VR民俗游戏研究、设计与开发

蒋林靖 陈俊华 冯江妹 黄婷巧

摘  要 在全球化背景下，我国的民俗文化受到外来文化的冲击，如何更好地保护和传承民俗文化，逐渐成为时代热点。提出并设计一款基于虚拟现实技术的民俗竞技游戏——赛龙舟，论述该游戏的设计思想，展示开发框架及相应的游戏内容，最后提出该游戏的推广和应用策略，以期为民俗文化的传播和发展提供借鉴和参考。

关键词 赛龙舟;教育游戏;民俗文化;虚拟现实技术;Unity 3D

中图分类号：G652    文献标识码：B

文章编号：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

虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术作为近年新型技术中最有应用前景的“明星技术”代表，正在飞速地成长与发展，目前已经在许多领域广泛运用，特别是教育领域。开发教育性和娱乐性并重的游戏是未来教育教学的一个趋势。现如今，我国教育游戏仍处在初级探索阶段。2016年9月18日发布的《文化部关于推动文化娱乐行业转型升级的意见》指出，鼓励生产企业开发新产品，鼓励游戏游艺设备生产企业积极引入体感、多维特效、虚拟现实、增强现实等先进技术，加快研发适应不同年龄层，益智化、健身化、技能化和具有联网竞技功能的游戏游艺设备[1]。本研究通过对VR技术结合民俗游戏赛龙舟的设计与开发制作，论述该游戏的设计思想，展示开发框架及相应的游戏内容，最后提出该游戏的推广和应用策略，以期为民俗文化的传承和发展提供新思路。

2 VR技术游戏现状分析

随着新型技术的进步，VR技术作为当中最典型的代表，在诸多领域也已被广泛运用。2016—2017年的《地平线报告》（高等教育版）充分地肯定了VR技术的优势。为了了解VR技术与游戏结合的关系趋势，笔者在中国知网（CNKI）中以“虚拟现实技术”“游戏”为主题词进行检索以及量化分析（如图1所示），截至2018年7月30日共有104篇。通过观察量表和词频分析发现，对于VR技术游戏设计的研究热情正日益高涨。

由于游戏载体的进步，VR的程度越来越高，可让人体会到真实的社会感受，从而混淆现实与虚幻间的差异，亦能像真实社会一样给人强大的反馈力[2]。笔者认为：将VR技术与民俗游戏相结合，是未来游戏的一大趋势。本研究将VR技术的优势与民俗游戏赛龙舟相结合，并在设计游戏的过程中融入其他民族元素（如绣球），使之更加丰富多样。开发赛龙舟虚拟仿真环境，创造沉浸式体验，提高游戏者参与度和娱乐兴趣，促进游戏者团结协作的学习能力。通过VR赛龙舟民俗游戏的设计、开发与制作，亦是希望游戏者在体验游戏过程中能感受到民族文化的独特魅力，对民族文化的传承和发展起到推动作用。

3 基于VR的民俗竞技游戏赛龙舟设计思想

本文选取VR民俗竞技游戏这一类型，为VR技术和传统民俗竞技游戏赛龙舟两者的结合体，是一种具有教育意义的游戏。但目前，这一类型的游戏在我国游戏市场中是相对少见的。北京科技大学工业设计系主任覃京燕（教授、博士生导师）說：游戏设计（Game Design）是针对人类在非真实状态下的愉悦或挑战性体验，进行创造性的博弈过程的设计。笔者认为民俗文化与游戏的结合是选择—融合的过程，用游戏的方式传承赛龙舟民俗文化，将民俗文化融合进VR游戏，打破了传统民俗文化传承方式的局限性，使传承的方式多元化。

构建一个虚拟游戏场景  游戏体验是源于游戏者对VR的一种本质感官需求。游戏时，游戏者希望看到的是平日所不能见到的场景和操作到的行为，需要不乏趣味性、娱乐性和合理性的游戏场景。将收集到赛龙舟所需的实地场景作为游戏背景，贴近真实的游戏背景能带给游戏者一种真实的体验感，能使游戏者全身心地投入游戏中。游戏本身就是一种娱乐性，因此，场景并不需要完全的真实感，绝对的真实在大多数情况下已经失去乐趣，只需合理地将场景融入游戏，与乐趣相融。

人物角色、龙舟及龙舟上的装饰品（如绣球）赋予民族特色  人物角色、龙舟及龙舟上的装饰品（如绣球）等元素将赋予它们民族特色。游戏者根据喜好，选择角色性别和服饰装饰及龙舟纹饰样式等参与游戏，不同的龙舟及角色代表不同的战队。VR龙舟游戏在设计初衷上就是想要将传统的民俗文化带入游戏中，让游戏不仅具有娱乐性，还具有真正意义上的价值性，对传统文化传承起到一定的作用。

设置难度不一的任务关卡和多种游戏模式  如果赛龙舟游戏中只有单一任务，很难吸引玩家继续玩下去。而游戏的本质是非功利性的，且具备吸引玩家自愿参与的属性，在设计时还需注重游戏的世界观、游戏性、交互性、游戏体验、游戏动机等诸多因素。因此，赛龙舟除了继承现实世界的比赛规则之外，还会在比赛的过程中设置相对应的任务关卡。而关卡的设置也不是无中生有的，是根据游戏者的等级进行设定。任务关卡采用由易到难的一般顺序，且根据游戏者自行选择的机制进行构建。

首先是初级训练关卡，训练游戏者的反应速度和动作标准度，熟悉比赛规则，这个模式相当于人机对战训练类型;其次是普通关卡，在具备基本比赛操作能力后，玩家就可以进行单机和联网匹配队友等操作;接着是能力提升关卡，在赛道上设置一系列的障碍，并且加入抛绣球玩法，通过风雨桥时让玩家通过跳跃、抓取等操作接绣球，进行加分竞赛。

