引论：我们为您整理了13篇游戏界面设计论文范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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1格式塔心理学概述
1.1格式塔心理学的概念
“格式塔”是德文“Gestalt”一词的音译，即系统的完形、形状或结构[5]。也可称之为完形心理学，主要研究视觉及感觉领域[6]，其强调知觉的整体性。人的视觉具有整体化、简化处理图形的倾向[7]。格式塔心理学派断言：人们在观看时，眼脑共同作用，并不是在一开始就区分一个形象的各个单一的组成部分，而是将各个部分组合起来，使之成为一个更易于理解的统一体。格式塔理论明确提出，通过眼脑的共同作用，知觉形象不断进行组织、简化和统一，直到产生出易于理解、协调的整体。一个好的格式塔应具有整体和谐的组织关系，并且给人简单明了的视觉效果[8]。
1.2格式塔心理学基本法则
1.2.1相似性法则相似性的法则是说如果一个人在感知一组元素时，他倾向于将具有一个或多个特征的那些组合作为相关的。而这些特征包括形状、大小、颜色、纹理等。
1.2.2接近性法则接近性法则是说人们更加倾向于将距离较近的元素归在一起。例如，在界面上有两个相似的图形，它们的距离比较近，而离它们较远处存在另外一个图形，那么前两者的相关性就比它们和第三个图形的相关性更强。所以对相似性和接近心的判断始终是相对的[9]。
1.2.3连续性法则连续性法则以格式塔派心理学家提出的另外一个原则为依据，即大脑不倾向于选择直线运动中出现的突然或不同寻常的变化。换言之，大脑寻求尽可能流畅完整的直线。这个直线可以指传统意义上画面中的直线，也可以指几个物体（图形）排列成的直线。大脑能把属于一条连续直线的物体和不属于这条直线的物体分离开来。
1.2.4封闭式法则封闭式法则是说人们的视觉系统会倾向于自动将敞开的图形闭合起来，从而使人们将其感知为完整的物体而不是分散的碎片。如果有一断弧线，即使它不为完整的圆，而是其一部分，人们的大脑也会感知到整个圆。
在设计手机游戏的界面之前，需要了解手机游戏界面中存在什么元素、这些元素都会运用在哪、怎样运用以及如何运用，为此本文结合自身经验、查阅相关资料后对其进行了分析、整理以及归纳，最终确定了手机游戏界面当中设计关键元素有如下几点：
2.1图标元素
图标通常代表的是有意义的图形符号，其具有高度总结、快速传达信息、便于记忆等特性。在手机游戏的界面设计中，图标被广泛地运用，它可以单独存在显示信息，但是因为它对信息进行高度的浓缩，而对于用户来说却是负担，所以它经常与文字进行配合使用。
2.2文字元素
在手机游戏界面设计中，文字是不可或缺的，但是它也不是通篇存在的，有时它会与图标搭配使用，使用户对图标的含义有更加清晰地认识；有时它会单独使用来显示信息。
2.3色彩元素
在手机游戏界面设计中，视觉占据主导地位，而色彩在视觉中非常重要。在同一个界面中，色彩通常会是统一和谐的，色彩的改变通常是运用在差异化的处理上，比如一个界面中需要强调某一元素，则经常会改变其颜色，当然，一个界面不能出现太多色彩，不然会造成用户的负担，所以在使用色彩时需要慎重考虑。
2.4按钮元素
在手机游戏界面设计中，按钮经常是图标与文字的结合。而同一个按钮通常会有两种不同的状态，一种是可以点击，而另一种是不可点击。不同的按钮之间的颜色、图标或文字大小会有差异，当然，同一类型的按钮的风格一般是一致的。
2.5背景元素
手机游戏界面设计的背景作为极为关键的设计要素，能够直接影响手机游戏界面的整体风格走向[10]，为此，背景不能盲目地选择，它需要与该手机游戏风格相匹配，而且需要与其他的元素相互融合。
3基于格式塔心理学的手机游戏界面设计策略
在手机游戏界面设计中，视觉在用户的体验中发挥着重要的作用，成为了不得不考虑的一大因素，根据视觉的特点进行界面的设计，有助于提升用户的满意度。
3.1对界面的元素进行筛选
在一个手机游戏界面中，会出现很多的功能或入口，特别是对于手机游戏的主界面，这个时候需要根据游戏的定位以及策划的内容将这些功能、入口进行重要性排序，对于需求程度较低的功能可以根据后期排版进行增加或减少。
3.2将元素进行分类
在筛选后，手机游戏的界面中通常还是会出现很多功能或入口，在这么多的功能中，需要将其分为几类，有些功能具有相似性，可以很轻易地将其辨别，但是有些功能却没有很强的相关性，这个时候可以参考该游戏的定位以及策划的内容，分析其重要性，进行合理的分配。3.3对类似元素进行统一处理在对手机游戏界面的元素进行分类之后，需要将同一类的元素其进行色彩、颜色、大小以及字体的相同处理，并且排布的方式需要进行处理，较常见的排布方式有横向排布和纵向排布，当然，根据格式塔心理学的相关原理，也可以进行有运动趋势的排布。
3.4将不同类别元素拉开距离
一般来说，分在一组的元素的距离较近，而不同的元素距离较远，这样视觉就能很好地自动将其进行分组。当然也可以将不同类别的元素的底部进行差异化处理，例如，底部的颜色、样式不同，这样也可以很好地将不同类别元素进行区分。
3.5对突出功能进行改变
在同一类的元素中，有时可能需要强调某一元素，这个时候可以改变其颜色或样式，通常颜色的改变有更大的吸引力，而颜色的突出也以红、黄等暖色为主，当然也要考虑背景颜色以及其他元素。
3.6巧用封闭式、连续性法则
在对细节的处理上，封闭式与连续性的原理可以很巧妙地帮助人们将一类元素进行组合，当然，在大的元素上也一样可以发挥其作用。
4基于格式塔心理学的手机游戏界面设计案例分析
格式塔心理学是如何被运用在手机游戏界面设计之中的呢？本章通过分析4个优秀的手机游戏界面设计案例，来看看格式塔心理学的相关法则是如何影响手机游戏界面设计的。
4.1基于接近性与封闭性的手机界面设计
去除《王者荣耀》主界面颜色以及对其中的按钮、图标以及文字进行简化后，如图1、图2所示，根据格式塔心理学的接近性和相似性法则，可以将其简要的分为7个部分，分别为：顶部栏、好友栏、进行游戏栏、底部导航栏、右侧导航栏、公告栏以及聊天栏。在位置的编排上，重要的“进入游戏”相关按钮排布在了中间且较其他元素更大，最为醒目且方便点击；金币、钻石等信息放在了游戏栏顶端，处于视觉的起始位置，更加方便观看；然后将次要部分放置左右部分。对于同一部分，图标、按钮、颜色以及文字进行了相似的处理。让其内部更加统一，对于想要突出的地方，进行了颜色的差异化，例如，顶部栏想要突出“首充”，则对其加上了醒目的颜色。对于细节，例如，好友栏中，运用了格式塔中封闭式原理，使玩家在没有看到下面内容的情况下轻松地了解其可以向下拖动。
4.2基于接近性与连续性的手机界面设计
篇2
随着移动通信技术、网络技术的普及，手机的功能日益强大，成为人们生活不可或缺的用品。而乔布斯带领的苹果公司引发的手机革命，使得以诺基亚、摩托罗拉占主导的手机市场重新洗牌，开启了智能手机大屏触控操作方式的全新时代，为人们创造出了一种全新的移动信息体验，在全球也掀起了一场苹果手机的热潮。手机市场的巨变是科技的发展与市场的需求，手机领域创新性的消除按键操作，引入触摸屏的设计，使手机界面设计的重要性显得尤为突出，界面设计随之蓬勃发展。
二、界面设计
界面设计在国外盛行较早，近几年在中国逐渐受到重视，界面设计师也成为一个新兴岗位受到亲昵。界面设计涉及到计算机科学、艺术、认知心理学、人机工程学等知识。界面是人与产品之间经互动、传递和交换信息的媒介，包括硬件界面和软件界面。界面设计是通过用户体验来提升设计，优化信息与通信软件系统，以满足用户的需要。界面设计主要在视觉、听觉和触觉上运用人的感知能力通过符号的意义，达到用户与产品的信息交流。界面设计的成功与否，不仅决定了用户对产品的第一印象，而且能拉近与产品的距离，给人带来愉悦而难忘的体验。
三、手机界面设计的特性
（一）简单明了，体贴细致
手机是一个集信息技术和网络于一体的多功能产品，在生活中手机不再只是通讯的工具，更像是手中电脑，包括网络游戏、应用软件、影视娱乐，成为日常生活中不可缺少的电子娱乐工具。现在智能手机绝大多数功能都集中在手机触摸屏上，显示屏成为信息配置交互的媒介，手机界面设计的重要性不可言喻。在手机界面设计中要考虑用户使用习惯，方便操作，减少识别与操作的时间。让用户更加愉快、轻松、没有负担的进行操作。因此，简洁的界面设计更容易上手。
（二）风格统一，主题明确
手机界面设计有效的传播各种信息，进行各种信息编辑、传达和显示。界面设计风格逐渐成为手机的标志，界面设计的表现手段和表现范围得到了大大的扩展。手机界面图窗化、菜单化的交互界面大大丰富了设计师的表现力，解放了对设计形式的束缚。没有风格特色就是没有闪光点，盲目的突出炫丽的色彩和个性，忽视主题的表现是手机界面设计的大忌。整体化的设计风格，突出各种信息传播，将成为未来设计师的主要表现手段。
（三）体现文化、品质生活
进入品质生活的时代，将科技成果应用于产品设计中，不但促进了产品设计水平的提高，也满足了人对高品质生活的追求。科技是界面设计体验性、舒适性、美观性和智能性的保证。科技与手机界面设计结合起来，手机界面更为清晰，视觉效果更为逼真，真实感强，界面图标形象直观。科技融入设计文化中，才能有效拓展设计创造，达到理性和感性相统一的境界，创造一种文化的品味。
四、手机界面设计原则
良好的手机界面设计是易用性、互动性以及用户需求的统一，为用户创造一种完美的使用体验达到为以人为本的设计宗旨。
（一）易用性
现代手机以其扩展性强大的功能逐渐融入人们的生活。手机功能的日益强大，科技含量日益升高，加之触摸屏设计的融入，以往功能性按键都融入到界面设计里面，使得手机在使用上的复杂程度和潜在功能空前提高。高科技的产品难免给人带来不适应感，因此手机在界面设计上要能够向用户表明操作方式，让用户轻松上手。在操作方式上要从用户的认知规律出发，逐步引导用户，带给人便利与快捷，使用户面对这种智能产品不再那么陌生和恐惧。手机界面设计的易用性，使人和手机之间的关系更加融治。人性化的友好界面不仅要美观简洁易于操作，而且要具有引导人们进行操作，迁就人的行为方式，体谅人的情感，增强使用兴趣，缩短掌握时间，提高使用效率，使手机界面在使用上变得简单易行。
（二）互动性
互动可以理解为是产品与用户之间的一种交流。手机不在像过去那样通过功能、外形、材质或工艺等方面去获取市场竞争，而是通过用户体验来提升产品的价值，以用户为中心的体验设计越来越受人们的重视，这种用户体验主要是人机之间的交互界面设计，其核心的强调人性化、强调经历过程、强调角色扮演、强调亲身体验，吸引用户乐于自我尝试操作，自我学习。差强人意的手机界面设计，往往给人冷漠呆板，缺乏热情的印象。随着人类社会步入体验经济时代，人们愈来愈追求个人的全面发展，追求新奇多样化的人生体验，渴望产生互动，更积极主动参与，越来越多期待在产品使用过程中获得愉悦而难忘的体验。因此在手机界面设计上应增加界面设计的互动性、多样性和创造性，通过互动的方式与用户进行接触，给人们带来欢乐，留下更为深刻的记忆。手机界面是图形、文字、声音等元素的集合。互动性的融入让用户与手机之间的交流转化为更加主动的参与。加强界面设计的生动性，可通过视觉、听觉、触觉、味觉，来增强用户使用手机的愉悦度。
（三）用户需求
产品设计的目的是为人服务，因此，任何界面设计的开始必须面向用户。满足用户需求，体现出设计对使用者的关怀，这样的手机界面设计才具有生命力。手机界面设计需要准确定位使用者、使用环境、使用方式，以用户的期望和用户的理解方式来进行设计，一切以用户的需求和感受为出发点，避免那些虚张声势的噱头。
五、结语
手机伴随着时代的发展而不断进步，手机的变革丰富了现代社会生活，影响了人们的生活方式，提高了人们的生活质量，已经给我们带来了前所未有的生活体验。在为来手机界面设计将更加丰富更加完善。
参考文献：
[1] 苏青山.移动时代UI设计中用户体验浅谈[J].网络财富，2010（3）.
