方式实现虚拟相机自动控制机制，通过相机伴随动画营造具有视觉冲击力的立体体验。
　　本文基于上述研究构建游戏原型系统，从分布式设备驱动性能、多媒体特效响应速度和相机伴随动画对游戏性能影响等方面对该游戏原型系统进行实验。实验结果表明，游戏原型系统具有较好的系统性能和游戏体验。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 本文工作

第二章 相关工作

2．1 多投影显示

2．2 分布式交互设备管理

2．3 虚拟相机控制

2．4 本章小结

第三章 面向群体的沉浸式射击游戏框架

3．1 沉浸式射击游戏简介

3．2 硬件架构

3．3 软件架构

3．3．1 游戏基本模块

3．3．2 分布式设备驱动模块

3．3．3 多媒体特效服务器模块

3．3．4 游戏排行榜显示模块

3．4 本章小结

第四章 分布式设备驱动

4．1 整体架构

4．2 交互设备选择

4．3 设备管理

4．4 数据获取

4．5 数据映射

4．6 本章小结

第五章 相机自动控制

5．1 概述

5．2 相机路径系统

5．3 相机特效运动

5．4 相机伴随动画

5．5 本章小结

第六章 系统构建与测试

6．1 系统构建

6．1．1 游戏引擎

6．1．2 运行环境

6．2 系统测试

6．2．1 游戏整体性能测试

6．2．2 分布式设备驱动测试

6．2．3 多媒体特效测试

6．2．4 相机伴随动画测试

6．3 本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

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