遊戲設計概論, 6/e

吳燦銘,現任榮欽科技股份有限公司執行長，美國Rochester Institute of Technology計算機科學研究所畢業，長期從事信息教育及計算機圖書寫作的工作，計算機圖書著作包括計算器概論、數據結構、辦公室電子數據處理、因特網等相關題材，並監製過多套遊戲以及教學軟件的研發。

目 錄
第1章 遊戲玩家與電子競技選手的入門課 1
1.1 遊戲的組成元素 2
1.1.1 行為模式 3
1.1.2 條件規則 4
1.1.3 娛樂身心 4
1.1.4 輸贏勝負 5
1.2 遊戲平臺與發展史 5
1.2.1 電視遊戲機 7
1.2.2 令人懷舊的街機 11
1.2.3 單機遊戲的鎏金歲月 12
1.3 網絡遊戲 13
1.3.1 網絡遊戲的發展和未來 15
1.3.2 虛擬寶物和外掛的問題 16
1.3.3 網頁遊戲簡介 17
1.4 手機遊戲 18
1.5 懂這些術語就是老玩家了而不再是菜鳥 21
【課後習題】 23

第2章 電子競技遊戲的基本知識 24
2.1 益智類遊戲 25
2.2 策略類遊戲 27
2.2.1 即時戰略遊戲 27
2.2.2 多人在線戰術競技遊戲 28
2.3 模擬類遊戲 29
2.4 大逃殺類遊戲 31
2.5 動作類遊戲 31
2.5.1 第一人稱射擊類遊戲 32
2.5.2 第三人稱射擊類遊戲 33
2.5.3 格鬥類遊戲 34
2.6 運動類遊戲 34
2.7 角色扮演類遊戲 36
2.8 冒險類遊戲 37
【課後習題】 38

第3章 遊戲設計的核心——耐玩度 39
3.1 遊戲主題的一錘定音效應 39
3.1.1 時代 40
3.1.2 背景 41
3.1.3 劇情 41
3.1.4 角色（人物） 42
3.1.5 目的 43
3.2 遊戲風格 44
3.2.1 美術風格 44
3.2.2 道具風格 45
3.2.3 主角風格 45
3.3 遊戲界面的設計 46
3.3.1 用戶界面與用戶體驗設計 47
3.3.2 避免遊戲界面乾擾玩家的操作 48
3.3.3 具有人性化設計的遊戲界面 49
3.3.4 簡約風格的界面 50
【課後習題】 51

第4章 遊戲設計流程與控制 52
4.1 電影與遊戲的結合 53
4.1.1 第一人稱視角 54
4.1.2 第三人稱視角 55
4.1.3 對話藝術 56
4.2 遊戲不可測性的設計 56
4.2.1 關卡的懸念 57
4.2.2 遊戲劇情的因果律 58
4.2.3 情境感染法 59
4.2.4 掌控遊戲的節奏 59
4.3 遊戲設計的死角 60
4.3.1 死路 60
4.3.2 遊蕩 60
4.3.3 死亡 61
4.4 遊戲劇情的作用 61
4.4.1 無劇情的遊戲 61
4.4.2 有劇情的遊戲 62
4.5 遊戲感官體驗的營造 65
4.5.1 視覺感受 66
4.5.2 聽覺感受 66
4.5.3 觸覺感受 67
4.6 遊戲主題研究 68
【課後習題】 69

第5章 遊戲引擎的秘密花園 70
5.1 遊戲引擎 71
5.1.1 遊戲引擎的作用 72
5.1.2 遊戲引擎的發展史 73
5.2 遊戲引擎中常見的子系統 75
5.2.1 物理系統 76
5.2.2 粒子系統 77
5.2.3 行為動畫系統 83
5.2.4 畫面成像系統 85
5.2.5 光影處理系統 86
【課後習題】 87

第6章 遊戲開發工具簡介 88
6.1 遊戲開發的主流程序設計語言 89
6.1.1 用C語言開發遊戲 89
6.1.2 使用C++語言開發遊戲 90
6.1.3 使用C#語言開發遊戲 91
6.1.4 使用Java語言開發遊戲 92
6.1.5 使用Python語言開發遊戲 93
6.2 遊戲工具函數庫 93
6.2.1 OpenGL 94
6.2.2 DirectX 98
6.3 免費遊戲引擎 99
6.3.1 Unity 3D引擎 99
6.3.2 Unreal引擎 100
【課後習題】 101

第7章 人工智能算法在遊戲中的應用 102
7.1 人工智能的應用 103
7.1.1 人工智能的種類 104
7.1.2 機器學習 105
7.1.3 深度學習 106
7.2 遊戲中人工智能的基本應用模式 107
7.2.1 以規則為基礎 108
7.2.2 以目標為基礎 108
7.2.3 以代理人為基礎 108
7.2.4 以人工生命為基礎 109
7.3 遊戲中的人工智能算法 109
7.3.1 遺傳算法 109
7.3.2 模糊邏輯算法 110
7.3.3 人工神經網絡算法 111
7.3.4 有限狀態機 112
7.3.5 決策樹算法 113
7.3.6 老鼠走迷宮人工智能算法 115
7.4 五子棋人工智能算法 116
7.4.1 獲勝組合 116
7.4.2 獲勝表的創建 118
7.4.3 計算棋格獲勝分數 121
【課後習題】 123

