培養(yǎng)游戲行業(yè)計算機技術人才的課程體系探析

陳磊

摘? 要： 隨著數(shù)字媒體技術的發(fā)展，游戲行業(yè)這些年發(fā)展迅猛，且隨著5G時代的到來，游戲行業(yè)還有非常大的發(fā)展空間。各類數(shù)據(jù)顯示游戲行業(yè)當前和未來都有著巨大的人才缺口，而目前許多高校游戲人才培養(yǎng)方案尚不能滿足游戲行業(yè)的要求。通過對游戲行業(yè)、游戲行業(yè)的崗位以及計算機技術類人才應具備的各項技能進行分析，結合當前主流的游戲引擎以及發(fā)展前景，提煉出了一套培養(yǎng)游戲行業(yè)計算機技術人才的課程體系。

關鍵詞： 游戲; 計算機; 游戲引擎; 課程體系

中圖分類號： G710? ? ? ? ? 文獻標志碼： A? ? ? ? ? 文章編號： 1671-2153（2020）01-0026-04

一、數(shù)字游戲專業(yè)方向與前景分析

隨著現(xiàn)代社會逐步信息化，數(shù)字媒體技術逐漸在這個時代脫穎而出成為了核心產(chǎn)業(yè)，而在數(shù)字媒體技術的支持下，游戲行業(yè)發(fā)展迅速。游戲最早誕生于上世紀六七十年代，之后經(jīng)歷了八十年代的單機游戲、新世紀前后的網(wǎng)絡游戲，進入當下智能手機普及的手機游戲時代。游戲是一個充分跟隨科技前沿進步的信息娛樂消費品，隨著制作技術的發(fā)展和游戲創(chuàng)意的更迭，游戲的品質(zhì)越來越高。在快節(jié)奏、高強度的現(xiàn)代生活中，游戲已經(jīng)成為了人們閑暇時重要的娛樂方式之一，越來越多人通過玩游戲獲得樂趣與滿足感。

各類調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，不論是全球游戲市場還是國內(nèi)游戲市場，這幾年都是呈穩(wěn)定增長之勢，而隨著5G和云游戲時代的到來，游戲行業(yè)還會迎來更加井噴式的發(fā)展，預計未來幾年游戲行業(yè)人才缺口巨大。面對這樣的機遇與挑戰(zhàn)，如何建立游戲行業(yè)科學的專業(yè)技能培養(yǎng)體系，制定合理的課程培養(yǎng)路線，是高校內(nèi)與游戲相關的專業(yè)值得思考的問題。

二、游戲行業(yè)相關崗位

游戲行業(yè)崗位主要可以分為三類，分別是游戲開發(fā)、游戲美術和游戲策劃。游戲開發(fā)使用計算機技術來實現(xiàn)游戲的各種邏輯，游戲美術制作各種美術資源以供開發(fā)使用，游戲策劃則是設計游戲世界的各種內(nèi)容，三類崗位需要分工協(xié)作才能做出成品游戲。

隨著工作年齡和技術水平的增長，三種類型的崗位一般都能晉升到高級職位，比如主程序員、美術總監(jiān)、策劃總監(jiān)甚至整個游戲項目的總監(jiān)。此外，三種類別的崗位下根據(jù)具體負責的模塊還能繼續(xù)劃分，具體如圖1所示。

（一）游戲開發(fā)

游戲開發(fā)根據(jù)工作的內(nèi)容不同又可以分為客戶端程序員、服務器端程序員、游戲引擎程序員和其他程序員四類。

客戶端程序員主要負責游戲客戶端部分的開發(fā)，包含游戲渲染、游戲邏輯等內(nèi)容實現(xiàn)，客戶端程序員比較注重游戲畫面表現(xiàn)和游戲整理邏輯的正確性，開發(fā)的最終成果將直接展現(xiàn)給游戲玩家。

服務器端程序員主要負責游戲服務器端的開發(fā)工作，主要解決的是游戲客戶端和服務器端數(shù)據(jù)交互的問題，如使用程序實現(xiàn)服務器端接受和處理客戶端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并將處理結果反饋給客戶端。

游戲引擎程序員主要負責構建游戲基礎平臺，與其他程序人員相比，游戲引擎程序員更專注于開發(fā)可供其他程序員使用的游戲引擎，而不是游戲本身。

其他程序員包含負責開發(fā)游戲制作過程中專用工具的程序員、負責UI的程序員、負責游戲內(nèi)人工智能實現(xiàn)的程序員等等。

（二）游戲美術

游戲開發(fā)根據(jù)游戲制作的美術環(huán)節(jié)又可以分為原畫師、建模師、動畫師和特效師四類。

原畫師主要負責使用各類繪圖軟件進行游戲中人物和怪物角色、地形、裝備等形象的設計和繪制，并將自己的作品提交給建模師。

建模師主要負責將原畫師繪制的二維美術資源制作成3D模型，包括游戲的人物模型、場景、道具等。作品除了包含模型以外，還需要包含這些模型對應的高質(zhì)量貼圖以達到較好的視覺效果。