VR赛龙舟游戏支持联网和单机模式，开始游戏时可对游戏模式进行选择，单机即是与系统设置的虚拟人物进行组队并完成比赛，联网匹配模式则是与在线玩家一同完成。对于联网匹配模式，系统对玩家实行等级匹配制度。为了使玩家快速熟悉游戏，系统为初阶玩家设置了训练营，通过训练引导才能正式开始游戏，且匹配的队友与赛队一般是与自己等级相当的;中阶玩家可自行跳过训练营的训练，直接匹配等级相当的赛队完成比赛;高阶玩家则会自动匹配同等级的参赛队伍进行比赛。

拥有完整的即时评价与反馈系统  游戏者在每完成一个任务关卡后，系统都会即时地反馈给游戏者。当游戏者完成第一个任务关卡，系统会发出与角色相对应语言的庆祝词的语音，如成功时的语音伴随着庆祝的背景音乐。当游戏者完成比赛时，系统将对游戏者的赛绩做出一个整体的反馈，以赛场团队数据和个人在团队中的参与度、动作标准度、整齐度等自动生成雷达图进行综合评分，从游戏的即时反馈和评价机制实施效果得出，利用游戏的反馈提高游戏者的参与度和沉浸感。

奖惩机制  社会心理学研究表明，奖励和惩罚都会对人的行为乃至心理产生影响。在民俗竞技游戏中，奖惩机制是作为对游戏者行为效果的一种反馈来发挥作用的[3]。奖惩机制即为正反馈和负反馈同时作用在游戏者的游戏行为上，对游戏者的行为具有导向作用。良性反馈机制能有效促进游戏者的游戏参与度和增强游戏体验满意度。当游戏者完成一定任务时，如龙舟转弯时，选手抛出绣球并接住，则该选手及所在队的成员会得到相应的经验值和金钱;反之，则会受到相应的惩罚。完成任务难易程度不同，得到的经验值和金钱也会随之不同。在比赛过程中的所有奖惩都由系统原先设定好。VR民俗竞技游戏赛龙舟的过程的系统架构如图2所示。

4 数据建模

数据收集阶段

1）赛龙舟场地信息的获取。通过实地走访、访谈专业人士、查阅丰富的图书馆及博物馆资料等方式，获取详细的赛龙舟所需的场地情况，测量、收集赛龙舟场地的各项数据。如河流宽度、弯道的度数、水流速、比赛河道深度最低标准等。将收集到的数据进行整理，避免在建模时出现重复费时的现象，也恰好彰显VR游戏的三大特性中的存在感，理想的模拟环境是实现游戏者的新鲜感和体验感的重要条件之一。

2）龙舟及民俗物体（如绣球）模型图的获取。获取龙舟及小物体（如绣球）模型图，再利用数码高清相机对龙舟及小物体（如绣球）进行近景拍摄，获取细节纹理及构造信息。在拍摄龙舟及小物体（如绣球）近景图像时，尽可能将龙舟及民俗小物体（如绣球）的细节部分拍摄完整，建模时对模型进行边线面分析，便于模型的建立与贴图贴合。

3）软件的选取。本项目选用的建模软件为3ds MAX，修图软件为Photoshop，编辑软件为Unity 3D。3ds MAX是由美国Autodesk公司开发的三维动画设计软件，运用3ds MAX的图形处理技术，能建立具体的模型和制作出逼真的三维模型和动画。Photoshop软件则是功能强大、界面友好的图形图像处理编辑软件，运用Photoshop与3ds MAX结合，处理贴图细节时，效果远比用材质球直接贴图好。Unity 3D

与Director、Torque Game Builder和Blender Game Engine交互式游戏引擎类似，能够安装和运行于Windows或Unix操作系统。同时，利用Unity Web Player插件发布网页游戏，可以实现游戏的网页化运行[4]。

模型建立阶段  对于模型的建立，需梳理好模型与模型之间的关系，笔者建议先单独建立所有模型，再进行组合。

1）制作龙舟及民俗物件（如绣球）模型。把从实地获取的模型和利用数码高清相机拍摄的照片资料导入3ds MAX软件，结合龙舟及民俗物件（如绣球）实体资料、龙舟长宽高和民俗物件（如绣球）的大小等信息繪制龙舟的轮廓，初步建成二维图形;再选择编辑器里的挤出、切角、分离等相关命令，将龙舟二维图形转换为三维模型，最终得到龙舟和民俗物件（如绣球）的模型，并为之赋予对应的贴图，使之更加真实。在建模过程中，场景优化是不可或缺的一部分，优化结果对虚拟漫游场景有着重要影响，优化结果的好坏影响着系统运行的效率和流畅性[5]。剔除模型中一些不必要的点线面，减少数据量，进而减少模型的复杂度。

2）游戏模型的贴图与制作。游戏模型场景在制作前需要进行原画设计和绘制，确定比例符合要求，避免在后期浪费大量时间处理建模和动作过程的差异。游戏模型在3ds MAX软件中完成，在制作过程中需要对模型进行进一步的点线面的优化。Oculus Gear VR官方的Best Practise建议：每个场景中绘制调用（Draw Calls）控制在50～100个，顶点数（Vertices）控制在5万～10万个，模型三角面（Triangles）控制在5万～10万个，灯光必须进行烘焙，总贴图大小控制在64～128 MB，以保守的态度制作场景[6]。如制作龙舟舟身鳞片细节时可运用UV贴图完成，避免模型过于复杂，减少计算机负担。3ds MAX软件具有UV贴图功能，UV贴图时运用Photoshop软件相结合，能够帮助更好地完成模型细节处理工作。