第8章 遊戲數學、遊戲物理與數據結構 124
8.1 遊戲數學 125
8.1.1 三角函數 125
8.1.2 兩點間距離的計算 126
8.1.3 向量 127
8.1.4 法向量 127
8.1.5 向量內積 128
8.1.6 向量外積 129
8.2 遊戲中的物理原理 129
8.2.1 勻速運動 130
8.2.2 加速運動 131
8.2.3 動量 132
8.2.4 重力 132
8.2.5 摩擦力 134
8.2.6 反射 135
8.3 遊戲中的數據結構 136
8.3.1 數組 137
8.3.2 鍊錶 137
8.3.3 堆棧 138
8.3.4 隊列 139
8.4 樹形結構 141
8.4.1 樹與二叉樹 141
8.4.2 平衡樹 142
8.4.3 二叉空間分割樹 142
8.4.4 四叉樹與八叉樹 143
8.5 圖結構 144
8.5.1 Prim算法 145
8.5.2 Kruskal算法 146
8.5.3 A*算法 148
【課後習題】 150

第9章 2D貼圖製作技巧 151
9.1 2D基本貼圖簡介 151
9.1.1 2D坐標系統 152
9.1.2 圖形設備接口 154
9.2 遊戲地圖的製作 155
9.2.1 平面地圖的貼圖 156
9.2.2 斜角地圖的貼圖 157
9.2.3 景物貼圖 160
9.2.4 角色遮掩 161
9.2.5 高級斜角地圖的貼圖 162
9.3 2D畫面繪圖特效 164
9.3.1 半透明效果 164
9.3.2 鏤空半透明效果 166
9.3.3 鏤空效果 166
9.4 遊戲中的碰撞處理 169
9.4.1 用行進路線來檢測碰撞 169
9.4.2 用範圍來檢測碰撞 170
9.4.3 用顏色來檢測碰撞 173
【課後習題】 174

第10章 2D遊戲動畫 175
10.1 2D動畫的原理與製作 175
10.1.1 一維連續貼圖 176
10.1.2 2D連續貼圖動畫 179
10.1.3 鏤空動畫貼圖 181
10.1.4 動畫貼圖坐標的修正 183
10.1.5 動畫貼圖排序的技巧 184
10.2 2D橫向滾動遊戲的移動效果 189
10.2.1 單一背景滾動動畫 189
10.2.2 單背景循環滾動動畫 190
10.2.3 多背景循環滾動動畫 193
10.2.4 交互式地圖滾動動畫 195
10.2.5 屏蔽點的處理技巧 197
【課後習題】 200

第11章 3D遊戲設計與算法 201
11.1 3D坐標系統 202
11.1.1 Model坐標系統 202
11.1.2 World坐標系統 203
11.1.3 View坐標系統 203
11.2 坐標變換 203
11.3 矩陣運算 204
11.3.1 齊次坐標 204
11.3.2 矩陣縮放 205
11.3.3 矩陣平移 205
11.3.4 矩陣旋轉 206
11.3.5 矩陣結合律 207
11.4 3D動畫 207
11.4.1 建立模型對象 208
11.4.2 材質設計 209
11.4.3 燈光與攝影機 210
11.4.4 動畫製作 211
11.4.5 渲染 212
11.5 投影變換 212
11.5.1 平行投影 213
11.5.2 透視投影 214
11.6 3D設計算法 215
11.6.1 LOD算法 215
11.6.2 光柵處理算法 216
11.6.3 物體裁剪算法 217
【課後習題】 218

第12章 遊戲編輯工具 219
12.1 用地圖編輯器製作遊戲地圖 219
12.1.1 屬性設置 221
12.1.2 地圖數組 222
12.2 遊戲特效編輯器 224
特效的作用 224
12.3 劇情編輯器 226
12.3.1 非玩家角色 227
12.3.2 旁支劇情 228
12.4 遊戲角色和武器道具編輯器 229
12.4.1 角色編輯器 229
12.4.2 角色動作編輯器 233
12.4.3 武器道具編輯器 233
12.5 遊戲動畫編輯器 234
【課後習題】 236

第13章 遊戲開發團隊的建立 237
13.1 遊戲團隊人力資源分配與成本管控 237
13.1.1 遊戲總監 238
13.1.2 遊戲策劃人員 240
13.1.3 程序設計人員 245
13.1.4 美術設計人員 246
13.1.5 音效設計人員 250
13.2 測試與支持人員 251
13.2.1 遊戲界面與程序測試 252
13.2.2 硬件與操作平臺測試 252
13.2.3 遊戲性調整與安裝測試 252
13.2.4 遊戲發行後的測試 253
【課後習題】 253

第14章 初探電子競技贏家之路 254
14.1 電子競技初體驗 255
14.2 電子競技賽制簡介 258
14.2.1 聯賽和錦標賽 258
14.2.2 冒泡賽 259
14.3 國際電子競技賽事大觀園 259
14.3.1 《英雄聯盟》世界大賽 260
14.3.2 DOTA2國際邀請賽 260
14.3.3 《絕地求生》全球邀請賽 261
14.3.4 《王者榮耀》世界大賽 261
14.3.5 《星際爭霸II》世界杯聯賽 262
【課後習題】 262

第15章 遊戲營銷導論 263
15.1 遊戲營銷簡介 263
15.1.1 產品因素 264
15.1.2 渠道因素 264
15.1.3 價格因素 264
15.1.4 促銷因素 265
15.2 遊戲營銷的角色與任務 266
15.2.1 撰寫遊戲介紹 267
15.2.2 廣告文案與遊戲攻略 270
15.2.3 產品製作與營銷活動 273
15.3 營銷活動與大數據 274
【課後習題】 278

第16章 高級玩家的電子競技硬件採購攻略 279
16.1 CPU 280
16.2 主板與機箱 281
16.3 顯卡 283
16.4 內存 284
16.5 硬盤與固態硬盤 285
16.6 遊戲外圍設備的參考指南 286

課後習題及答案 290