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基于Unity3d引擎的教育类游戏设计与实现 　　摘要摘要：教育性游戏作为辅助教育工具，主要通过游戏元素与知识的融合，达到高效传授某些知识的目的。设计了一款教育类游戏，从游戏规则、游戏场景、情感设计、知识系统、游戏架构几方面给出了游戏的设计思路，阐述了游戏使用的开发引擎、怪物行为决策的智能模拟、角色的自动寻路实现过程以及物体间的碰撞处理等技术，并展示了游戏的实现结果。 　　关键词关键词：教育类游戏；知识传授；Unity3d 　　DOIDOI：10.11907/rjdk.162360 　　中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号文章编号2017）001005004 　　引言 　　现行教育存在教育路径相对单一、教学效率低等问题。游戏种类多数量大，能很好地吸引玩家注意力。如果把书本知识植入到游戏中，将游戏与课堂教育互补，让学生在游戏的同时学习知识，不仅可以缩短学习时间，还可以让学生对知识有更深的体会。游戏与教育的结合，是教育对自由与民主的呼唤，游戏化学习是人本主义思想在教育中的体现[1]。 　　基于以上思考，?P者设计开发了一款教育类三维角色扮演电子游戏（即RGP游戏），将小学三到五年级课本中的知识植入到游戏中，重点介绍了知识与游戏融合的方式以及涉及的一些主要技术。 　　1游戏设计 　　游戏开发前阶段设计非常重要，且大型游戏开发中的设计文档必不可少。本游戏设计主要完成游戏规则、知识系统以及架构等设计。 　　1.1游戏规则 　　1.1.1游戏背景故事 　　本故事主人公由于偶然原因穿越到其它时空，原本在该时空宁静生活的人们正遭受不明怪物的侵袭。主人公为了消灭怪物，让人们重新获得和平生活，进行了一场勇敢的冒险。 　　1.1.2游戏关卡 　　游戏设计有3个主关卡和12个副关卡，每个关卡都有一定数量的怪物，而每个主关卡中都设有一个BOSS怪物且等级随主关卡依次提高。主人公打败主关卡中的BOSS即通关，所有主关卡通关即游戏通关。关卡设计如图1所示，其中关卡间有双向箭头连接表示两关卡间是连通的。游戏中玩家以“传送”的形式往来于不同关卡，关卡之间的传送是有权限的。玩家所操控的主人公从主关卡开始依次通关，如通关到主关卡二但本主关卡尚未通关，则该主关卡和之前主关卡以及它们所带的副关卡之间都可以互相传送，可以从主关卡二“传送”至主关卡三，但只能从主关卡三传送至主关卡二而不能传送至与主关卡三连通的其它关卡。 　　图1关卡设计1.1.3角色成长 　　玩家控制主人公从主关卡一通关冒险，开始时主人公角色属性比较弱，只能打一些关卡地图中的小怪物，玩家要通关就必须提高主人公的角色属性，如角色等级、角色攻防值、角色血量等。玩家要通关上述某一主关卡时，就需要完成有关的游戏任务，如消灭小怪后获得经验提高等级，去副关卡中获得装备然后使装备强化、提高角色攻防值等。这样，等角色强大到一定程度后才可打败BOSS。 　　1.1.4游戏装备 　　游戏装备获得及强化是游戏角色成长的重要方式。游戏中装备分为靴子、铠甲、剑3种类型，分别可提升主人公的移动速度、防御力、攻击力，且每种装备都有不同的初始和上限值提升属性。获得方式有两种：①在完成某些游戏任务后系统给以装备奖励；②在主人公打败不同等级的怪物后有一定概率获得不同初始和上限值装备，但怪物只能掉落同一种装备。主人公新获得的装备一般为初始属性，很多时候并不能杀死怪物也不能得到更高等级的装备，这时玩家就必须去强化现有装备，使其具有更高的提升属性。 　　1.2游戏场景 　　在场景设计方面，除15个三维的关卡场景外还有两个平面场景，其中一个是游戏开始场景，另一个是知识测试场景。在15个关卡场景设计时，分别添加不同区域的文化元素，使学生能了解各领域的不同文化。如在以欧洲古老骑士文化为主的场景中，放入城堡、骑士、剑、盔甲等与骑士文化相关的模型，模拟中世纪骑士文化时期的生活场景；而在以埃及文化为主的场景中，则以沙漠地形并加入金字塔、狮身人面像、神庙、古埃及文字符号等元素；中华传统文化、玛雅文化、北美文化、日本文化等的场景设计这里就不一一赘述。而对于开始场景的设计，主要是登入、注册等按钮的UI布局设计以及一些故事背景。 　　为了将知识体现在游戏过程中，计算场景也是以UI为主，玩家通过界面操作选择不同的答题方式及答题内容。初设可选的答题方式有选择题、填空题、判断题，考察内容为小学三到五年级的课本知识，如数学计算、文字认识以及少量的简单智力测试和生活常识等。完成一轮测试后，系统显示出玩家的答对题数和所用时间，并在提高相关属性后出现祝贺语等特效。 　　1.3情感设计 　　为了培养学生的情感品德，在游戏中设计了勇敢品质、勤俭美德等情感元素，如场景中设置有受伤的人或动物，在帮他们疗好伤后会得到