篇3
Keywords: interaction design of mobile phone game interface
中图分类号：F123.6 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、交互设计的概念与内容
交互设计可以初步定义为：设计一个交互系统，用于支持人们的日常工作或生活。交互设计与很多学科分支相互联系或交叉，其中包括：人类工效学、心理认知学、信息学、人因工程学、工程学、计算机科学、计算机软件科学、社会学、人类要素（HF）、认知学、认知工效学等等。可以说，交互设计既是一门综合学科，又是一门交叉学科，同时还是一门边缘学科。
交互设计表现在不同领域里的原理，包括的内容不尽相同。在产品的交互设计中，首先设计师需要理解如何作用和响应具体事件，以及用户与事件之间如何通信和交互；其次设计师需要理解怎样设计不同类型的交互式媒体模块原则，并赋予其易用、高效和充满美感的交互方式。一般需要涉及以下四个方面的内容：
一是要确立预期目标和建立用户需求；二是要开发能够满足用户需求的多个候选设计方案；三是要建立交互式版本的设计样机，进行各种测试和用户评估；四是要评估整个项目过程。这四步相互联系，必要时需要重复进行。在项目的进行期间，始终要求用户参与设计当中，以用户的需求为设计标准，并对用户的潜在需要提出解决方案和技术开发。针对用户在产品使用中的不同环境和情况，研究产品在多态状况下用户和产品之间的关系。
二、交互设计的原则及实质意义
交互设计主要的目标是优化人与产品之间的交互关系，这样就要求设计人员在设计的时候，必须考虑尽可能地支持用户的要求，满足用户的期望并且扩大用户的潜在需求，在产品的交互设计当中，要遵循一些基本的原则：
1. 可视性。在产品控制和功能的执行当中，尽可能让用户感知产品的运行过程和执行原理，使产品的设计模型和用户的心理概念模型达到一致。这样做的好处是一方面满足用户的心理需求，另一方面使产品功能能被用户正确地理解和控制。
2. 正确明晰的反馈。产品在接受到控制命令和功能运行当中，应能通过各种感官途径反馈正确的信息，使人与产品的控制和接触愉悦化、高效化和正确化。
3. 限制性。通过物理、逻辑和文化常识方面的限制性设计，使用户必须采取正确的交互行为才能使控制和功能生效，有效地避免用户人为错误操作，提高交互行为的易学性，能为用户创造一个安全可靠的使用环境。
4. 映射和匹配。控制和信息显示反馈之间应能建立一种直接高效和正确的关系,这是用户交互行为当中易用的保证。
5. 一致性。对用户心理的易记性和负荷有直接的影响，也是产品控制的效率之源。
对于这些设计原则，美国西北大学教授唐纳德·诺曼一言概之为：“设计必须反映产品的核心功能、工作原理、可能的操作方法和反馈产品在某一特定时刻的运转状态。”
技术决定了产品所能提供的功能，而良好的交互设计则决定了如何方便地把这些功能提供给用户，决定了在用户与产品交互时，需要提供哪些功能给用户。以Google为例，在后台，Google的服务器收集网络上几乎所有的信息，以复杂的公式进行运算、排序，提供了无比强大的功能；但对用户而言，我们只需要在它那个简洁的页面中输入一个或几个要搜索的词，就可以得到我们想要的。Google首页的设计师玛丽莎·梅耶（Marissa Mayer）这样阐释它的成功：“在你想要的时候，给你你所要的，而不是给你所有你可能要的，甚至在你并不需要它的时候。”Google的成功就是其产品在可用层面上，超越、演变为一种易于使用、快乐使用的用户体验。
交互设计的实质意义就是通过产品“可用性”和“易用性”的完美结合，在产品和用户之间架起一座沟通的桥梁，使用户体验达到深层次的生理舒适、心理愉悦的层面。
人机交互下的手机界面设计
界面，又称用户界面（UI），是指人与物之间相互施加影响的区域。设计的界面存在于人、物信息交流的一切领域，因此，界面包含了硬件界面和软件界面两方面的内容。随着电子技术和计算机技术的发展，二者逐渐交融，共同组成人机界面系统的重要部分。
界面（UI）主要有三种表现形式：图形用户界面（GUI）、实体用户界面（SUI）和声音用户界面（AUI）；这也是人类感知外界信息的三种主要途径：视觉、触觉和听觉。视觉感知主要起到了获取信息的作用；触觉主要是对获取信息的操作；听觉感知更多地表现了对信息操作的一种反馈。
手机界面在人机交互的信息传递过程中具有重要的作用。 手机软件界面是置身于手机操作系统中的人机交互的窗口，设计界面必须基于手机的物理特性和软件的应用特性进行合理的设计。早期的手机界面由于技术上的制约，大部分采用黑白色、蓝色、绿色等屏幕。在界面设计上，文字是界面的主要信息，而图形则是用线条简单勾勒，缺少图形的设计美感，手机界面单调，仅仅以满足功能，缺乏视觉形式美。随着技术的发展，人们对审美的需求日益增加，手机界面由原来的单色发展为彩色，信息内容更加丰富，文字选择既能满足功能性又符合审美需求， 图形更加精美，甚至有些图形还采用动态形式出现，受众还可以根据个人需要自行定义文字和图形，手机界面得到了快速的发展。2007年，“iPhone”手机的诞生，使手机界面设计产生了一种革命。它给用户带来了前所未有的手机新体验，还前所未有地拉近了用户与手机之间的距离，让不同年龄、性别、地域的人都能够在手机图形化界面中得到体验的，它将文本界面图形化，界面设计更加个性化、人性化。随着科技的发展，界面正悄悄地融入我们的日常生活中，变成生活的一部分。
四、电脑游戏界面的交互性
（一）游戏界面设计的交互性
优秀的游戏界面设计要求简单并且用户乐于使用。交互，包括用户对产品的使用以及产品对用户的反馈两个部分。在玩游戏的时候，游戏本身带给你的投入、紧张感、兴奋感等所有主观感受，都是一种交互体验。
交互设计（Interaction Design）作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十年代产生，它由IDEO的一位创始人比尔·莫格里奇在1984年一次设计会议上首次提出。对计算机游戏而言，交互过程实际上是一个向计算机输入和向用户输出的过程。由于输入、输出的途径是多样的，因此交互的方式也是多样化的。
（二）电脑游戏软件界面交互性的设计首先应该遵从软件界面设计的通用性原则，即具备以下的功能：反馈、状态、脱离、默认值、求助、复原、简化等等。但是，作为游戏界面的交互性，又有着自己一些特殊的要求：
1、降低电脑的影响
在设计一个游戏特别是设计界面时，应该尽量让游戏者忘记他们正在使用电脑，尽量使游戏开始的又快又容易。玩家进入一个游戏花的时间越长，越会对这个游戏产生不良情绪。
2、在游戏中策略地加入游戏帮助
尽量把游戏帮助结合到游戏当中，避免让玩家离开屏幕去看书面文字。如果需要的话，把文本结合到游戏中，合并到游戏中的图像通常能够比文本更快且更有效地显示信息。玩家在初次接触某一个游戏时往往很难一时间记住并接受所有的操作方法，在这个时候帮助只要做到突出重点，留有余地地给以启示。
3、综合集成界面
界面上关键的信息要简化，将一些功能性界面放在非玩家人物（如在买卖物品的时候需要点击的那个商人）界面上，主界面尽量简练，精致。对于游戏来说，目标就是要让界面越来越深入到游戏本身的结构中去。从设计流程上讲，首先应将游戏功能分类清楚，然后再做界面，尽量考虑资源的通用性。
4、可扩充性
网络游戏需要不断添加新功能等等，对界面的需求会不断增加，需要预先考虑好扩充性。
5、一致性
最好在游戏各处以相同方式做相同的事，还能够始终在相同位置找到重要信息。一致性的观点并不一定要求在整个游戏中都使用同样的屏幕布局，但建议在布局中使用的逻辑可以让玩家预感到可以在哪里找到信息，以及在游戏的不同部分中如何执行命令。
有些游戏特别注意界面一致性：游戏的一些基本命令可以从头至尾以相同方式使用；在游戏的任何阶段，玩家还可以将鼠标放在对象、人物和位置上，以查看极其有用的简要描述。
6、界面精致、风格统一
一般玩家都喜欢那些有好的画面和迷人景色的游戏，因为视觉效果起到的作用甚至与最精彩的故事情节相同。此外，详细的插图可以让玩家很好地了解每个人物的图像或者环境的地方特色。如果没有插图，就会丢失这些虚构的细节。
游戏画面、菜单和控制栏都应该服务于游戏所营造的氛围。如果游戏反映的是中世纪欧洲的故事，那么界面中所有相关元素都要是中世纪欧洲的设计风格，甚至应该将界面的元素伪装成游戏世界的一部分。按钮较多时，需要使重点常用按钮更加突出，并注意按功能划分将按钮以不同样式颜色的方式编组。这种视觉连续性添加了游戏过程的美学享受并增强了沉浸于游戏世界的幻觉感。
7、运用界面的艺术设计原则
与所有平面创作一样，界面的艺术设计也包含了对比、协调、趣味性、韵律感等原则，遵从画面中主体与背景的层次感和浏览的先后秩序。特别地，由于游戏界面包含动态元素，要注意动态部分和静态部分的配合。动态部分包括动态的画面和事物的发展过程，静态部分则常指界面上的按钮、文字解说等。一般说来动态和静态要配置于相对之处；动态元素要交代其入点和出点，并且入点和出点要彼此呼应、协调。一般而言，入点和出点的距离愈大，画面动态效果愈显著。
另外，要考虑不同的游戏种类对界面的不同要求，如：回合制的游戏全屏界面对游戏影响不是很大；而即时制的游戏应尽量不出现全屏界面，能透明的要透明，减少信息对屏幕的影响等。
篇4
文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2013）07-013-03
引言
在工业设计研究中，出现了很多优秀的相关硕士论文，本文从工业设计论文的研究方向以及发表数量等，初步分析出2000—2012年间工业设计发展的趋势与变化，从而了解每个工业设计发展阶段的新趋势，研究成果以及仍然存在的问题。
一、分析方法与步骤
在《中国知网之中国期刊全文数据库》、《万方之中国学术会议文献数据库》分别检索论文以及会议文献题目中包含“工业设计”关键词的文献，在《中国知网之中国期刊全文数据库》以“工业设计”为关键词检索结果，截止到2012年7月19日，为557篇。
二、结果与分析
1.时间分布。考虑到要对现有工业设计趋势进行研究分析，所以选择了较近12年（2000年—2010年）的论文，通过使用“工业设计”为关键词进行搜索发现，2000年没有相关优秀硕士，从2001—2003年相关硕士优秀论文属于发展起步阶段，从2004—2012年每年都会很多优秀硕士，属于迅速发展阶段，相关优秀论文增至557篇，2009年（88篇）是相关数量最高峰点。
经过推断可知，在2009年工业设计的论文达到历史最高的原因在于我国本专科扩招是从1999年开始的，自1997年以后，随着广大群众渴望子女接受高等教育愿望的增加，对扩大高等教育规模的呼声也越来越高。同时，考虑到国家快速发展的需要，1999年我国高等教育开始大规模扩招，当年本专科生招生数与1998年相比增长了47.4%。本专科规模的迅速扩大给高校毕业生的就业带来了更大的压力，而研究生的扩招能够对本科生的就业压力起到一定的缓解作用，因此，硕士研究生的招生规模也不断攀升，录取比例和入学率都在大幅提高。
2.作者分布。在检索到的工业设计方面的优秀硕士论文中，作者主要分布在以下几个学校中，可见相关院校的工业设计发展程度。如表1所示。
小结：由于优秀工业设计硕士论文具有一定的删选性，由表1可以看出工业设计发展较快的院校，并且通过涉及最多的关键词可以看到每所院校所侧重的工业设计发展方向或者是发展程度较深的方向。
3.关键词分布。从2000年到2012年，以“工业设计”为关键词搜索的期刊论文中，论文的关键词主要集中在产品设计、CAID构思与表达、设计教育教学、IDFORCNC（先进制造设备工业设计）、设计管理、绿色设计等。由于搜索分布时采用了关键词“工业设计”，所以这里忽略“工业设计”关键词的数量。所有论文相对较多的关键词如下：可持续发展设计（绿色）、中国传统文化（符号学 语义学）、设计管理/用户研究交互设计、CAID构思与表达、数据库、设计教育、造型语言、工设工程（材料、工艺）、汽车设计、时尚设计、服务设计、品牌PI（产品形象识别）设计、人机工程、可用性、设计史、信息视觉化、故事版/情景设计、设计心理学、体验/情感化设计、IDFORCNC。
其中有代表性的有如下几篇：2010年，北京服装学院屈新波在《现代新材料在产品设计中的应用研究》{1}一文中论述了现代新材料在产品设计中的应用，借助于“需求”将产品设计与材料联系起来。2008年，山东大学张志强在《面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究》{2}一文中论述了如何运用人机工程理论对健身器材进行分析，以及针对相关器材人机方面的具体研究。2006年，山东大学吴兰萍在《面向产品设计自动化的人机工程研究与应用》{3}一文中论述了人机工程学的定义以及与工业设计之间的关系，阐述了人机工程学的原理以及产品设计的不同阶段的具体内容，此外还重点分析了现有计算机辅助人机工程软件，例如JACK、SAMMIE、SAFEWORK等。2004年，武汉理工大学刘红在《简论设计项目管理》{4}一文中论述了由于市场竞争的激烈化，用户需求的多样化，项目管理的组织及团队建设的内容与项目管理的执行关键，以及设计项目的生命周期。2007年，西北工业大学韩娟在《CAID系统的用户界面研究及应用》{5}一文中论述了以用户为中心的设计方法，综合认知心理学、人机工程学、计算机信息科学等对CAID用户模型进行分析，将基于用户模型构建的用户界面原型引入到界面设计过程中。
4.影响力分布。在检索到的期刊论文中被引用频次最高的，排在前6位的论文，如表2所示。
通过引用频次最多的文章中发现，关注最多的工业设计方向多为产品设计、交互界面方面。因为产品设计和交互设计的研究较早，所以时间早的被引用的几率就很高。但也充分说明这些优秀论文有一定的借鉴价值。
三、工业设计研究趋势
工业设计从2000—2012年这12年间，发展速度是迅猛的，这一点可以从优秀硕士论文的发表数量日趋增多看出来，并且也是在跟随着社会每一步的发展而发生着变化，从简单地仅仅研究工业设计的表面内容，即“产品设计”，变成研究工业设计更加细节化的方面，是一个从量变到质变的过程。现在工业设计优秀硕士论文中，研究方面数量最多的依次为产品设计、设计管理、设计教育、ID FOR CNC以及可持续发展设计。
李北在2006年中国科协年会的会议论文《未来工业设计的多元化发展趋势》{12}中阐述，现在工业设计呈现多元化发展趋势，并且可以看到，工业设计是一种战略资源，是国家创新战略体系中的重要组成部分。工业设计正在向着跨专业跨学科的综合领域发展。此外通过计算机使用的普及，工业设计信息化也成为主流。
通过对2000—2012年优秀工业设计硕士论文逐年的分析发现，发表的时间与内容和2000—2012年工业设计发展的过程、发展的主题是一致的。通过对这些论文关键词的统计分析，可以看到工业设计在每段时间里发展的内容、重点、趋势，这与社会的需求具有着强烈的联系。
每篇论文的关键词是不变的，在以“工业设计”为关键词搜索到的硕士论文中，通过对新的一年与以往相比较新出现的关键词进行统计，洞察出工业设计每个阶段的新趋势。如表3所示工业设计研究方向从泛泛的大方向上的研究，比如“产品设计”、“可持续设计”等，发展成为细分的研究方向。研究表明，从抽象的工业设计，变为具体的产品设计，后来人们发现工业设计离不开与社会、人的联系，所以研究方向渐渐与社会、人联系起来，最终发展成多方向的、细分的研究方向。这与现有工业设计研究人员对工业设计发展方向的研究结果不谋而合。
2000—2012年有关产品设计、人机工程学以及设计管理等成为研究的主要趋势。此外，还可以发现每年相比前几年新增的研究方向即是工业设计发展中研究趋势的新方向。例如可持续发展（Sustainable Development）是上世纪80年代提出的一个新概念。1987年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》{13}报告中第一次阐述了可持续发展的概念，得到了国际社会的广泛共识。那么工业设计对此也进行了研究，在2002年第一次出现在相关优秀工业设计硕士论文中。例如2002年湖南大学龚克在《非物质与可持续的工业设计道路》{14}中阐述了有关可持续的工业设计道路的相关内容。
再例如，在现代信息化的大背景下，计算机信息库在工业设计专业得到了广泛的应用，2006年第一次出现有关数据库研究的硕士论文。例如2006年东华大学孙明华发表的《设计艺术学专业建立设计材料数据库的必要性研究》{15}。2009年山东大学郝松发表了《基于产品表象信息库的工业设计构型方法研究》{16}。
同时也发现，由于优秀硕士论文是要在社会需求的大背景下提出，受发表时间和评审的限制，虽然相对滞后，但是也能够体现出近十年间的工业设计的大体研究趋势、新的研究方向。工业设计研究趋势的发展变化受社会发展因素（技术、环境、国情、学科交融等）的影响较大。
四、结束语
2000—2012年，我国优秀工业设计数量以及发表的内容质量都有着质的飞跃，这也说明我国工业设计方面研究的水平日趋深入。但是从近几年发现，已经存在研究过（下转第16页）（上接第14页）热的现象，主要表现在研究课题的重复性，例如人机工程学，此间不乏相关类似课题的出现。
从2000—2012年间优秀工业设计硕士论文中，可以看到工业设计事业发展迅速，方向由单一转为多元化，并且呈现多学科融合趋势。此外，研究趋势受社会发展的因素（技术、环境、国情、学科交融等）影响较大，比如在信息化的大背景下，工业设计专业与计算机应用越来越密切，因此出现了CAID等相关研究。可以看到工业设计的研究趋势在以后会围绕产品设计、计算机辅助工业设计（CAID）、设计管理等热门话题展开。随着工业设计的深入研究，也会出现更多新的设计概念，而这些概念一定是可持续性地围绕用户的人机设计，相信在以后的研究中，会有更多优秀的硕士论文出现。
注释：
{1}屈新波.现代新材料在产品设计中的应用研究[D].北京服装学院，2010
{2}张志强.面向家用健身器材的人机工程理论分析与研究[D].山东大学，2008
{3}吴兰萍.面向产品设计自动化的人机工程研究与应用[D].山东大学，2006
{4}刘红.简论设计项目管理[D].武汉理工大学，2004
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{6}吴瑜.人机交互设计界面问题研究[D].武汉理工大学，2004
{7}周睿.基于可用性的手机交互界面设计研究[D].南京理工大学，2006
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篇5
Abstract： GameBoyAdvance game simulator is transplanted to the embedded system. With open source cross platform multimedia development library SDL， the simulator source code based on PC is transplanted， including function such as the window design， key events of judgment and audio playback man-machine interface design， eventually the GameBoyAdvance game in the SDL operation is completed.
