05707游戏创意与设计概论复习资料
1. 什么是游戏：
2. 游戏的四种必要元素
3. 游戏最重要的特点是
4. 游戏平台
5. PS即为Play Station的缩写，
6. GBA则是
7. Wi-Fi是指
8. 虚拟现实
9. LAN On Motherboard
10. 显卡性能的优劣与否主要取决于
1．试讨论游戏的未来发展趋势
2．试讨论如何策划好一款成功的游戏
11. RAMDAC
12. 骨灰级游戏
13. E3
14. 游戏设计4大元素
15. 游戏的原画设计项目包含以下三种
16. 游戏中使用的音效文件
17. 游戏设计架构与规划
18. 好玩的游戏系统必须符合游戏平衡的原则。
19. 益智类游戏
20. 策略类游戏是所以游戏类型中内涵最丰富的一种游戏模式，可以为分两大类：单人剧情类和多人联机类。
21. 模拟类游戏最大的特色就是模仿力求完美，游戏操作指令较为复杂，侧重于器具的物理原则及给玩家的真实感受，让玩家在玩游戏中获得置身其中的真实感。现在的模拟类游戏还利用了“虚拟现实”技术，模拟人类生活的周边环境。
22. 动作类游戏的特色在于挑战及从挑战中获得的快感，游戏角色操控方式简单，让玩家可以快速融入游戏，并通过角色的攻击、跳跃、前进与后退等动作来考验玩家的记忆力及反应速度。
23. 动作类游戏衍生出来的游戏方式 大体可以分为以下几种： 射击类动作游戏、格斗类动作游戏、第一人称射击类游戏、第三人称射击类游戏、其他类动作游戏。
24. 运动类游戏有哪一种很奇妙的现象？
25. 角色类扮演类（RPG）游戏是指给玩家提供一种无限想象的发挥空间，玩家负责扮演一个或数个角色，且角色会像真实人物那样不断成长。
26. 角色扮演类游戏是由桌上型角色扮演游戏演变而来的，它属于纸上棋盘战略类游戏，必须由一个游戏主持人和多个玩家共同组成。
27. 角色扮演类游戏设计原则：人物的描写、宝物的收集、剧情的事件、华丽的画面、职业的特色。
28. 开发一套动作角色扮演类游戏，必须从哪方面着手：故事剧情架构、人物特色表现、场景对象配置、物体动作设计。
29. 在制作冒险类游戏时，必须把握哪几个特点： 强调人物的规划、合理的故事情节、丰富的机关结构。
30. 在线游戏联机机制可以简单划分为两大类型：实时战略类游戏、角色扮演类游戏。
31. 在线游戏协议所使用的通信协议是什么？为什么？
32. 3G（3rd Generation）就是第三代移动通信系统，主要目的是通过大幅度提升数据传输速
度来将无线通信系统与因特网等多媒体通信系统进行集成。
33. J2ME环境是为了支持像PDA、手机等终端小型嵌入式或移动设备所推出的一系列技术
与规范的总称。J2ME的主要技术优势在于有良好的跨平台开发能力，同时可以跟J2EE后端平台做上下垂直集成，并与JAVA语言互通。
34. 跨入手机游戏产业，必须经过三个门坎：开发团队的程序与创意技术、与手机原厂谈好
合作、找到ISP协助团队进行发行。
35. 两种可以直接与计算机的COM接口做底层联系开发工具是：OpenGL、DirectX
36. C/C++源程序经过编译后会产生“目标文件（.obj）和可执行文件(.exe)”。
37. MFC是一个庞大的类库，其中提供了完整开发窗口程序所需要的对象类别与函数，常
用于设计一般的应用软件程序。
38. Windows API是Windows操作系统所提供的动态连接库。
39. JAVA应用在游戏上有两种展现方式：运用窗口应用程序、使用Applet内嵌于网页中。
40. Flash的动画功能：Flash采用矢量图案来产生动画效果，具有文件容量小的特点，Flash
可以对图片进行压缩，并能针对已下载的图片加以播放，无需等到所有的图片都下载完毕；空间动画的基本原理是利用“时间轴”，在每个时间段上设置动画的起点与终点，并设置图片的移动轨迹，中间的移动过程则由播放程序自行计算。
41. OpenGL是SGI公司于19xx年提出的一个开发2D、3D图形应用程序的API，是一套
“计算器三维图形”处理函数库，由于是各显示卡厂商所共同定义的共同函数库，所以也称得上是绘图成像的工业标准，目前各软硬件厂商都依据这种标准来开发自己系统上的显示功能。
