VR民俗游戲研究、設計與開發

蔣林靖 陳俊華 馮江妹 黃婷巧

摘? 要 在全球化背景下，我國的民俗文化受到外來文化的沖擊，如何更好地保護和傳承民俗文化，逐漸成為時代熱點。提出并設計一款基于虛擬現實技術的民俗競技游戲——賽龍舟，論述該游戲的設計思想，展示開發框架及相應的游戲內容，最后提出該游戲的推廣和應用策略，以期為民俗文化的傳播和發展提供借鑒和參考。

關鍵詞 賽龍舟;教育游戲;民俗文化;虛擬現實技術;Unity 3D

中圖分類號：G652? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）04-0051-04

Abstract Under the background of globalization， the folk culture ofour country has been impacted by the foreign culture. How to better protect and inherit folk culture has gradually become the focus of the Times. Therefore， this paper proposes and designs a folk compe-titive game based on VR technology： taking dragon boat race as an example. This paper discusses the design idea of the game， displays the development framework and the corresponding game contents， and finally puts forward the promotion and application strategy of the game， in order to provide reference for the spread and develop-ment of folk culture.Key words dragon boat race; educational game; folk culture; virtual reality technique; Unity 3D

1 前言

虛擬現實（Virtual Reality，VR）技術作為近年新型技術中最有應用前景的“明星技術”代表，正在飛速地成長與發展，目前已經在許多領域廣泛運用，特別是教育領域。開發教育性和娛樂性并重的游戲是未來教育教學的一個趨勢?，F如今，我國教育游戲仍處在初級探索階段。2016年9月18日發布的《文化部關于推動文化娛樂行業轉型升級的意見》指出，鼓勵生產企業開發新產品，鼓勵游戲游藝設備生產企業積極引入體感、多維特效、虛擬現實、增強現實等先進技術，加快研發適應不同年齡層，益智化、健身化、技能化和具有聯網競技功能的游戲游藝設備[1]。本研究通過對VR技術結合民俗游戲賽龍舟的設計與開發制作，論述該游戲的設計思想，展示開發框架及相應的游戲內容，最后提出該游戲的推廣和應用策略，以期為民俗文化的傳承和發展提供新思路。

2 VR技術游戲現狀分析

隨著新型技術的進步，VR技術作為當中最典型的代表，在諸多領域也已被廣泛運用。2016—2017年的《地平線報告》（高等教育版）充分地肯定了VR技術的優勢。為了了解VR技術與游戲結合的關系趨勢，筆者在中國知網（CNKI）中以“虛擬現實技術”“游戲”為主題詞進行檢索以及量化分析（如圖1所示），截至2018年7月30日共有104篇。通過觀察量表和詞頻分析發現，對于VR技術游戲設計的研究熱情正日益高漲。

由于游戲載體的進步，VR的程度越來越高，可讓人體會到真實的社會感受，從而混淆現實與虛幻間的差異，亦能像真實社會一樣給人強大的反饋力[2]。筆者認為：將VR技術與民俗游戲相結合，是未來游戲的一大趨勢。本研究將VR技術的優勢與民俗游戲賽龍舟相結合，并在設計游戲的過程中融入其他民族元素（如繡球），使之更加豐富多樣。開發賽龍舟虛擬仿真環境，創造沉浸式體驗，提高游戲者參與度和娛樂興趣，促進游戲者團結協作的學習能力。通過VR賽龍舟民俗游戲的設計、開發與制作，亦是希望游戲者在體驗游戲過程中能感受到民族文化的獨特魅力，對民族文化的傳承和發展起到推動作用。

3 基于VR的民俗競技游戲賽龍舟設計思想

本文選取VR民俗競技游戲這一類型，為VR技術和傳統民俗競技游戲賽龍舟兩者的結合體，是一種具有教育意義的游戲。但目前，這一類型的游戲在我國游戲市場中是相對少見的。北京科技大學工業設計系主任覃京燕（教授、博士生導師）說：游戲設計（Game Design）是針對人類在非真實狀態下的愉悅或挑戰性體驗，進行創造性的博弈過程的設計。筆者認為民俗文化與游戲的結合是選擇—融合的過程，用游戲的方式傳承賽龍舟民俗文化，將民俗文化融合進VR游戲，打破了傳統民俗文化傳承方式的局限性，使傳承的方式多元化。