Key words： GameBoyAdvance； SDL library； embedded system
1 背景
GameBoyAdvance游戏以其独特的魅力吸引了大量的游戏爱好者。相对Game Boy游戏的早期版本，如GameBoy、Game BoyColor游戏，GameBoyAdvance游戏需要耗费庞大的系统资源，随着嵌入式处理器处理能力的迅猛发展，GBA游戏模拟器在嵌入式处理器的移植、运行成为了可能。模拟器的移植工作是本论文中最大的内容之一，移植工作显得非常重要，它决定着这个论文是否能顺利进行下去。但是移植过程中会出现许多不确定因素，因素是多样的，有被移植代码的因素，也有来自SDL本身接口函数处理的因素，因此被移植代码是否最终能够在系统中正常运行将遇到许多障碍。由于windows下的开发工具非常方便，因此我们的思路是先抛开SDL的移植，在去掉windows的API接口后先能够确保代码在windows上编译通过，然后再将代码进行SDL移植，虽然看似多走了一段路，但这样将移植风险降到了最低。
GameBoyAdvance模拟器能够正常在嵌入式系统下运行，其移植过程是一个充满挑战的旅程，我们选择VC++6.0，通过VC++6.0 windows开发工具的调试修改，使得GBA游戏能够在windows下运行，最终能够移植到嵌入式系统下运行。
2 GameBoyAdvance在SDL上的移植
由于GameBoyAdvance模拟器是开源代码，所以在网上可以找到GameBoyAdvance模拟器的部分代码，但这些代码都只能在系统上编译以及对GBA文件进行解码，但是调用windows的AIP函数会出错，所以没有游戏运行窗口、按键响应、音频播放等基本功能，也就是说，一般用网上的开源源代码编译出来的可执行程序不能直接运行GBA游戏。
SDL是一个用C语言编写的免费跨平台多媒体开发库，使用LGPL许可证，可用于游戏、游戏开发工具、模拟器、样本演示、多媒体应用等。[1]为了添加人机交互界面，我们直接将工程中的windows的API函数抛弃，与跨平台的SDL相结合起来，调用SDL中的一些库函数，从而实现对GameBoyAdvance模拟器的移植。
2.1 SDL库函数的添加
先将开源源代码工程中的main.cpp文件更名newMain.cpp，把 GameBoyAdvance整个工程文件和newMain.cpp文件添加到VC++6.0的工程中，当执行编译时会产生许多错误，部分错误如下：
C：＼GBV＼vb_no_MMX＼vb_no_MMX＼win32＼newMain.cpp（16）： error C2062：type 'int' unexpected
C：＼GBV＼vb_no_MMX＼vb_no_MMX＼win32＼newMain.cpp（17） ： error C2146： syntax error ： missing '；' before identifier 'CALLBACK'
C：＼GBV＼vb_no_MMX＼vb_no_MMX＼win32＼newMain.cpp（17） ： error C4430： missing type specifier - int assumed. Note： C++ does not support default-int
C：＼GBV＼vb_no_MMX＼vb_no_MMX＼win32＼newMain.cpp（17） ： error C2146： syntax error ： missing '；' before identifier 'WndProc'
C：＼GBV＼vb_no_MMX＼vb_no_MMX＼win32＼newMain.cpp（17） ： error C2065： 'HWND' ： undeclared identifier
C：＼GBV＼vb_no_MMX＼vb_no_MMX＼win32＼newMain.cpp（17） ： error C2065： 'UINT' ： undeclared identifier
C：＼GBV＼vb_no_MMX＼vb_no_MMX＼win32＼newMain.cpp（17） ： error C2065： 'WPARAM' ： undeclared identifier
C：＼GBV＼vb_no_MMX＼vb_no_MMX＼win32＼newMain.cpp（17） ： error C2065： 'LPARAM' ： undeclared identifier
可以看出，编译出错主要是因为源工程是直接调用windows下API函数，但我们在移植初将这些API函数的头文件删除了，部分删除内容如下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
所以，如果要进行SDL移植，就要加上SDL库和模拟器源代码的头文件，添加内容如下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "SDL.h"
#include "GBA.h"
#include "agbprint.h"
#include "Flash.h"
#include "Port.h"
#include "debugger.h"
#include "RTC.h"
#include "Sound.h"
#include "Text.h"
#include "unzip.h"
#include "Util.h"
#include "gb/GB.h"
#include "gb/gbGlobals.h"
至此，GameBoyAdvance模拟器开源源代码成功用SDL移植成无人机交互界面的模拟器。
3 为GameBoyAdvance模拟器增加人机交互界面
当GameBoyAdvance在Windows上利用SDL实现了无人机交互界面移植成功后，模拟器还只是 “又聋又哑”，还需要添加人机交互界面才是一个完整的模拟器。这个过程包括了3大部分的内容：游戏画面、键盘响应、声音播放。
3.1 窗体设计
通过SDL建立窗口界面，在newMain.cpp的main函数里添加创建窗口语句，就可以建立在windows下的窗口，部分程序如下：
if（cartridgeType == 0） {
srcWidth = 240；
srcHeight = 160；
systemFrameSkip = frameSkip；
} else if （cartridgeType == 1） {
if（gbBorderOn） {
srcWidth = 256；
srcHeight = 224；
gbBorderLineSkip = 256；
gbBorderColumnSkip = 48；
gbBorderRowSkip = 40；
} else {
srcWidth = 160；
srcHeight = 144；
gbBorderLineSkip = 160；
gbBorderColumnSkip = 0；
gbBorderRowSkip = 0；
}
systemFrameSkip = gbFrameSkip；
} else {
srcWidth = 320；
srcHeight = 240；
}
destWidth = （sizeOption+1）*srcWidth；
destHeight = （sizeOption+1）*srcHeight；
surface = SDL_SetVideoMode（destWidth， destHeight， 16，SDL_ANYFORMAT|SDL_HWSURFACE|SDL_DOUBLEBUF | （fullscreen ？ SDL_FULLSCREEN ： 0））；
3.2 加入键盘响应
为了能响应到按键事件，我们在newMain.cpp文件中利用SDL对按键事件响应的判断，自行编写按键事件响应函数，从而可以达到对按键进行响应，程序如下：
while（SDL_PollEvent（&event） {
if（event.type == SDL_KEYDOWN） {
switch（event.key.keysym.sym） {
case SDLK_UP： // GBA_UP
ZSC_Key_UP（）；
break；
case SDLK_DOWN ： //GBA_DOWN
sample[1][sample_pos] = （short） （r >> 8）；
sample_pos++；
if （sample_pos >= AUDIOBUFFER） {
play_sample（sample[0]， sample[1]）；
sample_pos = 0；
}
}
WriteSample中，当音频数据采集到AUDIOBUFFER的长度后 ，音频数据通过 play_sample播放出去。我们将play_sample填入代码，将采集到的音频数据存储在final_wave中，由回调函数waveout播放出去。部分程序如下所示：
void play_sample（signed char *dataL， signed char *dataR）
{
int i；
for （i = 0； i < 2049； i++）
{
sdlBuffer [waveptr] = （dataL[i] +dataR[i] ）；
waveptr++；
if （ waveptr == 2048 ）
{
waveptr = 0；
wavflag = 2； wavdone=0；
}
else if （ waveptr == 1024 ）
{
wavflag = 1； wavdone=0；
}
while （！wavdone） SDL_Delay（0）；
}
}
因为原代码中的close_audio用来关闭声音设备，而SDL的 SDL_CloseAudio（）函数可以用来实现对声音设备的关闭，因此在close_audio中填入代码：
void close_audio（void）
{
SDL_CloseAudio（）；
audio_is_open = 0；
}
至此模拟器能够显示游戏画面、播放游戏音乐、响应用户指令，已经能够运行在凌动平台下了，有了上述基础下一步只需要做一些小小改动即可运行在嵌入式系统，如linux系统、WinCE等等。移植GameBoyAdvance模拟器运行游戏如图1所示：
4 结束语
论文成功的将GameBoyAdvance游戏模拟器成功移植到凌动平台上。通过测试，支持大部分网络下载的GBA文件格式的游戏。游戏画面清晰流畅，声音，按键操作可靠。论文虽然达到了预期目的，但仍有许多可以改善的地方，如在游戏运行中存在声音有轻微不流畅，画面有轻微卡、顿的现象，将在后续的研究过程中进行改进。
参考文献：
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篇6
机械类基础课中有很多抽象的原理知识不易被学生接收，又不能随意删减，然而在真实的情景中讲述就能轻松释义[1]。虚拟模型库因其三维模型造型逼真、控制灵活而在教学中起到了一定的作用[2]。但是，已开发的虚拟模型库都是基于PC 平台开发的，而由于PC 平台的在便携性方面的限制，使得虚拟模型库的应用也受到了极大的限制。手持移动设备的出现，为解除这种束缚提供了条件，该类设备最重要的属性即是其便携性，而且随着硬件水平的不断提高，运行平台的实用性也日益增强，现在越来越多的应用程序（APP）在移动设备平台上得以实施。若采用在工程软件中建渐开线圆柱齿轮模型，再把这些模型加载到APP中，会导致APP的安装包过大，并且由于齿轮的参数不同，要把所有的渐开线圆柱齿轮显示在手持移动设备上，需要建几百个齿轮。本论文以渐开线圆柱齿轮形成原理为基础，以移动设备的图形渲染库OpenGL ES为工具进行研究，得出渐开线圆柱齿轮建模关键技术，该技术可应用到各种开发环境中。总结出移动端可视化流程，采用参数化设计的方法制作出可以在手持移动设备上使用的APP。参数化设计方法就是将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同的数值，即可得到不同大小和形状的零件模型[3]。参数化设计大大减少了重复设计量、缩短了设计周期和提高了设计效率，使机械类构件完美的呈现在移动设备上[4]。
1 齿轮参数化建模关键技术及过程
1.1 OpenGL ES绘图原理
OpenGL ES 是一个跨平台的图形库，是专门为嵌入式系统（如Android系统、IOS系统等）而设计的，提供了功能完善的 2D 和3D图形应用程序接口API，创造了软件与图形间加速灵活强大的底层交互接口[5]。OpenGL ES 2.0及更高版本的渲染管线可编程，其绘图原理如图1所示。
OpenGL ES中支持的绘制方式大致分3类，包括点、线段、三角形，每类中包括一种或多种具体的绘制方式[6]，本论文采用GL_TRIANGLES，此方式是三角形类之一，其将传入渲染管线的一系列顶点按照顺序每3个组织成一个三角形进行绘制。如图2所示，所绘矩形由三角形V0V1V2、V3V4V5而得，其中顶点V2、V5以及顶点V1、V3位置相同。