42. OpenGL的主要作用是当用户想表现高级需求的时候，可以利用低级的OpenGL来控制。
43. IRQ中文解释为中断请求，DMA解释为“直接存取内存”。
44. DirectSound的功能比MCI更为复杂、多元，它是一种用来处理声音的API函数，除了
播放声音和处理混音外，还提供了各种音效处理的支持，提供录音功能、多媒体软件程序低间隔混音、硬件加速，并能存取音效设备。
45. 对于声卡的兼容性问题可以使用DirectSound技术来加以解决。
46. 为什么不直接使用Windows提供的信息或API函数来取得用户的输入状态？
47. DirectInput组件对于操作设备是以“轴”与“按钮”来定义，它将操作设备分为三类：
键盘、鼠标与游戏杆。
48. 游戏引擎在游戏中的作用与汽车引擎相同，玩家在游戏中所体验到的剧情、角色、美工、
音乐、动画及操作方式等都是游戏引擎直接控制的。目前的游戏引擎包含了图形、音效、控制装置、网络、人工智能与物理仿真等功能，游戏公司可通过稳定的游戏引擎来开发游戏，省下大量研发时间。
49. 游戏引擎功能介绍：
50. 光影处理是指光源对游戏中的人、地、物所表现的方式，也就是利用明暗法来处理画面，
这对于游戏中所要呈现的美术风格有相当的影响力。
51. 画面成像的基本原理：当游戏中的模型制作完毕后，美工人员会将特定的材质贴到角色
中的每一个面上，再通过游戏引擎中的成像技术将这些模型、行为动画、光影及特效实时展现在屏幕上。
52. 在游戏设计中，画面成像的视觉效果分为3种类型：2D、2.5D与3D。
53. 2.5D游戏画面实质上是利用特殊的视觉为平面影像制造出三维效果。
54. 对于一套游戏来说，物理系统可以增添游戏的真实感。
55. 碰撞侦测是从游戏引擎中的物理系统中分离出来的一个子系统，主要用来侦测游戏中各
物体是否碰撞，并在有障碍的环境中通过碰撞侦测与路径搜索计算物体的移动路径。
56. 碰撞侦测的作用就是决定当游戏中的两个物体接触后各自作出什么样的反应。
57. 游戏引擎的诞生源于公元19xx年。第一个对外授权的商业引擎是DOOM引擎。
58. 游戏引擎的未来发展趋势：一是不断追求游戏中的真实互动效果；二是继续朝向网络游
戏发展方向探索。
59. MAX-FX引擎是第一款支持辐射光影成像技术的引擎，能够结合物体表面所有的光源
效果，根据材质的物理、几何特性，准确地计算出每个端点的折射与反身率，让光线以最自然的方式散播出去，为物体营造出一种十分真实的光影效果。
60. “红色警戒”游戏采用的是Geo-Mod引擎，它是第一款可任意改变几何形状的3D引
擎，另一个引人入胜的特点就是它具有高超的人工智能计算方案。
61. 栈是由有限个同类型的数据元素组成的集合，所有的加入和删除操作都在栈顶进行，具
有“后进先出”的特性。
62. 队列是一种有序表，插入与删除分别在队列的两端；进行插入操作的一端为尾端，进行
删除操作的一端为前端，最先进入队列的数据元素最先离开队列，是一种具有“先进先出”特性的线性表。
63. Prim’s算法求图的最小生成树
64. 二分查找应用于事先已排序的有序序列。
65. 游戏中的人工智能通常具有以下四种模式：以规则为基础；以目标为基础；以代理人为
基础；以人工生命为基础。
66. 有限状态机是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为。
67. 模糊逻辑其主要思想是模仿人类思考问题的方式，将研究对象以0与1之间的数值来表
示其概念模糊程度，并交由计算机来处理。
68. 2D坐标系统分为两种：数学XY坐标系统；屏幕XY坐标系统。
69. GDI是Graphics Device Interface的首字母缩写，中文可译为“图形设备接口”，是
Windows API中相当重要的一个成员，包括所有显像驱动的视频显示及输出功能。
70. 4、请以恐龙图的透空为例子，简要介绍透空效果的制作过程。
71. 位图的优点是可以呈现真实风景，缺点是影像经过放大或缩小处理后，容易出现失真的
现象。
72. 在2D游戏中所采用的场景图块形状可以为成两种：一种是“平面地图”，另一种是“斜
角地图”。
73. 斜角地图是平面地图的一种变化，它将拼接地图的图块内容，由原先的四方形改变成仿
