基于Unity3D平臺(tái)的VR英語(yǔ)教育游戲開(kāi)發(fā)

楊夢(mèng)杰 李杰 李海鷗 冷心宇

摘要：幼兒時(shí)期是個(gè)人能力發(fā)展及潛力挖掘的初級(jí)階段，在這一階段，兒童的認(rèn)知水平逐步提升，對(duì)外界事物的感知也愈發(fā)敏感。游戲是幼兒發(fā)展認(rèn)知、積累知識(shí)、提升能力的重要途徑，游戲設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該把激發(fā)幼兒的學(xué)習(xí)興趣放在首要地位。將虛擬現(xiàn)實(shí)與教育游戲結(jié)合起來(lái)是一個(gè)比較創(chuàng)新的方法，該文以VR英語(yǔ)教育游戲APP《貝貝英語(yǔ)》的開(kāi)發(fā)為例，將VR技術(shù)和教育游戲結(jié)合論述，并對(duì)其開(kāi)發(fā)過(guò)程和成果進(jìn)行說(shuō)明分析。

關(guān)鍵詞：游戲；英語(yǔ)學(xué)習(xí)；虛擬現(xiàn)實(shí)；Unity3D；設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）17-0244-02

Abstract： Early childhood is the primary stage of personal development and potential exploration. At this stage， children's cognitive level is gradually improved and their perception of external things is becoming more and more sensitive. Games are an important way for children to develop cognition， accumulate knowledge and improve their ability. Game design should play a leading role in stimulating children's interest in learning. Combine virtual reality and education game is a more innovative approach， based on VR English education game APP "beibei English" development as an example， the VR technology is combined with education game， and its development process and results were analyzed.

Key words： the game； English learning； virtual reality； Unity3D； design and development

1 背景

由于學(xué)前兒童具有身心發(fā)展水平不高、注意力不能較長(zhǎng)時(shí)間集中、對(duì)知識(shí)的接受能力不強(qiáng)等特點(diǎn)，幼兒教育應(yīng)當(dāng)重視幼兒生理、心理發(fā)展的實(shí)際情況，根據(jù)其發(fā)展水平進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式的制定。陳鶴琴先生說(shuō)過(guò)，小學(xué)生是以游戲?yàn)樯模黄瑯?shù)葉、一團(tuán)泥巴都可以讓他們流連忘返。所以這一階段多是以游戲作為教育的載體來(lái)吸引兒童的興趣，又以形象思維為主， 兒童將通過(guò)觀察其認(rèn)知事物的現(xiàn)象， 例如聲響、顏色、圖像、動(dòng)畫(huà)等，來(lái)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的記憶、模仿、學(xué)習(xí)行為[1]。VR技術(shù)的使用能夠突破教學(xué)時(shí)間上的限制，其所具有的“多感知性、沉浸性、交互性”大大加強(qiáng)了游戲的可玩性、教育的理解性。教育游戲的價(jià)值不僅體現(xiàn)在它能夠與基礎(chǔ)教育學(xué)科結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的掌握，更體現(xiàn)在它能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)者提供一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的情景，能夠促進(jìn)知識(shí)的遷移[2]。

2 英語(yǔ)教育游戲《貝貝英語(yǔ)》的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)理念

《貝貝英語(yǔ)》是針對(duì)10歲及以下兒童開(kāi)發(fā)的一款英語(yǔ)學(xué)習(xí)游戲，將英語(yǔ)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到游戲中，結(jié)合當(dāng)前主流的VR技術(shù)，創(chuàng)建虛擬環(huán)境，再結(jié)合通關(guān)元素，使小朋友在游戲的同時(shí)高效學(xué)習(xí)，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。處于少兒階段的小學(xué)生由于其年齡特征，注意力集中的時(shí)間相對(duì)較短，容易對(duì)重復(fù)記憶和反復(fù)練習(xí)產(chǎn)生厭煩情緒，游戲式教學(xué)可提高學(xué)習(xí)效率，動(dòng)力和參與度是游戲式學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素，而虛擬現(xiàn)實(shí)將這兩大因素提升到了新的高度。所以可借助植入學(xué)習(xí)內(nèi)容的教育游戲所創(chuàng)設(shè)的生動(dòng)情境內(nèi)的不同情節(jié)吸引學(xué)生，鞏固詞匯，提高兒童的學(xué)習(xí)效率。