根据OpenGL ES绘图原理和本文采用的GL_TRIANGLES方式，在齿轮参数化建模中，需要确定顶点数组、法向量数组和颜色数组。其中顶点数组控制齿轮形状，法向量数组控制齿轮对灯光的反射，颜色数组控制齿轮颜色。设三个数组类型均为单精度浮点型，顶点数组命名为Vertex_List，法向量数组命名为Normal_List，颜色数组命名为Color_List。
1.2 齿轮参数化建模数据的确定
根据设定目标，确定齿轮参数化建模所需要的参数。本论文设定的目标是构建标准渐开线圆柱齿轮；能动态生成直齿轮和斜齿轮两种类型，斜齿轮的螺旋角可以调节；通过调节模数、齿数、齿轮厚度改变齿轮的轮廓特征，通过调节颜色的RGB值改变齿轮显示颜色，通过调节齿孔半径，给齿轮开不同大小的孔或槽，具体的参数名称、参数代号，参数取值如表1所示。
本论文构建标准渐开线圆柱齿轮，因此对部分参数取标准值，该参数在计算中始终是常数。另有一些基本参数根据表1中输入的参数而确定，具体参数名称、参数代号、计算公式如表2所示。
1.3 齿轮绘制过程
如图3所示，为展角，为压力角，为基圆半径，为渐开线在任意点K（1、2、3等）的向径。渐开线极坐标方程如公式（1）[7]，将基圆圆心作为原点，圆心与渐开线的起始点A的连线作为x轴，与x轴垂直的方向作为Y轴建立笛卡尔坐标系，按照渐开线形成原理得出渐开线的方程如公式（2）[8]，其中。
（1）
（2）
当时，齿根圆包含于基圆，齿廓曲线必然由径向直线和渐开线两部分组成，且齿廓曲线处于基圆与齿根圆之间的为径向直线，处于基圆与齿顶圆之间的为渐开线；当时，齿根圆包含基圆，齿廓曲线全为渐开线[9]。由此可以确定公式（2）中的取值范围，当时，最小取值为，取最大值的条件为，即，其中和取值根据公式（3）；当时，最小取值的条件为，即，其中和取值根据公式（4），的最大值与时的最大值一样。
（3）
（4）
本论文以时为例，的取值范围为[]，设其长度为，将t平均分成n份，将、、到带入公式（2），求出点1、2、3到n的坐标。将坐标点按三角形排列方式，102、203、304等所有坐标点放入Vertex_List，当n取合适值时，就可以得到平滑的渐开线面，如图4中的①。
当计算出一个齿的右部分顶点后，采用对称的方法求出左部分的顶点。首先确定对称直线，在图3笛卡尔坐标系中，直线就是该直线，设斜率角为，取值根据公式（5），设该直线的斜率为，则该直线方程为。从Vertex_List中遍历每个点，根据公式六求出对应点，增加到Vertex_List中，得到图4中②部分的区域，b区域为三角形形状，根据边界点可以得出。
（5）
（6）
设齿槽对应圆心角为，当时，；当时，。根据公式（7），计算相关坐标点增加到Vertex_List中，得到图4中③部分的c区域，其中的取值范围为[]。
（7）
当绘制好一个完整齿后，需要复制出z-1个齿，这些齿是以原点为中心，根据公式（8），旋转复制而得，并将复制后的坐标增加到Vertex_List中，绘制的结果如图5中⑤，其中的取值范围为[][10]。
（8）
这样，齿轮的正面绘制完，将所得数组命名为Vertex_List_1，并将所有顶点的坐标值设置为。齿轮侧面的数组命名为Vertex_list_2，齿轮背面数组命名为Vertex_list_3。在斜齿轮中，设齿轮正面的齿与齿轮背面的齿投影夹角为，根据公式九和公式八，对Vertex_List_1中的顶点计算，并将得到的每一个三角形顶点按顺时针重新排列，坐标值设置为，存入到Vertex_List_3，其中时，为直齿轮。将Vertex_List_1和Vertex_List_3中对应位置的顶点按照三角形方式排列，存入Vertex_List_2中，即得到齿轮侧面数组。将Vertex_List清空，将Vertex_List_1、Vertex_List_2、Vertex_List_3按照顺序存入Vertex_List中，至此，齿轮顶点数组制作完成，绘制后的效果如图5中的⑥。
（9）
根据存入到Vertex_List中的点，计算齿轮面法向量，存放到Normal_List中。计算方法是从Vertex_List中提取一个三角形的三个点，设为点A、B、C，由点A点B构造向量，由点A点C构造向量，则点A、点B、点C的向量是，存放到Normal_List中。然后遍历Vertex_List，计算所有对应点的向量，存放到Normal_List中。本论文研究的齿轮，每个顶点的颜色相同，并且由光的三原色R、G、B确定，Color_List中存放所有顶点的R、G、B值，其中R、G、B的值由参数传入而确定。
2 移动端可视化流程
移动端可视化流程，如图6所示，第一步设定目标，即制作的APP要满足的功能。第二步，确定齿轮参数化建模数据，根据第一步设定的目耍参数分为固定参数和可变参数，其中可变参数需要通过界面交互传入，因此界面设计除满足美学要求外，也要满足可变参数的改变。第三步，选择移动端APP开发工具，如针对Android系统开发的Eclipse软件、针对iOS系统开发的XCode软件、跨平台开发软件Cocos2d-x、Unity3d、Unreal Engine 4等，不同软件所使用的开发语言不同，如Eclipse使用Java，Unreal Engine 4使用C++。第四步，根据本论文第一节齿轮参数化建模关键技术及过程和选择的开发工具及其相应的开发语言，确定顶点数组（Vertex_List）、法线数组（Normal_List）和颜色数组（Color_List）具体值。第五步，结合app界面设计进行程序设计。第六步，图形测试，检查是否有剖面，形状、颜色是否正确等。第七步，针对移动端，生成相应的APP文件。
下面展示移动端可视化流程的一种案例：
第一步，本案例设定目标为能展示标准直齿、斜齿渐开线圆柱齿轮，其中斜齿轮螺旋角可以改变；能够在齿轮中间开圆孔和槽孔，孔径大小可以改变；齿轮模数、齿数、齿厚、颜色可以改变；可以远近观察齿轮。第二步，根据第一步设定的目标，除需要表1和表2，需要增减直齿轮和斜齿轮切换参数，以及远近观察参数，由此APP的界面设计如图7所示，图中间部分放齿轮模型。第三步，本案例选Unity3D为开发工具、C#为开发语言。第四步，图8所示，为将公式三转换成代码形式，确定渐开线面的顶点，形状如图4中的①。按照此方法，计算出所有部分的顶点后，放入Vertex_List中，得到顶点数组。法线数组（Normal_List）和颜色数组（Color_List）方法一致。第五步，进行程序设计，如图9所示。首先在Unity场景编辑器中建立GameObject，命名为Gear_Watch；其次，为Gear_Watch构建脚本（Script），命名为GearMode.cs，脚本文件中的变量与第二步确定的相对应，并与界面设计的图标进行关联；最后，为Gear_Watch添加材质（Material），命名为Material_Gear.mat，材质的着色器（shader）选择专门为本案例编写的Shader_VF_Gear.shader，控制齿轮的颜色。开发工具选择的不同，顶点数组（Vertex_List）、法线数组（Normal_List）、颜色数组（Color_List）输入到渲染管线的方式可能不同。如图10所示，脚本GearMode.cs的部分代码，顶点数组的输入，需要将Vertex_List转换成只存储坐标点的vertices数组和只存储顶点三角形索引位置的triangles数组，然后传入渲染管线。由于所有的顶点颜色一样，根据着色器（shader）的编写，只需要传入三个颜色值即可，不用传入Color_List数组。第六步，图形测试，如图11所示，改变不同的参数，生成的齿轮部分图片，经测试，结果正确。第七步，在Unity中的File菜单下的Build Settings面板中，选择移动端系统的选项，点击Build，即生成相对应系统的APP安装文件，如图12所示。
3 APP运行及结果
首先点击手机桌面上名称为Gear的APP，进入APP的界面，如图13所示。界面右侧的参数面板分点击和滑动两种操作，改变相应的参数，界面中间的齿轮形态同步改变。当连续改变某一参数，可动态观察齿轮的变化。手指选中中间的齿轮，可以任意角度的旋转，进行观察。界面左侧的滑动条用来调整APP内的摄像机与齿轮的远近位置。图14为斜齿轮，螺旋角调到20，选择槽孔，孔径52mm，模数选择5.5，“第二系列”文字提示用红色显示，因为在机械行业模数要优先选择第一系列的数值。齿数选择39，齿厚为模数的6倍，齿轮的颜色R、G、B值分别是0、127、131。
4 结语
在研究OpenGL ES图形库的基础上，以渐开线圆柱齿轮的形成原理为理论基础，结合几何学相关知识，总结出渐开线圆柱齿轮参数化建模的关键技术，即确定顶点数组、法线数组和颜色数组。根据所得数组，结合开发环境，同时参考交互设计、界面设计、计算机编程等知识，得出移动端可视化流程。并使用Unity3D制作出可安装到移动端的APP，动态展示不同参数下的齿轮形状和颜色，验证了基于OpenGL ES的渐开线圆柱齿轮参数化建模在移动设备上展示的优越性。此外，根据总结出的渐开线圆柱齿轮参数化建模关键技术、移动端可视化流程，为构建其它机械构件提供了指导，如构建锥齿轮、凸轮等。对机械构件在移动设备上进行虚拟演示奠定了一定基础，使机械知识的传播和普及更加方便、高效。
参考文献
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篇7
随着计算机技术、通信技术和数字广播等技术不断发展，以互联网、无线通信为传播载体，以传统媒体内容与创新内容模式为核心的数字媒体产业在全球范围快速崛起，并正在改变着人们的信息获取方式和休闲娱乐的形式。
我国的数字媒体业近几年正处于高速发展时期，对于具有较高人文素养、掌握数字媒体核心技术并具有艺术创意能力的复合型数字媒体技术开发与设计人才需求旺盛。四川理工学院软件工程专业是与IT企业合作办学、实行“3+1”人才培养模式，即学生前3年在校学习，第4年在软件企业实习并完成毕业设计（论文）。为使培养的学生既有较扎实的理论基础，又有适应人才市场需求的职业技能，在软件工程专业大框架下设置了数字媒体技术方向。
数字媒体技术作为一个宽口径、以技术为主、艺术为辅、技术与艺术相结合的新的专业方向，涉及到不同的学科知识，因此，我们有必要通过探索与改革人才培养模式、课程体系以及实践教学体系的研讨，搭建科学的创新人才培养平台，促进软件工程专业人才培养整体水平的提升。
2.人才培养目标
培养目标是制定教学计划、设计课程结构、选择知识发展方式以及确定教学组织形式的依据，也是教学内容、教学方法、教学组织与管理、教学手段、教学评价等方面改革的基础和前提。软件工程专业数字媒体技术方向具有软件工程与数字媒体技术相结合的特色，注重对学生软件开发、应用能力的培养，实践性强。结合我们自身办学特色和办学条件，我校软件工程数字媒体方向人才培养目标是：“培养具备计算机科学、多媒体网络、软件工程技术、信息安全等方面的专业知识与技能，具有扎实的软件工程和数字媒体技术基础理论、宽厚的专业基础知识、较强的实践能力，能够从事包括新媒体应用以及虚拟现实等在内的多媒体技术开发、数字媒体设计与创作、计算机游戏设计、网页设计与网站维护、信息服务及数字媒体管理等工作的创新性技术人才。”
3.核心课程体系
数字媒体方向课程体系的建设以创新性复合型人才培养为基本指导思想，重视实践课程的开设，使学生所学习掌握的方法具有充分的实效性，真正做到学有所用，以适应未来的工作岗位，成为本行业和企业所欢迎的有用人才。课程体系分为软件工程专业核心课程模块、数字媒体方向核心课程模块、专业实训、毕业实习和毕业设计（论文）等模块。
3.1 核心课程
软件工程专业数字媒体技术方以软件工程专业为主线构成专业基础和专业主干课程。其中，计算机与软件基础课程有：计算机导论、程序设计入门、面向对象程序设计、数据结构与算法、Java程序设计、计算机组成原理、数据库原理、计算机网络、操作系统、编译原理、信息安全技术、计算机体系结构以及J2EE与中间件技术；软件工程专业课程有：软件工程导论、软件测试技术、需求分析与UML设计、软件项目管理与过程控制；数字媒体技术专业课程有：数字媒体技术导论、计算机图形学、数字图像处理、网络流媒体技术、用户界面设计、视频音频制作与处理、数字影视特技应用、高级游戏特性与游戏引擎、人机交互技术、虚拟现实技术与应用、高级脚本与插件技术等。对于实践性较强的课程开始单独的实验课程和配套的课程设计。
3.2 特色课程
计算机网络游戏由计算机技术、艺术设计学和计算机动画以及计算机图形图像技术高度交叉结合，目的是培养具有扎实的游戏编程功底和良好的逻辑思维习惯，具备较强的审美能力和一定的艺术素养，熟悉游戏产品开发流程，具有一定的策划能力，能在游戏公司、门户网站、手机运营企业、动画公司等单位从事游戏设计、游戏开发、游戏制作、游戏策划、游戏运营等方面工作的富于竞争力与创新精神的高级复合型人才。
计算机游戏程序设计。课程目标：本课程主要学习普及游戏开发理念，培养游戏开发氛围，挑选有潜力的学生组成开发团队；传授游戏开发中的程序设计要素，特别是游戏引擎开发的基本知识。通过本课程的学习，学生能够掌握游戏开发的基本理念，熟悉游戏开发的基本技巧和流程，并具备从事游戏程序设计工作的基本技能。
