游戏引擎在游戏艺术设计中的应用技术研究

论文摘要

软件技术和家用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。游戏设计领域越来越受到人们的关注,相对于其他设计领域来说,游戏设计更注重于技术的前沿性和学科的交叉性,因而其研究思路也应结合相关学科知识进行系统的论述,特别是计算机科学和设计美学。而在游戏设计当中相当重要的一个环节就是游戏美术,其设计环节中的相关内容受到美学因素影响极大。目前,就设计美学类型来说已形成了建筑设计美学、环境艺术设计美学、工业产品设计美学、服装设计美学、动画设计美学、影视设计美学、视觉传达设计美学等等,但游戏方面的设计美学研究——尤其是基于游戏引擎进行的游戏开发中的艺术设计相对来说十分薄弱,相关理论体系还没有建立起来。我国的游戏产业虽然在不断进步,但较之国外的游戏产业仍存在着很多的问题：制作相对粗糙,观念相对陈旧等等：另外,开发周期较长也是一个亟需解决的问题。因此我们从游戏艺术设计的角度出发对游戏开发的制作过程进行探讨,希望可以采用软件复用的方法,省去大量的重复工作,直接调用游戏引擎提供的强大功能,充分利用游戏引擎的特性实现目的。以期开发者节省下大量的时间和金钱,以期完成更多更好的作品。游戏设计理论是个宏大而深刻的课题,以笔者的能力和浅薄的学识难以窥其一斑。本论文主要从游戏设计中有关美学因素层面探讨游戏设计技术的应用,为游戏美术设计提供有效的设计思路和合理的技术支持。分别介绍了设计美学与游戏设计的基本概念,讨论设计美学与游戏设计的重要关系；阐述了游戏设计应用中有关美学因素的几个重要领域。包括游戏角色、游戏场景、游戏光影、游戏特效、游戏界面等设计及其理论。这也是本论文研究的核心内容,论述了游戏美术设计体系的相关内容,如原画设计、模型建构、纹理设计、游戏动画；并结合游戏引擎技术探讨游戏美学设计应用技术的难点,并作出分析,预测其发展方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 游戏艺术设计相关概念
• 1.3.1 模型
• 1.3.2 游戏设计
• 1.3.3 设计美学与游戏审美
• 1.3.4 游戏引擎概念
• 1.4 本章小结
• 1.5 论文组织结构与内容
• 1.6 论文创新点
• 第2章 游戏美术设计体系及相关技术分析
• 2.1 游戏美术设计体系
• 2.1.1 原画设计
• 2.1.2 三维建模
• 2.1.3 游戏动画
• 2.2 3D游戏引擎的选用
• 2.3 Torque Game Engine 3D的开发方式
• 2.3.1 脚本语言
• 2.3.2 Torque Script脚本语言
• 2.4 小结
• 第3章 基于设计美学因素的游戏角色设计
• 3.1 游戏角色设计
• 3.1.1 游戏角色设计的概念
• 3.1.2 游戏角色设计的内容
• 3.1.3 游戏角色的设计方法
• 3.1.4 在引擎中使用游戏角色
• 3.2 游戏动画设计
• 3.2.1 传统动画的创作方式
• 3.2.2 游戏动画的基本原理
• 3.3 游戏引擎中的脚本动画
• 3.3.1 关键帧骨骼动画
• 3.3.2 脚本控制的骨骼动画
• 3.3.3 由触发器控制的复合动画
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于美学设计因素的游戏场景设计
• 4.1 游戏场景设计
• 4.1.1 游戏场景的类型
• 4.1.2 游戏场景的设计思路
• 4.1.3 游戏引擎中场景的实现
• 4.1.4 小结
• 4.2 游戏特效设计
• 4.2.1 粒子系统
• 4.2.2 LOD算法实现
• 4.2.3 公告板与细节层次相结合的模型系统
• 4.2.4 小结
• 4.3 游戏光影设计
• 4.3.1 光影应用理论
• 4.3.2 游戏光影技术
• 4.3.3 高级材质贴图
• 4.3.4 高动态范围（HDR）的在引擎中的实现
• 4.3.5 在Torque3D中的优化渲染引擎模式（shader model）
• 4.3.6 小结
• 4.4 用户界面设计
• 4.4.1 游戏界面的交互设计
• 4.4.2 游戏界面的视觉设计
• 4.4.3 游戏界面的结构设计
• 4.4.4 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