構建一個虛擬游戲場景? 游戲體驗是源于游戲者對VR的一種本質感官需求。游戲時，游戲者希望看到的是平日所不能見到的場景和操作到的行為，需要不乏趣味性、娛樂性和合理性的游戲場景。將收集到賽龍舟所需的實地場景作為游戲背景，貼近真實的游戲背景能帶給游戲者一種真實的體驗感，能使游戲者全身心地投入游戲中。游戲本身就是一種娛樂性，因此，場景并不需要完全的真實感，絕對的真實在大多數情況下已經失去樂趣，只需合理地將場景融入游戲，與樂趣相融。

人物角色、龍舟及龍舟上的裝飾品（如繡球）賦予民族特色? 人物角色、龍舟及龍舟上的裝飾品（如繡球）等元素將賦予它們民族特色。游戲者根據喜好，選擇角色性別和服飾裝飾及龍舟紋飾樣式等參與游戲，不同的龍舟及角色代表不同的戰隊。VR龍舟游戲在設計初衷上就是想要將傳統的民俗文化帶入游戲中，讓游戲不僅具有娛樂性，還具有真正意義上的價值性，對傳統文化傳承起到一定的作用。

設置難度不一的任務關卡和多種游戲模式? 如果賽龍舟游戲中只有單一任務，很難吸引玩家繼續玩下去。而游戲的本質是非功利性的，且具備吸引玩家自愿參與的屬性，在設計時還需注重游戲的世界觀、游戲性、交互性、游戲體驗、游戲動機等諸多因素。因此，賽龍舟除了繼承現實世界的比賽規則之外，還會在比賽的過程中設置相對應的任務關卡。而關卡的設置也不是無中生有的，是根據游戲者的等級進行設定。任務關卡采用由易到難的一般順序，且根據游戲者自行選擇的機制進行構建。

首先是初級訓練關卡，訓練游戲者的反應速度和動作標準度，熟悉比賽規則，這個模式相當于人機對戰訓練類型;其次是普通關卡，在具備基本比賽操作能力后，玩家就可以進行單機和聯網匹配隊友等操作;接著是能力提升關卡，在賽道上設置一系列的障礙，并且加入拋繡球玩法，通過風雨橋時讓玩家通過跳躍、抓取等操作接繡球，進行加分競賽。

VR賽龍舟游戲支持聯網和單機模式，開始游戲時可對游戲模式進行選擇，單機即是與系統設置的虛擬人物進行組隊并完成比賽，聯網匹配模式則是與在線玩家一同完成。對于聯網匹配模式，系統對玩家實行等級匹配制度。為了使玩家快速熟悉游戲，系統為初階玩家設置了訓練營，通過訓練引導才能正式開始游戲，且匹配的隊友與賽隊一般是與自己等級相當的;中階玩家可自行跳過訓練營的訓練，直接匹配等級相當的賽隊完成比賽;高階玩家則會自動匹配同等級的參賽隊伍進行比賽。

擁有完整的即時評價與反饋系統? 游戲者在每完成一個任務關卡后，系統都會即時地反饋給游戲者。當游戲者完成第一個任務關卡，系統會發出與角色相對應語言的慶祝詞的語音，如成功時的語音伴隨著慶祝的背景音樂。當游戲者完成比賽時，系統將對游戲者的賽績做出一個整體的反饋，以賽場團隊數據和個人在團隊中的參與度、動作標準度、整齊度等自動生成雷達圖進行綜合評分，從游戲的即時反饋和評價機制實施效果得出，利用游戲的反饋提高游戲者的參與度和沉浸感。