虚拟现实与数字娱乐。课程目标：本课程主要介绍虚拟现实的基本概念及其系统组成、相关的软件技术及虚拟现实的应用，并介绍了当前数字娱乐的现状，发展和一些关键技术。内容包括：虚拟现实的定义、特性和组成，虚拟世界的创建和管理，虚拟现实中的视觉计算，虚拟现实中的交互技术，虚拟现实中的声觉计算，增强现实，分布式虚拟现实，虚拟现实应用，与虚拟现实相关的数字娱乐技术。
4.实践教学体系
培养符合时代需要的创新性人才，就要强化实验教学的开放性和多层次化。基于创新性原则和以生为本原则，结合培养目标和自身教学特点，数字媒体技术方向实践教学体系分为课程实验，专业实训、毕业实习和毕业设计三个方面，各实践环节之问相互协调、相互衔接、循序渐进。
4.1 课程实验
依照实践能力培养循序渐进的原则，根据实现数字媒体技术专业基本能力培养的系列课程，并按照系列课程的复杂度和规模设计实践环节，开展了多层次课程实验教学，根据学生的需要和实践能力培养的渐进规则，将实验课安排大学四年的各个环节。
多层次实验教学是指在实验大纲与目标的规范基础上，将实验项目设计成基础型、综合设计型、研究创新型不同层次的实验。同一学生从基础规范一综合设计一研究创新这样难度递增的实验项目中逐渐进行训练，实现系统培养学生综合实践能力。课程实验主要包括：手绘训练、视频特技与非线性编辑、多媒体网页设计、移动娱乐软件开发、网络娱乐软件开发、界面设计课程设计、虚拟现实开发课程设计等。
4.2 专业实训
专业实训作为知识、能力、综合素质教育的结合点，成为数字媒体技术专业实践教学的重点之一。专业实训是对课堂教学具有延伸作用，是学生培训职业能力、熟悉职业环境、了解实际知识的重要渠道。通过专业实训，学生不仅可以把所学转化为所用，还能使学生在学习操作过程中通过不断调整自己的知识结构来慢慢适应相应职业岗位，锻炼职业的能力，为实习以及今后走向社会积累经验、打下基础。
我校软件工程专业是校级专业综合改革试点专业，以争建微软IT学院、HP软件学院为契机，与知名IT企业开展深度合作，联合培养具有国际视野的软件开发、软件测试和服务外包人才。与中软国际、Tarena（达内）科技等十多家IT企业联合建立了实习实训基地、就业基地。
4.3 毕业实习和毕业设计
毕业实习是学生将前期学习到的知识运用到生产实践中，真正了解、感受未来的工作，锻炼自己各方面的综合能力。真正实现与行业需求的专业实践能力对接。能胜任相应岗位的工作，从而积累工作经验，为就业做准备。为了增强学生和指导老师对毕业设计（论文）及毕业实习的重视，提高毕业设计（论文）的质量和提高学生在毕业设计（论文）及毕业实习实践环节获得的实践能力，也为缓解毕业设计时间（论文）不足，笔者将毕业实习与毕业设计（论文）有机结合，实行“毕业实习+毕业设计”相结合的模式，学生毕业设计的内容来自于毕业实习，并且毕业设计的内容要将毕业实习的内容进行一定的升华，除体现学生四年来所学知识综合之外，还要体现出学生的创新能力与科研能力，达到培养创新型、复合型人才的标准。
5.结束语
通过对国内外数字媒体技术相关专业及方向的调研，基于创新性人才培养目标，建立了相关的核心课程和多层次实践教学体系，融合专业技术、实践教学、校企合作共同培养为一体的软件工程数字媒体特色专业方向的知识体系，着力培养学生的艺术与技术交叉结合的数字媒体制作与开发能力和职业素质，进而使得学生的基础知识、科学素养、艺术感悟、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展，以增强他们在数字媒体行业就业的竞争能力。
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篇8
一.实践任务
1、在企业里学习最前沿的技术知识，了解本专业的现状和发展趋势，虚心向有丰富实践经验的企业技术人员请教，巩固加深对专业知识的理解与认识，提升解决问题的实践能力。
2、了解中职学校所授专业知识在企业实践工作中的应用，掌握教学工作和实际工作的异同点，改进现有教学模式，转变现有的教学观念，提高教学的实用性和针对性。
3、在企业的实践过程中，通过所看所学，在收集资料的前提下开展调研活动，了解企业相关岗位对从业人员的知识技能和职业道德的要求，岗位职责和操作规程，用人标准及管理制度等，为学生将来就业岗位的调整和课程改革积累资料，为学校的教育教学管理和培养专业对口人才提供依据。
二.实践培训阶段
培训期间大致分为以下几个阶段：相关软件学习、创意学习、企业实践。
（一）软件学习
在正式进入重庆正大软件集团旗下动梦游戏开发软件公司之前，按照学院培训办的安排，我们先进行岗前培训――系统的进行软件学习，主要学习如下几门软件：
1、photoshop图形图像软件的基本操作知识。
（1）UI界面设计――工业产品设计的一个部分。经历了最初的手机和平板终端导航、图标设计、各种LOGO的图形设计、手机界面设计到最后的一个游戏登陆界面设计的初次尝试。熟悉掌握了UI设计的一些表现手法，它不仅仅是狭义的美工设计而是可以理解为协调用户与界面之间关系的设计。
（2）商业人像处理。在本模块中涉及的有关于ps中的选区和简单的抠图、边框、导航、画笔、渐变填充、路径、描边填充、图层、色阶和色相，蒙版、人像的修复和美容等ps基础操作知识的各个方面。
2、3DMAX的基本操作知识。本软件学习中，通过学习掌握了软件操作的快捷方式，学会灵活应用各种视图下操作，学会简单的建模和在建模的基础上给物体赋予相关的各种材质以及在场景下灯光的设置和模型的渲染，最后完成了一个户型图的设计和室内装修设计。
3、FLASH动画设计。通过学习掌握了FLASH二维动画软件中矢量图形的绘制，掌握了基本动画的制作方法，如补间动画、遮罩、引导动画、按钮动画、特效动画、人物动画的制作流程等。
4、插画艺术设计、AI软件的使用。在本模块课程中我们首先学习了插画的发展史以及应用，手工绘制一些简单的插画作品，在利用Adobe Illustrator软件把手工绘制的插画上色，通过这些流程的操作使我们对游戏动画中原画的绘制流程有了基本的了解。
（二）创意学习
艺术熏陶和创意学习，是我在本次学习过程中最大的收获。由于培训专业是计算机平面设计，必须涉及到艺术领域方面的知识。在软件操作学习过程中，培训为我们安排了丰富的艺术类专业理论知识讲授，如《色彩与构图》、《插画艺术》和《思维》这一系列课程我们充分感受到艺术的气息和熏陶。这对后来在企业的实践过程中，让我能够把自己对色彩的理解和定位融入设计作品里，这种感觉前所未有，不但扩大了视野，也拓宽了创意的思路，受益匪浅。
（三）企业实践
在通过了一系列的岗前系统培训后，培训进入了企业的实践阶段，我们进入了重庆正大动梦科技有限公司。在了解动梦公司的企业的架构和基本工作流程后，根据导师的分配和自己的兴趣，我顺利进入了该公司的游戏设计的事业一部，开始为期二个月的企业实践。
1、 实践的岗位：事业一部二维动画原画师。
2、 岗位的职责：一是根据策划需求设计游戏角色动画及表情动画；二是根据策划及程序开发的要求制作相应的特效。
3、 岗位的能力标准：具备较好绘画造型基础、熟练运用PS、FLASH等二维动画软件的能力和运用软件制作粒子特效的能力；具备动作表演与动画设计制作的能力，能将角色的性格特点融入角色动画中。
4、 岗位实践的过程：进入到动梦公司后，我把自己的身份从一名培训学员迅速转化为一名企业员工，以便能尽快的适应公司的工作环境，让自己融入到这个大家庭中去，这样也能了解更多的公司运作方式和社会对人才的需求。在不影响公司正常运营的基础上，我按照导师的安排开始原画师岗位实践。实践的内容如下：
一是动画游戏物体的绘制；二是动画游戏中各种Q版角色的绘制；三是动画游戏中场景的绘制；四是关于补间动画、引导动画、遮罩、特效动画、角色动画等的制作。在公司实践的过程中，每周顺利完成实训的项目，并及时提交每周的计划和周报表，以达到总结本周的工作情况的目的。
三.实践心得体会
（一）进一步提高了理论联系实际的能力和专业实践技能
在没有进入企业实践之前，接触更多的是理论知识和课堂教学，对于一个企业的运作环节很少接触，更不用说去亲自操作一下。所以原来的书本知识是纸上谈兵，在企业实践中会渐渐发现，自己的理论知识和企业实践要求差距还是很大。短暂的实践时间固然不能深入熟练的进行实践操作，但是重要的是为以后的实践教学工作提供了很实用的参照，在实践教学过程中做到融会贯通，可以大大提高实践教学能力。
（二）教学模式改革方面和教学观念方面发生了新的转变
一是教学模式改革方面，我们的课程知识结构不够完善，课堂中的一些知识在实际生产中并不重要，而生产实际中的一些关键知识在课堂教学中却鲜有涉及。项目教学中的案例不够典型、无针对性。用于项目教学中的案例多以知识点进行综合，缺少与企业实际的关联，学生缺乏应用所学知识解决企业生产实际问题的灵活性，甚至到企业第一线后会不知道如何下手，我们的教学改革应从解决课堂教学内容与企业生产实际相脱离的问题出发，应与企业的先进的技术、理念和创新意识等方面与时并进。
二是教学观念发生了转变，能更好的提升专业教学水平。作为一名专业课教师需要传授给学生真正实用的技能，而这些技能恰恰是书本和学校里最欠缺的。通过实践观摩，实际参与，亲身体会和了解企业对中职学生的技能和素质要求，体验了企业的经营管理，有助于转变观念，不照本宣科，不讲授已过时的教学内容，而是结合行业、企业实际，按最新标准传授给学生，这样，使教学真正贴近企业实际。并且能够在以后的教学中尽可能的结合企业的实际需要，不断向学生渗透企业新的用人标准，新的规章制度等，能避免空洞的说教。
（三）学校的教育教学管理和企业的管理有着很好的结合点
学校的教育教学管理和企业的管理殊途同归，企业管理工作程序化、系统化、制度化、指标化、标准化，我们在学校教育教学管理、课堂既可借签。企业最讲求团队的协作精神和团队的合作意识，而团队精神是通过与人合作、沟通、交流来实现的。在我们以后的教育教学工作和班级建设中，我们可以通过借鉴企业的模式组织团队训练和活动，重点培养学生的团队合作精神和沟通交流能力，避免自我为中心，使他们走入社会后能较快地融入到新的工作和生活。
篇9
Key words： Java；thread；event listening
中图分类号：U285.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）36-0189-03
0 引言
休闲游戏已经成为一种很大众化的娱乐方式，为了满足这一需求空缺，在线和单机类休闲游戏的种类不断增多，这无疑推动了游戏产业的扩大和产品的成熟。掷蛋游戏又被称为抛鸡蛋游戏，在许多手机的游戏中都有这款游戏，轻轻地抛起鸡蛋，到上方的篮子，在鸡蛋和篮子不断运动的情况下，看看游戏者能达到到多少高度。掷蛋游戏操作简单，游戏开始后，只需按一个键或单击鼠标就可以进行游戏，游戏者需要注意的就是把握好时机，适时地抛出鸡蛋即可。作为一款娱乐休闲的小游戏，掷蛋游戏让人们在闲暇时可以得到片刻的放松。在本次研究中，使用Java语言可以更便捷的实现，可以借此了解游戏软件的设计与开发过程。并且在开发过程中提升编程能力以及把实际问题转换成代码的能力。
1 开发工具及环境简介
1.1 开发环境
2 系统设计
2.1 界面设计
启动线程生成游戏界面监听鼠标和键盘的操作并作出相应动作。游戏流程图如图1。
2.2 主要算法设计
①JEgg：含有main函数的类。
②Model：创建游戏模型（框架），继承了Observable类； 主要方法及其功能 activateObservers（）：
设置变化标志，通知所有对象作出相应变化；getActiveObjectByName（）：根据名称来获取对象。
③Control：控制整个游戏，线程启动：主要方法及其功能：
mousePressed（）：监听鼠标按下事件，鼠标只要一按下，就会调用该方法；
keyPressed（）：监听键盘按下事件，键盘只要一按下，就会调用该方法；
initBowl（）：随机初始化碗；
putEggTo（）：将鸡蛋放置到某个碗中；startGame（）：开始游戏；
inCornor（）：当碗移动到边界时，所作的处理；
run（）：线程启动时所调用，直至窗口关闭才停止；
setNewLocation（）：设置新位置；
setNewPageObject（）：当鸡蛋抛到最上面时，所做的操作；
isGotTarget（）：是否成功将鸡蛋抛到某个碗中；
setHolderBowl（）：设置持有鸡蛋的碗。
④View：整个游戏的视图：
主要方法及其功能：
paintStartPicture（）：绘制游戏开始画面；
refreshPage（）：刷新页面；
initMainFrame（）：初始化主窗口；
paintComponent（）：绘制组件。
⑤AbstractAcitveObject：抽象类，作为Bowl，Egg的父类，提供抽象方法。
⑥ImageTools：生成游戏中需要的一些图片。
主要方法及其功能：