《貝貝英語(yǔ)》致力于實(shí)現(xiàn)以教為中心的學(xué)習(xí)模式到以學(xué)為中心的學(xué)習(xí)模式、實(shí)現(xiàn)學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)到主動(dòng)獲取知識(shí)的轉(zhuǎn)變；創(chuàng)建一個(gè)綠色健康的游戲環(huán)境，使兒童在游戲中潛移默化地接受英語(yǔ)的教育，不斷地進(jìn)行英語(yǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和積累。

2.2 游戲的設(shè)計(jì)

《貝貝英語(yǔ)》從生活出發(fā)，主要涉及兒童在日常生活中就能接觸到的事物，該游戲以幫助媽媽做飯為引線進(jìn)行展開(kāi)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。進(jìn)入游戲之后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)開(kāi)始界面，游戲分為“普通游戲”和“VR游戲”兩個(gè)入口選擇，“普通游戲”設(shè)有三個(gè)關(guān)卡；“VR游戲”未設(shè)置關(guān)卡，該部分主要為體驗(yàn)區(qū)，所以并沒(méi)有設(shè)置難度，便于兒童放松心情進(jìn)行學(xué)習(xí)。開(kāi)始界面上設(shè)有游戲說(shuō)明按鈕，在開(kāi)始游戲前可以先閱讀帶有配音的游戲操作說(shuō)明。

游戲中設(shè)置有故事背景和情景對(duì)話。故事背景：今天是周末，媽媽要給全家人做一桌美味的大餐，菜單上有：西紅柿炒雞蛋、水果沙拉等，需要聰明貝貝幫忙準(zhǔn)備食材，在尋找食材中學(xué)習(xí)有關(guān)食材的知識(shí)。情景對(duì)話在游戲中會(huì)有具體的體現(xiàn)，在此不再贅述。

2.3 游戲說(shuō)明

首先進(jìn)入游戲，選擇想要學(xué)習(xí)的模式，閱讀游戲說(shuō)明。在普通游戲中小朋友需要根據(jù)給定圖片中的提示在三個(gè)場(chǎng)景中找到相應(yīng)食材（食材會(huì)有中英文配音）。小朋友必須依次從農(nóng)場(chǎng)、客廳、廚房三個(gè)場(chǎng)景中找到食材才能解鎖下一個(gè)場(chǎng)景，繼續(xù)尋找食材，之后在做飯環(huán)節(jié)時(shí)需要進(jìn)行炊具的識(shí)別。其中場(chǎng)景分為“農(nóng)場(chǎng)”、“廚房”、“餐廳”。食材有：蘋(píng)果、西瓜、香蕉、白菜、大蔥、茄子、辣椒、玉米、雞蛋等。調(diào)料：食鹽、味精、醬油、白糖、醋等。主食：面粉、大米等。炊具包括：炒鍋、盤(pán)子、碗、筷子等。

在游戲中也提供了三維場(chǎng)景，小朋友可以旋轉(zhuǎn)屏幕發(fā)現(xiàn)更多的物品。在游戲中為了避免小朋友忘記所要尋找的物品，也設(shè)定了相關(guān)提示框。在幫助媽媽做飯的同時(shí)，也可以學(xué)習(xí)相應(yīng)食材所對(duì)應(yīng)的英語(yǔ)詞匯、句子，以及日常對(duì)話等。

在VR游戲界面，玩家可以通過(guò)佩戴VR眼鏡來(lái)進(jìn)行新的游戲體驗(yàn)，通過(guò)VR眼鏡凝視圓點(diǎn)來(lái)進(jìn)行游戲的交互，每對(duì)準(zhǔn)一個(gè)食材都會(huì)彈出對(duì)應(yīng)的英文單詞和讀音，想要退出游戲?qū)?zhǔn)返回按鈕即可。

3 英語(yǔ)教育游戲《貝貝英語(yǔ)》的實(shí)現(xiàn)技術(shù)

該游戲使用Unity3D進(jìn)行游戲的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，考慮到Unity3D 的開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要是 MonoDevelop，它可以嵌套多種編程語(yǔ)言，其中JavaScript和C# 腳本是最常用的兩種，兩種語(yǔ)言相對(duì)來(lái)說(shuō)難度系數(shù)不是很大，適合用于一般的游戲開(kāi)發(fā)，在《貝貝英語(yǔ)》腳本設(shè)計(jì)中主要以C#為主。Unity3D 幾乎支持所有的跨平臺(tái)設(shè)計(jì)，是目前唯一一款可以提供所有平臺(tái)植入能力的三維仿真開(kāi)發(fā)軟件，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)平臺(tái)開(kāi)發(fā) 3D 游戲和虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，支持 flash 輸入格式，對(duì)于移動(dòng)學(xué)習(xí)的移動(dòng)平臺(tái)建立具有重要的啟示和意義[3]。