動畫師主要負責游戲動畫的設計，包括對建模師完成的角色、道具等模型進行骨骼綁定、動作賦予等，讓這些模型更加自然逼真地存在于游戲世界中。

特效師主要負責各種游戲特效的實現(xiàn)，包括游戲技能特效、場景特效、UI特效等等，大多數(shù)游戲特效使用游戲引擎自帶的粒子系統(tǒng)來實現(xiàn)。

（三）游戲策劃

游戲策劃根據(jù)策劃的游戲內(nèi)容不同可以分為文案策劃、關卡策劃和數(shù)值策劃。

文案策劃主要負責游戲內(nèi)故事的設定，如設計游戲劇情世界觀、關卡介紹、裝備背景故事等等，幫助玩家融入游戲。

關卡策劃主要負責游戲內(nèi)的玩法設計，如設計網(wǎng)絡游戲中副本的玩法、難度、BOSS戰(zhàn)、獎勵等等，合理的關卡設計能讓玩家在游戲中獲得較好的游玩體驗。

數(shù)值策劃主要負責游戲內(nèi)數(shù)值的設定，如游戲人物的屬性值、游戲裝備數(shù)值、游戲內(nèi)中數(shù)值之間的關系等。數(shù)值策劃合理的數(shù)值設定能保障游戲的平衡性，也能為用戶創(chuàng)造游戲樂趣。

三、游戲崗位能力分析

通過對游戲行業(yè)各崗位進行分析，可以發(fā)現(xiàn)游戲是一個跨學科領域，既需要游戲藝術資源，也需要技術手段來使用這些藝術資源。由于專業(yè)原因，同時游戲崗位中游戲美術大多偏向藝術方向，本文僅從計算機技術的角度來分析從事游戲行業(yè)計算機技術相關的崗位需要哪些專業(yè)能力。

（一）基礎編程能力

基礎編程能力是計算機類學科最為基礎且重要的能力之一，它是學習其他計算機技術的前提。在游戲開發(fā)崗位中基礎編程能力有著重要的作用，一個游戲的運行需要使用程序控制各種內(nèi)容，包括游戲的進度控制、游戲資源的調(diào)用、游戲場景內(nèi)游戲對象的交互等等。較好的基礎編程能力，是游戲引擎中設計程序實現(xiàn)游戲邏輯的必要條件。

（二）游戲引擎實作能力

隨著游戲引擎的發(fā)展，現(xiàn)如今游戲引擎已經(jīng)包含了多個游戲開發(fā)過程中必不可少的工具組件，比如渲染器、物理引擎、碰撞檢測系統(tǒng)、人工智能、動畫系統(tǒng)等等。游戲引擎實作能力體現(xiàn)在對主流游戲引擎的熟悉程度和操作熟練程度。作為游戲制作者，需要熟悉當今主流游戲引擎的各種組件功能，在進行游戲項目時，能針對不同的項目需求快速在引擎中找到正確的解決方案并實現(xiàn)。

（三）游戲設計能力

游戲設計能力包括設計游戲的故事、場景、角色、道具、動畫、UI、游戲玩法等等的能力。多年以來成功的游戲作品往往都具備出色的游戲設計技巧，因為這是吸引玩家并在游玩后留住玩家的關鍵。學生若要具備這種設計能力，不僅需要有市面上獲得較為成功的游戲作品體驗，更需要親身參與到真實游戲項目的設計中去。

（四）算法設計能力

在這個信息化時代，游戲的規(guī)模和種類都是前所未有的，對于不同類型的游戲邏輯，在算法設計上又有不同的設計方式。算法是程序設計的靈魂，而游戲項目由于體量大、邏輯復雜更需要好的算法設計來實現(xiàn)。如果游戲設計能力需要的是創(chuàng)意，那么算法設計能力是游戲創(chuàng)意的技術支持，優(yōu)秀的算法設計能力是實現(xiàn)游戲創(chuàng)意的保障。

（五）游戲優(yōu)化能力

隨著游戲制作技術的發(fā)展，人們對游戲的視覺效果要求也越來越高，游戲的分辨率從21世紀初的800*600已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)在主流的190*1080，并逐漸將進入全民4k分辨率的新時代。游戲視覺效果的提升也意味著需要技術手段進行優(yōu)化，以保證游戲按照較高幀率運行，游戲制作者不但需要使用計算機技術做出成品游戲，而且需要從CPU、GPU、內(nèi)存等常見的優(yōu)化角度對游戲進行優(yōu)化，高畫質(zhì)低幀率的游戲無疑會影響用戶體驗。