佛由45度角俯看四方形的菱形图案，这些菱形图案所拼接完成后的地图，就是一张由45度俯看的斜角地图了。
74. 人物遮掩可以分成两种情况：一种人物与人物之间的遮掩，另一种是人物与地图中的建
筑、树木等障碍物之间的遮掩。分别如何处理？
75. FPS：Frame Per Second，衡量影像播放速度的单位，每秒可播放的帧数。
76. 屏蔽点：
77. 透视图在建筑美术的设计领域里，有三种特殊的表示方法，分别是一点透视法、二点透
视法以及三点透视法。
78. 粒子系统的四个基本特性
79. 如果要将3D虚拟空间坐标系统显示在屏幕上，就必须将3D空间中的物体转换成屏幕
所能接受的2D坐标系统。这个过程通常会用到“Model”、“World”及“View”三种坐
80. 81. 82. 83. 84. 85. 86. 87. 88. 89. 90. 91. 92. 93. 94. 95. 标系统。 什么是坐标转换？请说明坐标转换的步骤。 由于矩阵的表示比较容易记忆与识别，通常使用坐标矩阵进行坐标转换工作。 齐次坐标具有四个不同的元素，其表示法为（x,y,z,w），如果要将齐次坐标表示成3D坐标，则为（x/w,y/w,z/w）。通常，w元素都会被置为“1”，其用意是用来表示一个比例因子，如果是针对某一个坐标轴的话，则可以用来表示该坐标轴的远近，不过在这种情况下w元素会被定义成距离的倒数；如果要表示无限远的距离，还可以将w元素设置为“0”。 深度缓冲区（Z buffer）是由Dr.Edwin Catmull在19xx年提出的算法，它是一个相当简单的“隐藏面消除”技术。实际上，深度缓冲区是利用一块分辨率与显示画面相同的区域来记算图后每一点的深度，也就是Z轴的值。 3D的坐标转换包括三种运算，分别为平移、旋转及缩放。 投影转换的功能： 如果按投影线与投影面夹角大小进行细分，可以分成两种类型。如果夹角是直角，称为“正交投影”，如果不是直角，则称为“倾斜投影”。 以平行投影的方式在投影平面上看到的物体不具备远近感，如果是以透视投影技术可以显示出具有远近感的物体。 透视投影建立的对象及图像大小与物体与观察者的距离有关。 光栅处理功能多半由显卡芯片提供，也可以由软件来进行处理，主要作用是将3D模型转换成能显示在屏幕上的图像，并对图像做修正和进一步美化处理，让展现在眼前的画面能够更逼真、生动。 背面剔除法的主要功能就是将看不到的背面多边形删除掉。背面剔除算法可以减少场景的复杂度，使我们不必再考虑那些复杂的隐藏面，加快了绘图显示运算的速度。 画家算法的基本原理。 地图编辑器的主要功能就是让用户可以自行编辑游戏中的地图。 游戏中最难处理的部分就是游戏场景。 游戏中的剧情分为两大类：一类是主要的NPC剧情，另一类是旁支剧情 什么是非玩家剧情，是指在一个时间背景里，不能只有一个主角存在于游戏世界中，还需要有另外一些人物来陪衬，另外的这些人物就称为非玩家人物。
第二篇：游戏设计与制作概论
第一讲 游戏设计与制作概论
{引子}
科技的日新月异给我们呈现了不同的生活场景与想象空间，并创造出一系列新的产业与行业。其中最引人注目的当然是二十一世纪新兴的游戏业。美国与日本这些大的游戏国不仅制作出一系列风靡全球的经典游戏，并使游戏制作技术日臻完善。这门课程将给大家讲述游戏角色动画制作全过程，及其目前流行的几类制作方法以及它们不同的特点。
一 3D游戏角色动画制作发展历史
要谈3D游戏角色动画制作，我们不得不先说说三维动画。三维动画是利用计算机及动画制作软件来十分逼真的模仿现实世界中的事物，让其与现实的世界一样具有真实的触感。同时具有现实世界中的物理特征，如运动、重力、风力等。然而三维动画还可以制作和想象出许多生活中并不存在的形象与景象，并把它运用到各个领域，如影视、广告、以及后面我们这本书要谈到的游戏角色制作。
今天，由于pc的价格低廉、平易近人，三维动画技术也在社会上迅速流行开来。在过去的30年间，游戏产业逐渐成熟，并日益成为一种重要的娱乐方式，而与之相伴产生的，则是游戏角色动画工程师。