createImage（）：根据提供的URL地址生成所要显示图片。
3 系统详细设计
3.1 线程启动
①启动线程前，对游戏模型进行初始化，相关代码如下：
public Model（Dimension dimension）{this.dimension = dimension；Image imageTemp
=ImagesTools.createImage（JEgg.class.getResource（"/images/bowl.gif"））；}
其中Model类的构造方法所传递的参数，Dimension 类封装单个对象中组件的宽度和高度（精确到整数）。
②在初始化后，开始调用Control类，启动游戏单线程：
public Control（Model model） {this.model = model； }
启动线程的start（）方法：start（）方法将启动线程对象，使之从新建状态转入就绪状态并进入就绪队列排队。
3.2 游戏界面生成
线程启动后，由于游戏界面一直未生成，所以线程一直处于睡眠状态中。在睡眠过程中，main方法继续执行，以生成游戏界面：
public View（Model model， Control control） {
this.model = model；
this.control = control；
initMainFrame（）；
initG2（）；
paintY = 0；
paintStartPicture（）；
}
3.3 鼠标和键盘事件监听
游戏开始后，就等鼠标或键盘的操作来开始游戏，而此游戏中主要继承和实现mousePressed（）和keyPressed（）两个方法：
public void mousePressed（MouseEvent e） {
if （isStop）
return；
if （isGameStarted && ！isPause） {
if （！isInBowl）
return；
throwEgg（）；
isInBowl = false；
} else if （！isPause） {
startGame（）；
}
}
public void keyPressed（KeyEvent e） {
if （isStop）
return；
if （！isGameStarted && e.getKeyCode（） == KeyEvent.VK_ENTER） {
startGame（）；
}
if （isGameStarted && ！isPause && isInBowl && e.getKeyCode（） == KeyEvent.VK_SPACE） {
throwEgg（）；
isInBowl = false；
}
if （isGameStarted && ！isPause && e.getKeyCode（） == KeyEvent.VK_F2） {
isPause = true；
pauseGame（）；
}
if （isGameStarted && isPause && e.getKeyCode（） == KeyEvent.VK_F3） {
resumeGame（）；
isPause = false；
}
}
按下回车键或者点击鼠标后，游戏开始。
4 系统测试
4.1 功能测试
系统初步设计好后，从以下几个方面对游戏作出了测试：
4.1.1 界面
第一次运行游戏，发现图片加载失败，图片不能正常加载，鸡蛋，碗，和背景图片都与所设想的不一致。经过对程序的调试后发现是加载图片失败的原因出在此处：
ImagesTools.createImage（JEgg.class.getResource（"images/background.jpg"））；
经查阅发现，生成URL地址的class.getResource（）方法的参数指定的路径如果是以“/”开头，那么就是从ClassPath的起点开始寻找这个路径，如果没有以“/”开头，那么就是从当前包开始查起，也就是图片存放在执行的含有该类的class文件所在目录下，因此在参数中的加上“/”后，游戏界面中的相应的图片都能显示了（Images文件夹放在bin目录下），如果没有“/”，可以将图片所在文件夹移到JEgg.class所在目录下，同样也可以成功显示图片。游戏界面如图2所示。
4.1.2 碗的移动
初次测试时，发现碗能成功移动，但当到了边界后，不能返回。对程序调试后，通过对碗的当前X值、碗的宽度和游戏界面的宽度三者关系间的比较，作出不同的操作可以有效的控制碗的边界问题，详细解决方法请参见下一节的测试总结。
4.1.3 抛鸡蛋
此功能在使设计之初就想的比较细致，因此在游戏完成后，测试此功能没有发现什么大的bug。
4.2 测试总结
系统初步设计后，经过运行测试发现了一些Bug，分别对这些Bug作了相应的修改，如上面功能测试中提到的一个Bug：
当碗移动到边界时的，在程序中增加了inCorner（）方法完成对碗的相应操作：
当碗向右移动时，当碗的当前X值、碗的宽度W1、游戏界面的宽度W2满足X+W1>W2关系时，就将碗的速度设为当前速度的负值，以便碗可以向左移动；而当X
系统测试时需要耐心地对系统的各个功能进行反复测试，功能测试就是为了发现系统的bug，出现bug后就要对其作出修补。
5 结束语
本游戏程序中，涉及到的Observable类和Observer的接口之间的关系，则是非常重要，一个监控着对游戏的操作，获取这些操作后，立即通知另一个以便其调用相关的操作来使游戏画面作出改变来响应游戏的操作，所以这两者也是整个游戏程序的重点之一。
参考文献：
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一 引言
从目前虚拟实验的研究来看,多数局限在研究虚拟实验的开发、虚拟实验的优缺点以及虚拟实验的教学模式等问题上,而对虚拟实验如何与学习者建立情感上的交流,从而激发学习者的学习兴趣、增强学习者的求知欲望等问题上,关注的较少,这也正是虚拟实验教学效果优劣的关键因素之一。例如中学物理电学实验要求学生掌握电学的基本元器件和连接方法,互联网上相关的虚拟实验大多可以实现元器件的识别和绘制电路图这些基本功能,然而这些虚拟实验仅仅是对教学内容的呈现,并没有创设与之相关的情境和任务,缺乏与学习者的情感交流,在交互行为上也较为复杂,导致了学习者对该类虚拟实验不感兴趣、没有好奇心,很容易产生厌烦、急躁和排斥情绪,学习效果大打折扣。爱因斯坦曾说过:“兴趣是最好的老师”。兴趣是求知的巨大动力、发明创造的源泉。对于正处于学习厌倦期的青少年来说,学习兴趣对他们知识的掌握、能力的发展乃至才能的形成都有巨大影响。因此,虚拟实验如何能更有趣味性、更能激发学习者的求知欲望是非常值得研究的,构建这类虚拟实验即“趣味性”虚拟实验具有一定现实意义。
二 “趣味性”虚拟实验设计的三个层次
“趣味性”虚拟实验通过创设虚拟情境,优化学习者学习的外部条件,能激发学习者的学习兴趣,但还要保证学习者在学习过程中全身心投入、避免产生厌烦情绪。“趣味性”虚拟实验的设计应从情感、表现和行为三个层次把握(如图1),每一个层次在虚拟实验中发挥的作用不同,每一层次也需要不同的设计风格。
1 情感层次――结合实际问题创设虚拟情境的设计
情境教学是指在教学过程中,教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的生动具体的场景,以引起学生一定的态度体验,从而达到对教材的深入理解和熟练把握。“趣味性”虚拟实验借鉴了情境教学的理念,将教学目的、教学内容同实际问题联系起来,创设能引起学生态度体验的虚拟情境。对于实际问题,学生看得见,摸得着,有的亲身经历过,当学生在学习过程中遇到这些问题时,他们都跃跃欲试,想学以致用。结合实际问题创设虚拟情境,学生置身其中,身临其境,触景生情,能激发学生的情感体验,调动学生的积极性,使学习由被动变为主动,学生由旁观者变为参与者,发挥了学生的最大潜能。此外,在创设的情境中,要体现具有一定挑战性的任务,根据学生完成任务的情况,给予相应的奖励与惩罚,有助于提高学习的内在吸引力,使学习更有意义。
2 表现层次――恰当地运用多媒体元素的界面设计
多媒体技术对教育的发展起着巨大的推动作用,并逐步影响着教学手段、教学方式的变化和教学观念的更新。“趣味性”虚拟实验不仅是对现实世界的模拟,更是在创设一个有益于激发学生兴趣和探究欲望,并引起学生思维和想象的环境。这种环境的创设离不开多媒体元素,一方面多媒体元素形象鲜明,画面逼真,形象直观,可以真实的再现现实世界中的景物,很容易将学习者带入情境中,进而激发学生兴趣,有利于学习活动的持续进行;另一方面将图片、声音、视频等多媒体元素加入到“趣味性”虚拟实验中来,对学生的感官起到一定得刺激作用,使枯燥的学习变得生动活泼。
在“趣味性”虚拟实验中运用多媒体元素要恰如其分,必须注意“度”的问题。例如有些虚拟实验设计者会在角落里放一个活泼生动的小动物,这虽然可以激发学习者的学习兴趣,但同时也分散了学生的注意力,很容易产生负面影响。因此,“趣味性”虚拟实验中的多媒体元素要和主题息息相关,慎重选择,合理运用。
3 行为层次――操作简捷、适时准确的交互设计
心理学研究表明:人的认知心理虽然有求新求变的特点,但在完成具体任务时却要求越简单越好,即认知负荷越轻越好[1]。“趣味性”虚拟实验在提高中小学生的学习效果方面更为明显,由于他们的计算机水平、思维能力有限,根据认知负荷理论,对于控制虚拟物体的设计方面,要在能体现真实行为的前提下,控制方式越简捷越好,过于复杂的控制方式往往会增加学习者的认知负载,从而降低学习者的学习动机甚至放弃学习。而且,对于学习者容易出现疑问、错误的地方和学习结果要给予适时准确的提示和反馈,适时、准确、人性化的提示和反馈信息能对学习者进行鼓励和引导,提高其学习的自信心并激发其进一步学习的欲望。
三 “趣味性”虚拟实验的设计流程
按照“趣味性”虚拟实验设计的三个层次,同时借鉴电脑游戏故事情节、环境设置和角色控制三个要素及教育性原则,将“趣味性”虚拟实验的设计分为教学分析、情境创设、界面设计、交互设计和测试五个环节,这五个环节相互影响,层层递进,逐步细化,其中情境创设、界面设计和交互设计三个环节同“趣味性”虚拟实验设计的三个层次相互照应,是构建“趣味性”虚拟实验的关键(如图2)。下面结合“认识人民币”虚拟实验来具体分析“趣味性”虚拟实验的设计流程、实现方法以及注意事项。
1 教学分析
为了保证“趣味性”虚拟实验的教育性和科学性,首先要运用教学系统设计的理论进行需求分析、教学内容分析、教学目标分析和学习者分析,明确构建虚拟实验的必要性、所要解决的问题及达到的程度。
“认识人民币”是小学一年级数学课本中的教学内容。小学生的好奇心强、自制力差、思维水平较低,对学习有一定的厌烦心理。“认识人民币”这一教学内容是在学习者初步的生活经验基础上对人民币进行的系统学习。经调查发现,在讲授该教学内容时存在两个问题:①学生的学习积极性不高、注意力不集中;②部分学生虽能掌握“一元=10角,一角=10分”这一知识点,但对换毕、取币、购物等问题始终模糊不清。针对这些问题有必要开发虚拟实验,以提高学习者的学习动机,进而更好的掌握“认识人民币”这一知识点及其应用。
2 情境创设
德国教育家第斯多惠说:“教育的艺术不在于传播的本领,而在于激励、唤醒和鼓舞”。教学情境的创设正是激励、唤醒和鼓舞学生的一种教学手段。在“趣味性”虚拟实验中创设教学情境应遵循以下原则:①真实性:所设情境必须符合学生学习的认知规律,注重联系学生的现实生活,不能盲目创设。②形象性:形象的、具体的、感性的情境能有效的激发和刺激学生的想象和联想。③任务性:所创设情境需体现一定的任务,这样学习者的注意力容易稳定下来,也愿意围绕这一任务展开思考。
“趣味性”虚拟实验的特点是将人的学习与虚拟环境相统一、将抽象的知识和生动的情境相结合。结合教学分析,将“认识人民币”的教学内容划分为基础知识和模拟购物两个模块(如图3)。
基础知识模块包括识币、换毕和取币三个基本知识点,模拟购物模块用于创设“购买物品”的情境。学习者在完成基础知识后,进入购物模块,对基本知识进行巩固、提高和应用。购物模块的设计具体分为情节、挑战和帮助三个部分:
(1) 情节:在“虚拟商店”中设置了食品、动物和用品三类商品,教师(即实验说明)要求学生到虚拟商店购买若干种物品,并说明相应的惩罚与奖励措施。
(2) 挑战:在模拟购物模块中设置了生命值和时间,随着时间的推移生命值逐渐降低,当生命值为零或时间耗尽时,系统自动退出该模块。学习者若正确购买所选物品,回馈一定的生命值,并随机奖励玩具、鲜花等,反之,则惩罚臭鸡蛋或炸弹,根据学习者奖励和惩罚所获得的分数,进行英雄榜排名。学习者可以通过“查看成绩”模块查看排名情况。
(3) 帮助:为学习者提供学习方面的支持与帮助。学习者在虚拟实验学习中遇到困难时,如不知某个物品该付多少钱,通过寻求帮助系统会给出正确的答案,每个学习者共有三次使用帮助的机会。
人都有力求成功的天性,在创设了这样的情境后,以任务和排名为诱因,一方面激发了学习者学习的积极性和主动性,另一方面也有利于学习者对所学知识的深入理解,顺利的实现了知识的迁移和应用。学习者在娱乐的同时,也收获了知识。