四、課程建設方案設計

通過對游戲行業(yè)崗位和計算機類崗位所需要的能力分析，可以發(fā)現(xiàn)游戲行業(yè)計算機類崗位不僅僅需要具備計算機技術來實現(xiàn)和優(yōu)化游戲，也需要對主流游戲引擎有一定熟悉，某些技術崗位甚至需要有一定藝術素養(yǎng)和豐富的游戲游玩經(jīng)歷。

針對這些能力，本文提出了以程序設計基礎、游戲程序設計和游戲引擎實作為核心課程的課程建設方案。程序設計基礎課程是前期基礎課程，游戲程序設計和游戲引擎實作課程使用目前最主流的兩個游戲引擎Unity3D和Unreal進行教學，主要幫助學生熟練使用主流游戲引擎。此外，每學期開設相關專業(yè)選修課和工作坊項目實踐課程，專業(yè)選修課包含數(shù)據(jù)結構、高級圖形編程和視頻游戲賞析等課程，而工作坊項目實踐課程中則是提供企業(yè)級項目，讓學生把學到的專業(yè)技能應用到真實游戲項目中去。

（一）程序設計基礎課程建設

程序設計基礎課程是計算機類專業(yè)的必修課程，是一門非常重要的基礎課程，許多專業(yè)的后續(xù)課程建設將依托這門課程。對于游戲方向的數(shù)字媒體應用技術專業(yè)而言，程序設計課程的重要性更是不言而喻，這門課程的學習成果將直接應用于后續(xù)游戲引擎類課程。

程序設計基礎課程主要選用當今較為流行的C++編程語言。C++是對經(jīng)典C語言的擴展，它包含了絕大多數(shù)編程語言的特性，學習C++語言能為其他編程語言的學習打下堅實的基礎;同時，C++是一門面向對象語言，而面向對象思想是當今軟件開發(fā)的主流思想;此外，C++也是數(shù)字媒體應用技術專業(yè)后續(xù)開設的Unreal游戲引擎所使用的語言。

程序設計基礎課程主要內(nèi)容是C++編程語言常用的語法以及程序設計結構，同時要注重面向對象編程思想的教學，以便學生能熟練掌握這種編程思想并用于以后的游戲開發(fā)中。程序設計基礎課程的教學要注重培養(yǎng)學生實際動手編程能力，采用書本上的知識點和具體編程問題結合的方式教學，通過解決各種編程問題來鞏固學生所學的編程知識點，提升編程技能與實際動手能力。對于復雜編程問題，也可采用小組形式解決，這樣的方式也能鍛煉學生的溝通交流能力與團隊協(xié)作能力。

（二）游戲程序設計課程建設

游戲程序設計的關鍵是程序和游戲，主要教學生如何用程序處理各種游戲邏輯，將學生所學的程序設計能力應用到游戲引擎中。課程前期，引領學生對游戲引擎做一個系統(tǒng)的認知，包括游戲引擎的概念、功能、常用組件、基本操作等等，讓學生能對游戲引擎有個初步的認識，知道游戲引擎在游戲開發(fā)過程中扮演著什么角色;課程中期，例舉當今市面上多個實際游戲案例，對這些游戲中的各個游戲邏輯進行分析，并從程序設計的角度來解讀各種游戲邏輯的實現(xiàn)方式，讓學生針對某些游戲邏輯進行編碼實現(xiàn);課程后期，使用實際的中小型游戲項目作為教學案例，貫徹高職院校一直主張的“做中學”策略，指導學生直接使用游戲引擎完成中小型游戲項目。

（三）游戲引擎實作課程建設

游戲程序設計的課程核心是實作。根據(jù)之前的崗位能力分析，游戲開發(fā)不僅僅需要學生具備游戲程序設計能力，也需要具備對游戲引擎的操作能力。游戲的本質(zhì)是一種需要高水平藝術表現(xiàn)形式的科技產(chǎn)品，制作優(yōu)秀的游戲作品，既需要較好的編程技術，也需要富有藝術感的游戲資源，如游戲場景、角色動畫、道具、聲效、游戲特效等等。游戲引擎實作這門課程既教會學生如何用游戲引擎制作游戲資源，如模型材質(zhì)、人物動畫、游戲粒子特效等，也教會學生如何用技術手段去調(diào)用游戲藝術資源，如何使用程序控制好游戲資源之間運算邏輯。由于高職院校和數(shù)字媒體應用技術專業(yè)的特點，本門課程的大多數(shù)時間依然采用項目化教學的教學模式，且這門課程中的游戲項目藝術特征和技術特征均會有一定體現(xiàn)。通過游戲藝術資源的制作以及對各種游戲藝術資源的技術調(diào)用，學生將熟悉游戲引擎的各種組件與功能，學到游戲藝術與計算機技術融合的專業(yè)技能。