《貝貝英語(yǔ)》中的農(nóng)場(chǎng)和房間都是在3DMax中搭建的，水果和食材也是使用3DMax來(lái)進(jìn)行建模，然后導(dǎo)出貼圖，這些貼圖可以在Photoshop中進(jìn)行繪制和修改，同時(shí)在Maya中可以對(duì)主角“貝貝”模型的設(shè)計(jì)和動(dòng)畫(huà)進(jìn)行添加與制作。最后會(huì)輸出fbx格式的文件，將其導(dǎo)入U(xiǎn)nity3D中進(jìn)行游戲的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，另外還需要在Unity3D 建立燈光系統(tǒng)（Unity3D 無(wú)法識(shí)別3ds Max 的燈光）。在開(kāi)發(fā)游戲前下載好Java JDK、SDK，在Windows系統(tǒng)中配置好Java環(huán)境變量。在Unity3D中設(shè)計(jì)好所有的關(guān)卡和交互效果之后，在配置選項(xiàng)中選擇設(shè)計(jì)好的logo，把名字改為“貝貝英語(yǔ)”選擇發(fā)布Android版APK。

4 英語(yǔ)教育游戲《貝貝英語(yǔ)》的預(yù)期應(yīng)用效果

通過(guò)游戲培養(yǎng)孩子的動(dòng)手能力，將游戲中的情景轉(zhuǎn)移到生活中，在家長(zhǎng)們上班工作之余也可以逐漸增加和孩子一起游戲、交流、互動(dòng)的時(shí)間，增進(jìn)相互之間的關(guān)系，培養(yǎng)一些共同的興趣愛(ài)好。同時(shí)家長(zhǎng)也可以在游戲的過(guò)程中對(duì)孩子加以合適的引導(dǎo)，帶領(lǐng)他們學(xué)習(xí)英語(yǔ)的同時(shí)認(rèn)識(shí)世界。

據(jù)調(diào)查顯示，當(dāng)代的父母相比生活知識(shí)教育更加青睞文化知識(shí)的教育，有些孩童甚至不知道如何辨別食物，對(duì)食物的安全知識(shí)欠佳。如何讓孩子能食用到健康綠色的食品，是當(dāng)代父母面臨的嚴(yán)肅問(wèn)題。然而傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法隨時(shí)保持教學(xué)活動(dòng)的趣味性，在很多時(shí)候不能很好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、達(dá)到教學(xué)效果，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以較好地解決了傳統(tǒng)教學(xué)所無(wú)法完成的問(wèn)題[4]?！敦愗愑⒄Z(yǔ)》從生活出發(fā)然又歸根于生活，更希望能夠幫助一下當(dāng)代小朋友們學(xué)習(xí)文化知識(shí)也能學(xué)習(xí)到必不可少的生活知識(shí)。

5 結(jié)束語(yǔ)

就《貝貝英語(yǔ)》而言，將英語(yǔ)教育游戲面向兒童，一方面可以將兒童英語(yǔ)教學(xué)內(nèi)容巧妙地融入游戲情節(jié)之中，提升兒童對(duì)英語(yǔ)學(xué)習(xí)的興趣，幫助他們高效地掌握學(xué)習(xí)英語(yǔ)的方法，提高兒童的學(xué)習(xí)效率，積累學(xué)習(xí)信心。另一方面加入在兒童可接受范圍內(nèi)的VR虛擬技術(shù)，將兒童英語(yǔ)教學(xué)內(nèi)容引入游戲中，可用VR眼鏡體驗(yàn)3D虛擬環(huán)境，并結(jié)合通關(guān)模式，使小朋友們?cè)谕嬗螒虻耐瑫r(shí)也可以學(xué)習(xí)很多英語(yǔ)知識(shí)，體驗(yàn)到英語(yǔ)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余曉艷.游戲教學(xué)在小學(xué)英語(yǔ)中的應(yīng)用[J].教師，2014（8）： 72.

[2] 李偉，趙蔚，馬杰.基于Flash+XML的中學(xué)物理教育游戲的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)電化教育， 2013（7）： 86-90.

[3] 郭芳芳，劉志勤.Unity3D在教育游戲中的應(yīng)用研究[J].教育觀察，2012， 1（10）：47-50.

[4] 陳貴平， 唐婉貞. 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）在學(xué)前教育中的應(yīng)用研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版，2017，33（22）： 192-194.