3 界面设计
学习者与虚拟实验的一切操作都是通过界面进行的,界面设计的好坏直接影响着学习者的学习兴趣和学习效果。虚拟实验的界面设计包括风格和布局两方面,风格是指虚拟实验的整体形象给学习者的综合感受,包括虚拟实验的色彩、字体、标志等诸多内容;布局是指虚拟实验的分块结构,功能元素的尺寸位置,涉及的内容有结构、标题、导航等。风格独特、美观大方的界面会对学习者的学习产生激励作用,否则,就会使学习者感到单调、乏味。“趣味性”虚拟实验的应用对象主要是中小学生,其风格应体现学科特性与卡通风格,一般以暖色调为主,布局要注意尽量避免界面元素过于复杂,遵循合理、清晰、简捷、层次分明的原则,让学习者在使用时有一个愉快的心情。“认识人民币”趣味性虚拟实验的界面设计如图4所示,实验的整体风格为暖色调,根据不同的场景选择不同的色彩合理搭配,根据不同情况灵活运用文字、符号、声音、图片、动画等多媒体信息,从视听方面加大对学习者的刺激,给学习者带来享受,促进其对学习内容的理解和掌握。实验的导航包括实验说明、基础知识、模拟购物、查看成绩、帮助文档和退出程序几个模块,模拟购物模块具体又分为商店页面、付款页面、购买成功或失败页面三个小部分,整体清晰直观、简便易用。
4 交互设计
在“趣味性”虚拟实验中,交互不仅是学习者同虚拟实验之间的信息交流,也是虚拟情境展开的手段。“趣味性”虚拟实验中的交互设计包括控制虚拟物体和呈现提示与反馈信息两个方面:
(1) 虚拟物体的控制
虚拟物体的控制是指学习者操作虚拟物体的方式。“趣味性”虚拟实验控制物体的方式有多种,如键盘、鼠标点击、鼠标双击、鼠标滑过、鼠标拖动、鼠标右键等。采样哪种控制方式,应根据实验本身的特点、功能、创设的情境以及技术实现,遵循方便、易懂、合理的原则,要尽量与真实实验控制方式相近或有明显的操作提示。鼠标操作能实现的尽量不使用键盘,鼠标点击能实现的不用双击,而且对于同一类物体要采用相同的控制方式,如控制物体A采用鼠标拖动的方式,控制同类物体B也要采用这种方式,否则二者的操作行为不一致,很容易使学习者产生混乱、不适应。在“认识人民币”趣味性虚拟实验中,选择虚拟物体的行为采用了鼠标滑过和点击两种方式,当鼠标滑时虚拟物体变大并呈现价钱和名称信息(图5A),当鼠标点击后,进入购买页面,可以进行付款操作;对付款的操作采用鼠标拖动的方式,学习者将钱币从位置A拖动到位置B时,即可完成操作,采用这种方式简便、实用,可以降低学习者的认知负载(图5B)。
(2) 提示和反馈信息的呈现
提示和反馈信息是虚拟实验的主要构成元素。提示信息出现在操作动作之前,用以对学习者未来的操作进行引导;反馈信息出现在操作动作之后,用以对当前操作的确定或对错误予以纠正,让学习者及时了解自身状况[2]。在“趣味性”虚拟实验中,主要是针对重难点、学习结果以及学习者可能出现疑问的地方提供适当的提示和反馈。运用提示和反馈信息必须及时准确,能够给学习者针对性的指导,任何的滞后和延时都会给学习者带来思维中断、兴趣转移甚至是厌烦心理的产生;此外提示和反馈信息尽量要人性化,语言要有感彩,尽量以鼓励性的语言来调控学习者的情绪、注意力等,从而促进学习者保持最佳学习状态。在“认识人民币”趣味性虚拟实验中,当学习者选择物品或付款之后,系统都会给出提示信息,以便学习者确认或取消操作;在付款操作之后,若学习者所付金额和物品价格相等,系统给出购买成功反馈并奖励鲜花或玩具,对学习者进行鼓励,见图5(C);若学习者所付金额和物品价格不等,系统给出购买失败的反馈,并告知二者的差距,以便学习者及时纠正自己的错误。
5 测试与
测试是指在“趣味性”虚拟实验完成后进行的整体功能、性能、稳定性的调试和优化,如不同场景之间色彩搭配、交互和链接的可用性、是否存在断点等问题。是将整个虚拟实验程序打包,以便在服务器或单机上运行,可以根据实际情况选择不同的格式,本文开发的“认识人民币”趣味性虚拟实验最终为HTML格式。
四 结语
学习兴趣是保证教学有效性最重要的因素之一。“趣味性”虚拟实验在传统虚拟实验构建的基础上,充分发挥了多媒体技术和虚拟现实技术的优势,以激发学习者兴趣、提高学习动机为主线,将实际问题和教学内容有机结合,创设虚拟情境,界面设计和交互设计围绕虚拟情境展开,给学生创造了一个愉快、轻松、和谐的学习环境,有利于学习者深入理解教学内容,使学习变得更有意义。
篇11
婴幼儿家居的室内空间适用于开敞空间，提供给婴幼儿与大人共同娱乐的空间，特别是稍大一些的幼儿。因为婴幼儿在这个时期非常需要大人心理以及皮肤的。所以在设计过程中将母子空间作为重点设计，突出其相互依赖的情感空间。从8个月开始学习爬行，到一岁开始学习走路，到15个月能熟练的跑步、转圈等活动，需居室空间要开敞、规整、界限清晰，减少孩子磕碰情况的发生，不设置虚幻空间，不用或少用镜面，减少虚像对孩子视觉的干扰。交通路线要明晰、简单，不设置流动空间，易于宝宝在各空间中能够自由通行。另外，为培养一岁学会独走的宝宝能够自己大小便，要设置“专用卫生间”的空间，简单易行的办法可在客厅的一个角落固定摆放一个小座便，让宝宝养成定点上厕所的独立习惯。空间处理上应考虑到孩子可随时调整，空间属性应是多功能且具多变性的。总之，其居室空间设计的总的原则：简单、开敞、灵活。
婴幼儿家居的界面设计分别从地面、立面和顶棚来分析。地面的设计要考虑婴儿8个月爬行到一岁学走路，这个阶段的孩子，不喜欢穿鞋子和袜子，更喜欢光脚行走。从健康角度上讲，让孩子赤脚玩耍大有益处。医学研究证实，儿童经常赤脚行走，可以调节肌体内许多功能，可使孩子感到轻松愉快，还能预防感冒、神经及心血管疾病。但要确保宝宝不冷的前提下， 因此地面材质不宜选用地砖等热工性差的材料，此类材料会随着外界温度忽冷忽热，并且遇水光滑，使本行走不稳的孩子增加了滑到的危险性，如已铺设地砖，可考虑在其上铺爬行垫，以解决保温和防滑的问题。尽量避免使用天然石材，因为天然石材中具有放射性危害。避免使用地毯，地毯虽然脚感舒适，柔然、温暖、耐滑，但地毯吸灰、存灰，空气污浊，婴幼儿易患肺炎等呼吸系统的疾病。建议使用实木地板，配以无铅油漆涂饰，即保温、防滑又健康、环保。立面的设计要考虑一岁以后的宝宝逐渐开始随手涂画，只要能触及到的位置都是他们绘画的“画纸”，而且这一行为会持续较长时间，基于此点，家长不能阻止宝宝，而是要鼓励宝宝绘画的天性，提供其专属的绘画专区，在墙壁上600mm-1200mm的高度设置绘画白板，或以环保型织物墙纸作装饰，既不怕图画，又易于清洗，宝宝可随时写画，随时涂改，以此来充分发挥宝宝的想象力。顶棚的设计要简单即可，或在宝宝的游戏空间的局部顶棚位置画上小动物图案，让孩子一抬头就可看见可爱的形象，增强其空间乐趣。在界面的整体色彩设计上，要考虑婴幼儿喜爱纯色，但纯色并不适合在整个房间使用，比如大面积使用大红色，会使宝宝烦躁。因此应在窗、门以及陈设等局部地方使用。温馨、安静的高明度颜色，带给婴幼儿平和安静的感觉，以浅黄色、浅粉色、浅蓝色以及其他柔和的浅色调为背景调。婴幼儿喜爱简单、清晰、重复的图形，在踢脚线、墙角线采用此风格图案，图案的内容以植物、动物的卡通形式表现。另外，界面设计要考虑安全性，避免出现尖的造型或转角，如有此情况必须用软质材料进行包角，要尽量采用圆形倒角设计。
婴幼儿家居的陈设、家具及绿化设计。陈设包括的范围较广，如婴幼儿从满月开始对动态物体的扑捉能力就建立了，尤其到8个月以后对飞虫等的观察特别敏锐，针对这一特点，可以考虑在房间顶棚设置悬挂式玩具，一是增强宝宝的注意力，学知识与无形之中，二是锻炼孩子的敏锐的观察力。另外，还可考虑粘贴识物、认字等儿童画。基于对孩子健康考虑，应让宝宝少接触电视，长时观看电视不利于宝宝的视力发育、引起注意力紊乱、智力活动的迟钝、剥夺了亲子时间、婴儿的头部对机械的声音产生反应面，对母亲的声音反而没有反应，是造成自闭症的重要原因。并且所有的电器开关都要设置于高处或隐蔽处，在插头上还应加上保险盖。婴儿房内应避免使用落地电器，防止孩子绊倒后发生触电事故。
家具应选择易于移动和拆卸、重组式的，方便随时调整使用功能和调整空间的摆放方式，例如当宝宝学习爬行走路时把家具靠墙集中摆放，让出更大的活动空间；当宝宝走稳后，到爬高的阶段，可把家具摆成如积木样的楼梯，供宝宝攀爬。婴幼儿本身不需要过多的家具，只要有一张坚实、安全、温暖的围栏床及陈列架即可。总之家具的选择要考虑：安全性、适应性、可变性。
婴幼儿居室空间应避免放置绿植。婴幼儿若是把万年青枝叶含在口中，刺激口腔黏膜，引起咽喉部黏膜充血、水肿，造成呼吸困难；误吞了夹竹桃，可引起婴幼儿急性中毒症状；水仙花的鳞茎会使婴幼儿发生急性胃肠炎。另外，婴幼儿新陈代谢旺盛，需要有充分的氧气供应，而花卉在夜间吸进新鲜的氧气，吐出二氧化碳从而减少室内氧气，这对婴幼儿的健康很不利。因此婴幼儿居室内不要放置花草。
婴幼儿居室的照明设计，应充分利用自然光，但要避免阳光直射到婴儿床上，应在窗上挂遮阳的薄纱，保持室内的柔和光照。顶棚照度要够，最适合选用调光器，根据需要进行调节，避免了光线忽明忽暗带给婴幼儿的眼部刺激。灯具适合选择柔光白炽灯，它的特点是表面亮度小，不产生眩光，适合于长时间仰面躺卧的婴幼儿。
篇12
【中图分类号】G424 【文献标识码】A
【论文编号】1671-7384（2014）02-0037-03
引 言
21世纪以来，网络游戏作为新生事物，迅速崛起。因为它新鲜、刺激，能带给游戏者紧张和，所以很多人被迅速吸引，并沉迷其中，甚至有了网瘾。很多学生因为玩网络游戏影响了学业，甚至有一些人在现实生活中走上犯罪道路。因而，网络游戏成为众矢之的。然而，任何事物都具有两面性，各种不良的问题不能全部归咎于网络游戏本身，笔者认为其根源反而在个人。网络游戏中有很多内涵值得我们肯定。
一款网络游戏的制作（特别是大型网络游戏），其难度并不亚于一部史诗级的电影，需要投入大量的人力、物力、时间、金钱以及高超的技术。然而，电影出来之后可以成为艺术品，而网络游戏却沦为罪恶的源泉，这值得我们思考。笔者认为，网络游戏中不但包含电影里面的艺术与美，而且还有更多的东西值得肯定。
网络游戏中美的研究角度
随着网络游戏制作技术的提升，很多制作精良、画面优美的网络游戏出现在人们的视线里，既有血腥暴力的一面，也有富有美感的一面。有关暴力，有一种美学叫做暴力美学。[1]但是在现实生活中，暴力总是不被提倡的，所以本文将不涉及暴力美学，而是从其他方面寻找网络游戏中的美。
1. 从游戏者角度研究
网络游戏中美的研究角度会因研究者的不同而不同。本文从一个玩家的角度来研究，通过游戏亲身体验，切实地描述研究过程中的美的体验，也就是：美的研究对象是审美经验和审美心理。笔者拟从游戏者视角来分析研究网络游戏中的美。
2. 从形式与内容两方面研究
根据美的可观察性，网络游戏之美有内容与形式之分。形式上的美一般是指操作界面上可听可视的部分，比如游戏音乐、游戏场景、角色外形等，形式美很直观，可以通过视觉获得。内容之美则需要思考和深度挖掘，比如游戏的故事背景、文化映射等。本文从形式与内容两个方面来探讨网络游戏中的美。
探讨网络游戏中的美
什么是美？所有能够让人产生愉悦感觉的东西都可以称之为美。不论游戏中的场景，还是文化内涵，都可以是美的，甚至游戏中其他令人愉悦的、引导人积极向上的因素都可以认为是美的。
笔者拟从形式与内容两个方面来探讨网络游戏中的美。形式方面主要从音乐音效与游戏画面两个方面分析；内容方面主要从主题文化背景与游戏内容两个方面分析。下面笔者将通过游戏实例分析研究。
（一）音乐与音效之美
1.引人入胜的主题音乐与音效
以《魔兽世界》为例， 游戏登录界面背景音乐Legends of Azeroth（艾泽拉斯的传说），这首曲子节奏由快到慢再到快，是极强的叙事型音乐。前小半段的轻鼓和每段结尾处重鼓的结构表达了战事的开端，仿佛行军中的兽人低头喘息，同时用重矛的柄敲击着大地。中间委婉的旋律配合低沉的号和鼓声，就仿佛一位沧桑老者在讲述一段传奇。最后一连串战鼓的敲击配合收尾处的和声让整个曲目达到。曲子韵味十足，一下子就将艾泽拉斯的神秘感和游戏氛围展现给游戏者，令游戏者忍不住想要登录游戏一探究竟。
2. 充满韵味的局部音乐与音效
《魔兽世界》的音乐除了主题基调音乐外，还有主城区音乐和局部环境音乐。例如，Darnassus（达纳苏斯 ）这首曲子开始的那段动人心魄的鼓声和宏亮的声音就像在描述那高大的庙堂、雄壮的城门以及两旁守护的参天古树，中间的旋律显得幽暗静谧，然而，鼓声的伴奏又饱含生机。整个曲目的旋律就像是在描绘久远的历史，庄严神秘。曲子中引入了大量的管弦乐，让游戏者听得如痴如醉。
《魔兽世界》中的音乐与音效制作非常优美，可算是颇具匠心。为此，2009年，暴雪娱乐专门举办了一场《魔兽世界》主题音乐会。这一点就足以证明《魔兽世界》中的音乐与音效制作的艺术水平。
（二）游戏画面的诗意之美
游戏画面之美是游戏吸引游戏者的又一因素。在游戏《梦幻古龙—风起云涌》中，到处是充满诗情画意的场景。例如，游戏开始并没有马上踏上征途，而是出现青山绿水、树木葱郁的画面，让人感觉像是到了一块隐居宝地，不必过问人间世事，不必思量江湖险恶；在百花谷，满目的花海让人应接不暇，香气浸透了整个山谷，流水潺潺，芳草青青，藤萝飘垂。到了晚上，闪烁的萤火虫更是让人心生眷恋。