（四）工作坊項目實踐課程建設

工作坊項目實踐課程是在游戲引擎類課程的基礎上，為學生提供更多、更大型、更真實的游戲項目，進一步磨練學生的專業(yè)技能。游戲行業(yè)的技術更新速度之快，需要學生的技能與時俱進，而不斷接觸企業(yè)級項目則是讓學生的技術水平處于時代前列的最好方式。工作坊項目實踐課程會以更多的游戲項目甚至企業(yè)實際游戲項目進行教學，學生通過這門課的學習，能熟悉企業(yè)級游戲制作的完整流程。除了項目化教學以外，本課程還采用分組模式，這種貼合實際的模式能讓學生更真實地感受到游戲項目制作的過程。在實際游戲項目制作過程中，學生根據(jù)自己的能力與技術水平，在項目中找到適合自己的崗位角色，并最終做出成品游戲。

（五）專業(yè)選修課程建設

專業(yè)選修課程的建設主要是對專業(yè)其他課程的補充，根據(jù)游戲崗位需要的能力，主要開設數(shù)據(jù)結構、高級圖形編程和視頻游戲賞析三門課程。

數(shù)據(jù)結構是軟件開發(fā)者必須要掌握的開發(fā)技能，而在游戲項目中，存在非常多的數(shù)據(jù)結構應用于游戲項目的例子，如使用一個二維數(shù)組存儲一張游戲地圖，使用棧來處理迷宮類游戲等等。這門課程主要介紹常見的數(shù)據(jù)結構，包含鏈表、隊列、堆、棧、樹、圖等，通過這門課程的學習，學生不但能夠認識這些常見的結構，而且能用程序語言實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)結構。此外，本門課程應該將游戲和數(shù)據(jù)結構結合起來教學，在游戲邏輯中應用數(shù)據(jù)結構，讓學生能將不同的游戲邏輯轉化成對應的數(shù)據(jù)結構加以實現(xiàn)。

高級圖形編程這門課程主要介紹OpenGL開放式圖形庫。OpenGL是一個跨編程語言、跨平臺的編程圖形程序接口，它將計算機的組員抽象稱為一個個OpenGL對象，對這些資源的操作抽象為一個個OpenGL指令。課程會將游戲場景里的各個藝術資源以OpenGL的角度來解釋，主要包含變換、光照、紋理、shader編程等，通過大量圖形、動畫演示，并結合程序實例讓學生掌握圖形原理和編程技能。

視頻游戲賞析這門課程是主要對各類優(yōu)秀的游戲作品進行賞析點評，通過這些優(yōu)秀的游戲作品，讓學生學到各種游戲創(chuàng)意和游戲技術，并為后續(xù)的游戲項目提供制作思路。這些優(yōu)秀的游戲作品大多來源于媒體的高評分游戲，甚至是有著游戲界奧斯卡之稱的TGA年度游戲。課程首先將游戲史上的游戲進行分類，對于每一種游戲類型，重點介紹做到世界頂級的游戲，通過這樣的方式，讓學生了解到不同類型游戲的特點，學到世界頂級游戲的設計思想，甚至能對現(xiàn)有的游戲設計提出自己的改進意見，與同學和教師分享。

游戲行業(yè)計算機技術人才的培養(yǎng)，先從基礎的計算機編程技術開始，具備一定計算機編程能力后，再通過主流游戲引擎的教學和工作坊實際游戲項目，來提高專業(yè)技能和熟悉游戲制作流程。同時，相關專業(yè)選修課的建設，也為想要更深入學習相關方向的同學提供了途徑。具體課程建設規(guī)劃如圖2所示。

五、結語

本文從游戲方向的數(shù)字媒體應用技術專業(yè)出發(fā)，結合游戲行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了其崗位與崗位能力要求，提出了一套培養(yǎng)游戲行業(yè)計算機技術人才的課程體系。但游戲行業(yè)的發(fā)展是日新月異的，隨著時代的變化，崗位需求以及崗位能力都可能發(fā)生改變，一個適合當下的課程體系并不一定適合未來。隨著時代的進步，課程體系也需要逐步修改以適應游戲行業(yè)的發(fā)展。本文將本著培養(yǎng)優(yōu)秀的游戲行業(yè)技術人才的理念，持續(xù)完善這套課程體系。

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