獎懲機制? 社會心理學研究表明，獎勵和懲罰都會對人的行為乃至心理產生影響。在民俗競技游戲中，獎懲機制是作為對游戲者行為效果的一種反饋來發揮作用的[3]。獎懲機制即為正反饋和負反饋同時作用在游戲者的游戲行為上，對游戲者的行為具有導向作用。良性反饋機制能有效促進游戲者的游戲參與度和增強游戲體驗滿意度。當游戲者完成一定任務時，如龍舟轉彎時，選手拋出繡球并接住，則該選手及所在隊的成員會得到相應的經驗值和金錢;反之，則會受到相應的懲罰。完成任務難易程度不同，得到的經驗值和金錢也會隨之不同。在比賽過程中的所有獎懲都由系統原先設定好。VR民俗競技游戲賽龍舟的過程的系統架構如圖2所示。

4 數據建模

數據收集階段

1）賽龍舟場地信息的獲取。通過實地走訪、訪談專業人士、查閱豐富的圖書館及博物館資料等方式，獲取詳細的賽龍舟所需的場地情況，測量、收集賽龍舟場地的各項數據。如河流寬度、彎道的度數、水流速、比賽河道深度最低標準等。將收集到的數據進行整理，避免在建模時出現重復費時的現象，也恰好彰顯VR游戲的三大特性中的存在感，理想的模擬環境是實現游戲者的新鮮感和體驗感的重要條件之一。

2）龍舟及民俗物體（如繡球）模型圖的獲取。獲取龍舟及小物體（如繡球）模型圖，再利用數碼高清相機對龍舟及小物體（如繡球）進行近景拍攝，獲取細節紋理及構造信息。在拍攝龍舟及小物體（如繡球）近景圖像時，盡可能將龍舟及民俗小物體（如繡球）的細節部分拍攝完整，建模時對模型進行邊線面分析，便于模型的建立與貼圖貼合。

3）軟件的選取。本項目選用的建模軟件為3ds MAX，修圖軟件為Photoshop，編輯軟件為Unity 3D。3ds MAX是由美國Autodesk公司開發的三維動畫設計軟件，運用3ds MAX的圖形處理技術，能建立具體的模型和制作出逼真的三維模型和動畫。Photoshop軟件則是功能強大、界面友好的圖形圖像處理編輯軟件，運用Photoshop與3ds MAX結合，處理貼圖細節時，效果遠比用材質球直接貼圖好。Unity 3D

與Director、Torque Game Builder和Blender Game Engine交互式游戲引擎類似，能夠安裝和運行于Windows或Unix操作系統。同時，利用Unity Web Player插件發布網頁游戲，可以實現游戲的網頁化運行[4]。

模型建立階段? 對于模型的建立，需梳理好模型與模型之間的關系，筆者建議先單獨建立所有模型，再進行組合。

1）制作龍舟及民俗物件（如繡球）模型。把從實地獲取的模型和利用數碼高清相機拍攝的照片資料導入3ds MAX軟件，結合龍舟及民俗物件（如繡球）實體資料、龍舟長寬高和民俗物件（如繡球）的大小等信息繪制龍舟的輪廓，初步建成二維圖形;再選擇編輯器里的擠出、切角、分離等相關命令，將龍舟二維圖形轉換為三維模型，最終得到龍舟和民俗物件（如繡球）的模型，并為之賦予對應的貼圖，使之更加真實。在建模過程中，場景優化是不可或缺的一部分，優化結果對虛擬漫游場景有著重要影響，優化結果的好壞影響著系統運行的效率和流暢性[5]。剔除模型中一些不必要的點線面，減少數據量，進而減少模型的復雜度。

2）游戲模型的貼圖與制作。游戲模型場景在制作前需要進行原畫設計和繪制，確定比例符合要求，避免在后期浪費大量時間處理建模和動作過程的差異。游戲模型在3ds MAX軟件中完成，在制作過程中需要對模型進行進一步的點線面的優化。Oculus Gear VR官方的Best Practise建議：每個場景中繪制調用（Draw Calls）控制在50～100個，頂點數（Vertices）控制在5萬～10萬個，模型三角面（Triangles）控制在5萬～10萬個，燈光必須進行烘焙，總貼圖大小控制在64～128 MB，以保守的態度制作場景[6]。如制作龍舟舟身鱗片細節時可運用UV貼圖完成，避免模型過于復雜，減少計算機負擔。3ds MAX軟件具有UV貼圖功能，UV貼圖時運用Photoshop軟件相結合，能夠幫助更好地完成模型細節處理工作。