游戏设计是一项兼具创造性、专业性、艺术性等特性为一体的职业。游戏角色动画工程师一直是近两年CG行业中的紧缺人才。每年社会需要大量的CG人才，在所缺人才中游戏角色动画的比例又是最大的，占到总人数的70%。一个优秀的角色动画师，自己在美术方面的素质也显得十分重要。因为在制作角色时，一些美感和空间的三维感觉并不会平地而生，而需要平时多加观察生活和积累美感经验，某些动作对不善于观察生活的人来说是无法做到的。现在几乎所有的视觉艺术媒介中都要运用到角色动画，所以对游戏角色动画师来说，从业的空间会十分广阔，工资薪酬也相对其他CG同行要高得多。
动画的制作是根据时间对两个关键帧 (Keyframe) 的信息进行插值计算以得到对应时间的动画数据。这种动画通常被称为顶点动画(vertex animation)。比如idSoftware的MooD2 动画模型（如图1-1）。它的优点是实现简单, 所需的计算量也很少，但它需要大量的内存, 插值计算时动画容易产生变形, 以及不能实现游戏角色与游戏环境的交互。
（图1-1）
由于顶点动画的种种问题, 紧接着新的方法，也就是现在的角色动画出现了，采用骨胳来模拟人物和其他的脊椎动物的动作。也叫骨胳动画 (Skeletal Animation)。包括骨骼的
建立，骨骼动画的调节，人物和骨骼的蒙皮。 （如图1-2）
（图1-2）
骨胳动画带来了许多好处，能很好的模拟复杂的角色动作。同时较少的内存需求, 与游戏环境更好地交互等等。再后有些游戏在制作动作时引进了在电影制作时运用的运动捕捉 (Motion Capture) 的技术。可以节省游戏制作者的一些时间，但捕捉完后的调整工作还是要角色游戏制作者来完成。但目前大部分公司还不用运动捕捉 (Motion Capture)来制作动作。有些夸张的游戏动作也是真人或动物模拟不了的。
二 3D游戏角色动画制作的特点
在简略了解了角色动画制作的发展历程之后，现在来讲一下3D游戏角色动画制作的一些特点。
在真正开始制作游戏角色时，制定一个针对此款游戏的标准是非常重要的一件事情，游戏要做什么样的人物角色，企划会跟美术讨论。比如：我们这个人物要达到什么样的标准、我们的人物在游戏当中有没有一个装备。举个简单的例子，象SONIC这样的现代游戏，其中角色手中始终不会出现一把剑或是一把枪如此的道具，那么在它手的部分就不用去做特别的处理，也就是说我们不用考虑它手上粘上一把枪时会是什么样子，这些在一开始被我们称作需求。（图1-3）
（图
1-3） （图1-4）
在最初的企划会上，对制作需求展开讨会。美术会告诉企划这个我能实现，这个我实现不了，最后讨论下来就会形成一个Character的表格。（图1-4）
接下来还有一些标准就是你的人物会做那些动作，随着它的动作，你要做什么关节动画，关节要如何运动起来。例如要制做一个日式的Q版游戏，很可能人物的关节它是直的，也就是它的手脚走路都是直的，如果这样的话，我们就不用制作它手的旋转动画。这些需求也必须是一开始就制定好的。一旦细节讨论完备之后，美术人员在制作的过程当中就必须严格按照标准和规格进行完成与实现。
做CG的人有一个比较容易忽视掉的地方，就是对人物大小的控制，但事实上，在一些3D软件中，你的放缩实际上在输出时，会对某一些游戏引擎造成影响，特别是设定不正确的场合，会对制作Motion等产生巨大的影响。因此在开始着手建模的同时，你必须对模型的大小有一个十分准确的估计，以杜绝类似状况的发生。
（图
1-5） （ 图1-6）
我们以3DSmax为例来加深对这个问题的认识。首先，做一个标准的BOX（如图1-5）在MAX里有一SYSTEM UNIT对话框（图1-6），这是单位设定选项，在此，我们有严格的规定，可以设定3dsmax里头一个单位相当于现实生活当中的一米，还是一厘米，一千米，这取决于每个游戏自己的标准，通常使用较多的是，1单位等于1厘米，和1单位等于1米。那么一旦定下了一个标准那么整个游戏的尺寸标准就要统一。可以先做个试验，制作一个模型，然后将这个模型放缩过以后，再导入到其它单位的的场景当中，你会发现压缩过的模型,相
