基于虚拟现实的严肃游戏设计与开发

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1、基于虚拟现实的严肃游戏设计与开发　　【内容摘要】严肃游戏是虚拟现实技术重要的应用方向之一，巨大的社会服务需求也推动着虚拟现实技术的快速发展。数字游戏在保持其实时性和交互性的同时，逼真度和沉浸感正在一步步提高和加强。随着三维技术的快速发展和软硬件技术的不断进步，基于虚拟现实技术上的严肃游戏必将在国防、教育、医疗等社会公共服务领域和促进经济发展上做出新的更大的贡献。　　【关键词】视觉模拟虚拟现实严肃游戏　　在过去的20年间，虚拟现实（VR）领域基于交互式三维图形、用户界面和视觉模拟研究发展了起来。相比视觉模拟领域，虚拟现实创造了一个更加开放的技术，增加了大量的三维从

2、业人员，同时科学、技术和语言的研究得到了巨大发展。显然，在电子游戏市场需求的影响下，虚拟现实领域正在改变着它的工作方式，同时也影响着工业生产的发展。虚拟现实已经被公认为是21世纪重要的发展学科以及影响人们生活的重要科技之一。随着计算机硬件性能的提高，从数字头盔（HMD）、3D显示器逐步发展到更具大视野、更具沉浸感的大型立体显示系统。如多通道弧形立体投影系统、CAVE投影系统、可移动折叠式投影系统及满足特殊应用需求的定制投影系统。这些亮丽的超大画面、纯真的色彩、高分辨率的显示效果正在各个领域兴起：用于播放立体电影的娱乐行业、用于三维可视化分析的研究领域、用于产品设

3、计的制造业等。5　　在游戏领域中的科学研究影响的不仅仅是娱乐产业，政府和企业组织从一系列游戏产业提供的培训、模拟和教育机会中同样受益。虚拟游戏和视觉模拟技术的应用结果，产生了非娱乐领域的严肃游戏。包括在所有的应用领域中发展：医疗保健、公共政策、战略沟通、国防、培训、教育。在电子游戏世界有一个新的现象，严肃游戏产业的发展可能超越娱乐领域。根据政府或公司的战略目标，严肃游戏用娱乐性、想象力和技术构建游戏。这需要开发人员运用人类仿真引擎的开发规则处理严肃游戏的架构和程序。　　什么是游戏？游戏是具有特定行为模式、规则条件，能够娱乐身心或判定输赢胜负的一种行为表现（Beh

4、aviorExpression）。简单来说是具有一定身体和智力内容，根据特定的规则，最终给参与者一定娱乐或回报。《辞海》给出的定义是，以直接获得快感为主要目的，且必须有主体参与互动的活动。这个定义说明了游戏的两个最基本的特性：1.以直接获得快感（包括生理和心理的愉悦）为主要目的。2.主体参与互动。主体参与互动是指主体动作、语言、表情等变化，与获得快感的刺激方式及刺激程度有直接联系。从以上的定义我们可以分析出游戏所包含的四种元素：行为模式、条件规则、娱乐身心、输赢胜负。　　随着科技的发展，孕育出了现代主流的游戏形式──电子游戏：智力竞赛，运用计算机按照一定的规则去

5、娱乐、休闲或是赢得奖励。游戏科技的发展打开了在政府和企业领域中更广泛应用的巨大潜力。从应用领域以及游戏性质和目的的角度，可以分为娱乐性游戏和非娱乐性游戏。在这些领域我们称为“严肃游戏”5，是指按照特定的规则运用计算机以娱乐的形式促进政府或企业的培训、教育、医疗卫生、公共政策和外交策略等目标。维基百科（Wikipedia）对严肃游戏的解释是：“视频和计算机游戏的一种，具有多种风格。其核心目的并非普通游戏的娱乐，而通常是一种具有游戏的外观与感觉的对现实事件或过程的模拟。严肃游戏给予用户游戏性的体验。其主要目的是给予游戏使用者以训练或教育。”2002年，美国华盛顿特区

6、伍德罗威尔逊国际学者中心发起了“严肃游戏计划”。国际游戏开发者协会负责人JasonDellaRocca的主题发言《“严肃”游戏：游戏对社会经济的潜在影响》，把“严肃游戏”定义为“不以娱乐为主要目的游戏”。严肃游戏如今已成为游戏学科的重要分支之一，覆盖领域涉及国土安全、医疗健康、公司培训等，如《模拟城市》用于训练市长；《虚拟领导》训练董事长；训练海军陆战队员的《DOOM》等作品。在《教育游戏产业研究报告》中，教育游戏被定义为“能够培养游戏使用者的知识、技能、智力、情感、态度、价值观，并具有一定教育意义的计算机游戏”。在21世纪的美国，严肃游戏应用在企业培训市场中所

7、占的份额已相当惊人，其已是美国最大的经济部门支持领域之一。国外现在已有很多专门致力于严肃游戏研发的公司和机构，在推广应用方面向着更广泛的领域延伸。5　　数字游戏是故事、艺术和软件应用。然而，严肃游戏不仅是故事、艺术和软件应用，也是软件工具游戏，就是将本属于纯娱乐的数字游戏应用于其他专业领域，比如教育、模拟、训练、医学医疗、宗教、政治或军事等领域，但仍保留其娱乐性。其与娱乐游戏最大的区别在于设计目的不同：前者主要关注公益性和社会性问题，后者则重点关注娱乐性和游戏性问题。这些领域的应用涉及教学教法等教学活动，对教育或指导有积极的意义，从而传授知识或技术，这些附加值赋

8、予了游戏的严肃性。　　严