游戏《九阴真经》中， 经常出现小桥流水的苏州，繁花似锦的京都，人声鼎沸的酒馆，暗藏杀机的客栈，这些画面让人有种身临其境的感觉；婉约的江南，清秀的蜀地，气派的楼阁，蜿蜒的峻岭，高耸的参木，潺潺的流水，每一个细节都透露着精致，透露着诗意。
（三）游戏中的文化映射
成功的网络游戏基本上都有文化上的映射。
1.《魔兽世界》中的文化映射
这款游戏是西方公司制作的，里面的诸多游戏元素都取材于古老的西方神话与传说。例如，游戏中的矮人，在欧洲传统神话中间经常出现，无论在《魔戒》或者“哈利波特系列”中都能看到他们的身影。种族、精灵、兽人、矮人、牛头人以及巨魔等，都是西方神话中早已形成的形象。矮人喜欢掘地寻宝，性格豪放粗犷，贪杯嗜酒。这些矮人的原型最早也是取材于南欧一些地区的土著居民，他们大多数曾经是矿工，身材较欧洲人矮小，毛发浓密而棕黑。时至今日，我们也可以在欧洲的一些地区见到符合这些体貌特征的人。
游戏中的怪物也基本取材于古希腊神话和一些西方民间传说。如奇美拉、多头蛇怪、半人马、地狱犬等。
而游戏中的BOSS也多是一些传统的长着犄角的恶魔或者是会喷火的龙。虽然很多形象都是取材于虚构的神话，但这些神话却是现实世界的人根据当时他们对现实世界的认识所创造的，所以《魔兽世界》中有很多成分是对现实世界的映射。我们多多少少能在地球的历史长河中找到这些游戏种族的原型。
2.《剑侠情缘II》中的文化映射
国产的网络游戏很大一部分是以武侠为题材的，对中国武侠文化有着直接的继承。《剑侠情缘II》以宋太祖赵匡胤暴病身亡后由其弟赵光义继位这段在中国广为流传且极富争议的历史为背景，叙说了江湖大乱后的门派纷争。游戏中设定了武当、峨嵋、丐帮、少林等门派，每个门派都设定了不同类型的角色。游戏中的武侠文化与中国历史上的朝代更替是分不开的。
（四）游戏内容的诠释之美
每款成功的网络游戏都有其核心精神内蕴。比如，《九阴真经》要诠释的就是三个字：真、武、侠。
1. 真
真，游戏《九阴真经》叙说的故事是以史实为原型。明朝初年，中原政权相对稳定，这个时期的江湖，不再仅仅是军队的附属，武学得到空前崇尚与发展，各门派林立、广招弟子，一个自由、繁荣的江湖逐渐形成。这个时候皇权非常集中，帝王势力逐渐达到顶峰，东厂、锦衣卫设立，成为跟旧江湖实力对立的新兴力量。明太祖朱元璋生性多疑，登基后两兴大狱，为控制日益兴盛的江湖势力，私下部署众多锦衣卫隐入江湖，搜集天下武学编撰《武定籍》。
真，表现在游戏玩家恰似身临其境。游戏中融入了诸多典型的中国元素，如竹林花溪、长城虎丘、小桥流水人家的姑苏、群峰挺拔的嵩山、飞云荡雾的武当山等，这些景象来源于现实，并加入艺术手法诠释后的场景，让人身临其境，流连忘返。
真，也表现在游戏玩家表露真情。因为现实世界的种种限制，游戏者在现实中内心的渴望不可能完全实现，但在游戏中人人平等，游戏者可以通过自己的努力，实现自己的种种意愿，包括感情、志向等。
2. 武
（1）诠释武学元素。包括套路、招式、内功、经脉，集游戏者于一身，让游戏者感受到不同武学间的相互作用与影响以及中华武学的博大精深。
（2）诠释了武学的成长过程。游戏中，游戏者必须通过不断的努力，持续完成任务，苦练才能成长为一代宗师。而这在小说与电影中是无法实现的。
（3）诠释武德。武不能看成简单的打打杀杀，通过游戏实践，游戏者可以深刻体会到：武功并不是引起暴力的原因，而是制止暴力的途径与手段之一。
3. 侠
侠的精神可以用除强扶弱、惩恶扬善来概括。游戏者可以通过自己的刻苦努力，成为一名武林高手。另外，游戏者可以按照自己的喜好，演绎自己的虚拟人生。例如，如果游戏者喜好路见不平，拔刀相助，就可能成为一代号召武林的绝代大侠；喜好当天下第一，不顾一切，只追求武功，就可能成为一位独孤求败式的绝代宗师；看破江湖，独霸一方，就可能成为一个天涯独处的绝世魔王。
然而，游戏者中善良者占多数，基本都具有除强扶弱、惩恶扬善的意愿，所以游戏结果，正义与善良始终会战胜邪恶，让游戏者体会到侠义之美。
对教育游戏设计的启示
我国的教育游戏不缺乏制作技术与技巧，可以说制作技术比较先进；教育游戏的目的也比较明确，但是在某些方面还可以进一步完善。
（1）游戏界面设计缺乏诗意。几乎国产教育游戏的界面美观度都很高，但是由于界面中事物不足且事物之间缺乏协调性，所以不能彰显界面的诗意，很难引人入胜，让游戏者达到身临其境的感觉。
（2）文化内蕴还需进一步挖掘。例如，首都师范大学冉红教授多年潜心研究所取得的丰硕科研成果转化而成的绿色教育网络游戏《文字国历险记》，在对游戏界面的处理上，游戏采用了强大的3D界面表现技术，选择通过浪漫风趣的卡通动漫和清新可爱的Q版原画来组合出变幻莫测的美术风格，打造出活泼生动、层次鲜明的游戏画面。将3D技术融入原创的角色造型、精美的服饰装备、丰富炫幻的建筑中去，使得界面看上去真实而不失活泼，视觉享受超越极限。[2]但是从人物、场景以及游戏中的事物等方面看不出中国独有的元素，如果在人物设计上体现中国人的特色，场景的设计以中国名胜为依据，游戏事物中体现中国的文化风味，那么游戏从细节上更能拉近与游戏者的距离，从宏观上讲能激发游戏者的文化认同感。
（3）音乐音效不够精致。娱乐网络游戏都选择了比较精致的音乐音效配合游戏内容。相比娱乐网络游戏，教育游戏音乐音效重视不够。教育游戏要么音乐音效比较单一，要么缺乏内涵和韵味。比如，第一款国产大型语言教育游戏《玩通英文》，音乐比较单调，且时断时续。《大话西游》以轻音乐为主，给人想象的空间不够，音乐与内容的结合还可以更加完善。
（4）故事背景的选择重视度不够。教育游戏的故事背景是大多数教育游戏的软肋， 例如， 《学雷锋》、《光荣使命》几乎没有故事背景。教育游戏以教育为主，但这不能成为轻视故事背景的托词。娱乐网络游戏之所以吸引游戏者，很大程度是因为故事背景与故事情节。故事背景的缺失会影响游戏者对游戏的持续热情。
注：本文受湖南省教育科学信息技术教育研究基地[2012]32号资助。
参考文献
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引言
成人学习者的学习动机较强，但是在实际学习过程中很容易受其他因素的干扰，怎样才能更好地吸引学习者的注意力，维持其学习动力，增强学习效果呢？ARCS动机模型提供了很好的策略和方法。VB程序设计课程是电大开放教育计算机应用专业的必修课程，笔者选取其中的一节课《猜数小游戏》来谈谈基于ARCS动机模型的微课程设计和制作，以期为其他微课程的设计和制作提供借鉴，同时也希望大家能通过微课程感受到VB语言的魅力，进而更好地完成学习任务。
ARCS动机模型的分析及其在教学设计中的应用
ARCS动机模型是1983年美国佛罗里达州立大学的凯勒（John M.Keller）教授[1]提出的， ARCS分别代表注意力（Attention）、切身性（Relevance）、自信心（Confidence）、满足感（Satisfation）。根据ARCS动机模型，维持学习者的学习动机需要具备四个条件；一是学习活动能够引起学习者的注意，能激发学习的兴趣；二是学习者体会到学习活动与自己密切相关；三是学习者有信心通过努力完成学习任务；四是学习者能够从完成任务的过程中获得满足感。[2]只有具备了以上四个条件，学习者的注意力才能长久地集中并指向当前的学习活动，学习者的学习动机才能得到维持和加强，才能获得较高的学习效率。
ARCS模型整合了动机原理及教学设计理论，提出了相应的动机策略，可以将其应用到微课程的教学设计过程中。基于ARCS模型的微课程设计框架如图1所示。
基于ARCS模型的《猜数小游戏》微课程设计
基于ARCS模型的微课程设计框架，以VB程序设计课程为例，进行《猜数小游戏》微课程的设计。
1.课程选题设计
本节微课选取的是该课程的一节内容――猜数小游戏。课程不是从语法、控件、对象、属性等知识点来组织内容，而是用案例教学的方法，把具体的语法，控件的属性、方法、事件等知识点融入到一个案例中，采用做中学的方式，从而更好地激发学生的学习动机。课程的目标是使学生了解“猜数小游戏”的开发过程，理解相关控件的属性和方法，掌握随机数函数的使用，并能够理解和应用选择结构语句解决实际问题。
2.教学过程设计
（1）互动游戏，引起注意
在导入部分，笔者通过一个师生互动小游戏吸引学生的注意；给学生展示了一个夹着一张白纸的文件夹，但不能让学生看到白纸上的内容；白纸上写着一个从1到100的随机整数；然后请一名学生来猜这个数是多少，如果猜大了，则提示学生“你猜的数比较大”，反之，则提示学生“你猜的数比较小”，如果猜对了，当然是“恭喜你，猜对了”；最后告知学生猜几次猜对了。在这个例子中笔者应用了计算机数据结构课程中一种非常经典的查找算法，称为“二分法”，其基本思想是：假设数据是按升序排序的，对于给定值X，从序列的中间位置开始比较，如果当前位置的值等于X，则查找成功；若X小于当前位置的值，则在数列的前半段中查找；若X大于当前位置的值，则在数列的后半段中继续查找，直到找到为止。
随后，教师就开始演示“猜数小游戏”VB程序，让学生了解该程序的功能。笔者通过一个互动游戏的设计，引起了学生的兴趣，也形象地展示了“猜数小游戏”VB应用程序的功能。
（2）实践教学，专业相关
“猜数小游戏”VB应用程序的实现分为两个步骤：界面设计和代码设计。学生可以跟着课程一起动手设计和编写代码，通过参与制作，切身体会VB语言功能的强大，游戏界面如图2所示。本案例采用的开发环境是Visual Studio 2010，界面设计比较简单。教师在讲解的过程中要注意语速，方便学生跟着操作。
（3）突破难点，增强信心
重点内容是代码设计。关于代码的设计要通过问题引导学生来思考：①如何生成1～100的随机整数？②怎么判断数值是否猜对？此时需要为学生提供合适的脚手架，启发学生思考解决问题的方法。问题①是难点，学生之前没有接触过随机数，对随机数函数也不了解。所以在这里笔者要通过一个新的案例来说明随机数函数RND的功能，并且通过推理解决如何生成1～100的随机整数这个问题。问题②的解决会用到选择结构语句，可以通过语句执行的流程图帮助学生掌握选择结构语句的执行逻辑。解决了这两个问题，功能代码也就迎刃而解了。
（4）问题解决，获得成就感
代码完成之后，学生就可以实现一个完整的小游戏，其成就感和满足感可想而知。这种感受是他们继续学习的强大动力。对比之前的“猜数小游戏”，还有一个功能是尚未实现的，就是统计猜数的次数，这个问题可以留给学生作为课后思考题。
3.教学资源设计
（1）课件制作
笔者采用的主要工具是PPT，简单易操作，能够满足制作需求。课件的功能有两个：一个是上传到教学平台，方便学生学习；另一个是为了录制微视频。课件制作时要注意三点：一是字体和字号设置要合理，具体可以参考下页表1；二是配图应清晰并符合课程内容，通俗易懂，便于理解，图片不可加长或压窄，防止变形；三是适当添加动画效果，吸引学生的注意力，也能更好地体现教学思路。
（2）练习题设计
根据课程内容中所涉及的RND函数、选择结构语句等内容设计相关练习题，主要是选择、填空等形式。最终练习题的呈现方式要根据微课程平台的环境来决定，一般采用最简单的文本文件的形式，可以是在线测试，也可以设计成过关游戏的形式。当然，游戏化的元素融入到习题的设计中是最理想的状态。
基于ARCS模型的《猜数小游戏》微课程制作
1.脚本设计
微课程的脚本是录制视频的依据，《猜数小游戏》微课程的脚本设计如表2所示，由于篇幅有限，部分内容被略掉。
2.微视频制作
微视频的制作包括三个阶段的工作：第一阶段是素材准备阶段。需要为现场教学准备录制的视频、教学课件以及相关的教具和设备；第二阶段是微课程录制阶段。这个阶段主要通过PPT+录屏软件Camtasia Studio来进行课程录制；第三阶段是后期编辑阶段。该阶段利用绘声绘影以及Premiere，根据脚本来编辑合成课程视频，制作转场效果，并添加字幕以及片头片尾。同时，教师还可以添加一些交互式问题，吸引学生的注意力，增强他们的参与感。例如，笔者通过Camtasia Studio在演示程序时添加交互式问题“你的程序可以正常运行吗？”点击按钮“是”，弹出“恭喜你！成功啦！”从而增强学生的成就感，点击按钮“否”，弹出“请耐心调试哦！”从而可以缓和学生的紧张情绪。
3.应用和评价
设计开发完成之后，教师可以把微课程的教学视频及课件、练习题等内容上传到教学平台，方便学生学习使用。另外，如果在使用的过程中发现课程中存在不足可以进一步完善课程的相关内容。
参考文献：
[1]John M.keller.Development and use of the ARCS model of motivational design [J].Journal of Instructional Development，1987，10（3）：2-10.
[2]张祖忻.如何将动机原理整合于教学设计过程――谈约翰・凯勒教授的动机系统学说[J].开放教育研究，2003（2）：10-12.
[3][美]V.H.Vroom.Work and Motivation[M].New York：Wiley，1964：21-28.