比较你原来的模型,既使是同样的模型也会有大小的差异,这就是MAX的单位压缩会产生的影响。我们再来举例看如何比较好的解决这个困扰。如果我们制作一个游戏，在此当中我们设定的单位标准是一个单位等于一米，在真实世界当中我们游戏的人物大概是1.5米高，那相对应，就建立一个1.5单位的BOX ，在3dsmax打开来时，会很小，但没有关系，输入坐标，让这个模型的坐标回归零位，需要特别注意的是，我们做的人物要永远处于世界坐标的零位置。（图1-5）因为它的重心需要有一个相对稳定的坐标，现在我们在画面当中看到一个BOX ，这个BOX就是我们人物的标准高度。随后我们游戏当中所有的物品，场景、门、窗、以及其它怪兽的高度必须根据这个高度统一界定。有了一个公共的标准，其它的制作才会有一个参照，看是否比例合适。
前面我们对游戏制作当中面数限制的重要性已经有所提及，下面我想对这个问题进行更详细的进一步阐述。先介绍一下一般游戏的面数，当铁拳一刚问世时它模型的面数大概是800到1500个POLYGON，现在最新的技术，铁拳五它可以处理到每个人物8000个POLYGON。这个从计算机图形学上来说是一个很大的进步。在我们的思想当中都有一个概念，认为游戏机的同屏处理能力强，是因为它有许多硬件优化的措施，却不知，即便如此，象铁拳四和铁拳五这样经典的游戏，它能容忍的极限也就是一个人物八千个面，剩下的面要分配出来处理宠大的场景。图形引擎同屏处理四万个面，在场景这一项上大概要占用一万个面左右，剩下的三万个面分配给人物，在考虑极限的情况下，一个画面超过一二百人，三万个面平均的话，每个人物最多也只能是1－200个面。而且此时画面一定拥挤不堪，甚至会出现卡机的现象。我想应该中国大部分玩家都身有体会。
游戏用3D做角色，有许多好处，在我们希望他能及时换装时就能得到充分的显现。3D模型的换装，只需换贴图就轻松搞定。但如果用2D做角色，可就太麻烦了。你想做一个身上所有的部分都能换装的模型，对于一个制作成本不太高的游戏来说，那是一个天文数字。我们可以简略的估算一下，假如说一个人物，全部都用2D来做，它能穿二十种衣服，就是说游戏当中的大部分衣服它都能穿，这只是衣服的部分，你在做2D的同时就要先做2D的模型，好了之后把它画出来，那么接下来，它能换裤子，那么每件裤子部分的模型你也要画一遍，仅此两项的数量就是你画的人物乘以你的衣服件数的套数。再加上你做的所有的动作，你都要再做一遍穿这个衣服的动作，最后堆积起来，在2D游戏上将会是一个无法想象的天文数字。但相对于3D游戏来说，这种情况就会好很多，只要换贴图就行，如果你还能使用图形堆叠技术（一张贴图套一张贴图），那将会更加省时省力。
在我国，现在的游戏公司如果使用unreal引擎，做天堂二那样精细程度的游戏模型，（图1-7）它在面数控制方面大约是一个人物2000到3000个面左右。这是完全可以实现的。
（图1-7）
再来讲讲贴图的部分，在这里我想用用自己的现身说法以及自我积累的经验，也许会更加有说服力。最初做3D的时候，我的做法基本上是用到一张贴图就专门去画一张贴图，可能一个人物模型做下来，我可能要画十几张贴图，甚至在做CG时，一件衣服，本身的颜色画一张贴图，高光贴图画一张，做它的BUMP贴图，我再去画一张。但是以现行的游戏标准来说，绝大部分的游戏还没有奢侈到这个程度。我们载入一个3D模型，可能只有十几K，但是带入一张贴图的话，贴图的部分会大量占掉计算机内存，一张标准的贴图是256K，如果你使用多张贴图的话，就要占去比3D模型多几十倍的内存空间。那么在这种情况下，一个人物使用的贴图尽量都压缩画在一个很小的空间，用类似蒙皮的手段,把人物展开，同时也尽量把人物的各部分的贴图画在一起。（如图1-8）
（图1-8）
现在我们用到贴图的尺寸,在计算机早期时代，有一个优化算法,就是以四为单位四乘四的画法。
即使是最先进的游戏，它也不会随意去挥霍它的资源让你无遏制的去做你的人物模型，
一定会有很严格的标准。比如说主角可以分配到一千二百个面，配角只能六百个面，再有的些点缀性的人物只能有四百个面做你的3D模型，而一些远景就会更少。对于一个美术工程师来说，最大的挑战就是尽可能在很少的面中把你要表现的特征全部实现，面且要做到让观赏的玩家忽略它较少的面数。以上所讲的这几个方面都是3D游戏角色动画制作的特点和需要注意的几个问题，希望能对大家有所帮助。
【习题】
1. 动画的制作是根据时间对两个关键帧 (Keyframe) 的信息进行插值计算以得到对应
时间的动画数据。这种动画通常被称为________。
2.
3. 游戏贴图的的大小要求是________。