時間:2023-03-22 17:43:27
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唐·諾曼的情感化設計理論正是基于認知主義的觀點,把人的大腦的三種加工水平分別對應到設計中,把設計也分為了三個層次,分別是本能層、行為層和反思層。1)本能層是指人在接觸事物時,快速做出的反應是一種本能的反應,能夠對事物的利弊關系做出快速判斷。2)行為層主要是在控制事物的過程中,對事物的功能以及自己的控制能力等做出的判斷。3)反思層是對自己的行為結果進行思考,從而產生心理變化,這些心理變化會影響對事物本能層和行為層的判斷。唐·諾曼認為,要產生積極的情感體驗,設計應該考慮本能、行為、反思三個水平,其中本能水平主要考慮產品的外形,行為水平主要考慮產品的功能,而反思水平則應考慮產品給人的感覺或者產品所蘊含的文化底蘊等。
2影響情感體驗的教育游戲因素分析
筆者在寫這篇文章之前,已經分析過教育游戲的游戲設計和教學設計兩方面會對學習者情感體驗產生影響的因素。在教育游戲中,影響學習者情感體驗的因素是多方面的,包括游戲中的人物、故事、目標、任務、反饋、交往等,也包括游戲者的認知、技能等。在教學設計方面,教學目標、教學內容、教學組織、情境創設和學習結果評價也會影響學習者的情感體驗。在教育游戲中如果能夠綜合平衡游戲設計和教學設計的因素,找到一個契合點,則可以將這些因素做比較好的融合。比如將游戲目標和教學目標相結合,給游戲者提供一個清晰的目標;而游戲中任務的難度、游戲的價值性則可以與教學內容進行結合;游戲中學習者對游戲的注意、對游戲的控制和策略使用則可以結合教學組織、教學策略等教學設計元素;游戲中人物和故事情節的展開可以很好地體現教學內容情境設計;游戲的反饋同樣可以結合學習結果的反饋,從而設計好的教育游戲反饋。筆者將這些因素以情感化設計理論為基礎,分為三個層次:1)本能層次的設計,是學習者接觸游戲時產生的快速的反應,這些因素包括游戲的界面設計、聲音設計和故事情節設計;2)行為層次設計主要是學習者在使用教育游戲過程中,對情感體驗產生影響的因素,包括游戲控制和游戲功能兩方面所涉及的游戲目標、游戲內容、游戲控制、反饋等;3)反思層次的設計主要是指在游戲中給學習者提供反思的機會。筆者根據上述因素構建了一個教育游戲情感體驗影響因素的模型,并對模型進行驗證,結果表明教育游戲設計中本能層次、行為層次和反思層次的設計都會影響學習者在教育游戲中的情感體驗。因此,本文在這一基礎上,重點探究了在教育游戲中,這三個層次設計的內容和方法。
3基于情感化設計理論的教育游戲設計
當前針對中小學生設計開發的教育游戲主要有兩類,一類是大型多人在線的角色扮演類游戲,另一類則是主要以Flash為表現形式的教育小游戲。本文研究的對象主要為Flash游戲,原因有二:一是Flash游戲一般故事情節、任務設定較為簡單,可以設定教學內容明確的知識點,適合中小學生學習一些固定的知識點;二是Flash游戲開發難度較低、周期短,用于開發小的教育游戲可行性大。以情感化設計理論為基礎,將教育游戲中影響情感體驗的因素分為三個部分,并分別針對這三個部分進行游戲設計的研究。本能層次:以界面、聲音和故事吸引學習者本能層次的設計,主要是游戲界面、聲音和故事情節的設計。學習者對教育游戲的第一印象直接影響學習者的情感體驗并影響其是否繼續游戲的心向。學習者接觸游戲時,對教育游戲產生的第一反應主要取決于游戲的畫面、聲音效果和游戲的故事背景。因此,這三個要素的良好設計可以幫助學習者產生積極的情感體驗。1)界面。美國著名游戲設計大師比爾·沃克有這樣一個公式:游戲=界面+產品要素。界面的重要性可見一斑。首先,在設計界面時既要考慮學習者的特征,同時也要考慮教育游戲的特征。例如,教育游戲如果面向兒童的話,應根據兒童喜歡“花哨”等特點將界面設計為亮色彩、大色塊的特征;但同時要考慮教育游戲作為虛擬的學習環境,學習內容呈現區域的設計是界面設計的重要部分,不能讓界面設計影響到學習者獲取知識和信息。其次,界面的設計和故事情節的展開是緊密聯系的,在考慮學習者特征和學習內容呈現的基礎上,應考慮通過界面吸引學習者的注意力。例如,可以通過設計帶有懸念的背景,激起學習者的好奇心;或者設計對比強烈的背景,使學習者感到矛盾從而引發好奇等。2)音效。在游戲中加入聲音可以使畫面的真實感加強,特殊的音效會使學習者產生聯想,延伸游戲畫面。音效還有烘托環境氣氛、增強畫面的動態感等作用。在教育游戲中,聲音除了增強游戲效果以外,更是一種重要的教學內容或者是重要的教學內容表現形式,在英語、語文等語言類的教育游戲中尤為突出,如生詞的發音學習、課文的朗讀呈現等。根據聲音在教育游戲中的作用,在設計音效時要考慮以下兩點。一是作為教學內容,或教學內容承載媒體的聲音,要能夠確保聲音的出現能夠緊緊貼合當前的教學內容,而且聲音的發音是準確的。除此之外,悅耳的音質、適度的音量、恰當的語速這些都可以使學習者產生更好的體驗、豐富的語調。二是游戲中的效果音,這類聲音的作用是讓游戲錦上添花,其設計應做到以下幾點。①逼真:逼真的音效配上適當的畫面,可以讓學習者產生一種身臨其境的感覺。②同步:主要是在技術上確保預想的聲音效果和畫面同步。尤其是一些簡短的效果音,由于其時間短,通常是和游戲定動作結合,若是不能同步,則大大影響學習者的游戲體驗。③富有想象力:在游戲中添加一些經過精心設計且生活中并不存在的聲音,可以引發學習者的想象或者激發學習者的興趣,從而獲得較好的體驗。3)故事情節。在教育游戲中情境創設被視為一個重要的技術,很多設計者都希望通過設計精良的情境使學習者沉浸其中,并產生好的游戲體驗。一個好的故事情節除了可以營造學習氛圍,還可以起到明確游戲目標、提醒游戲進度與方向的作用。在教育游戲中通過設計不同的故事情節,可以激起學習者的情感體驗。①角色設計:教育游戲中學習者通常扮演的是某一角色,應該讓角色與游戲過程相結合,將角色的成長和變化體現在游戲機制中或者游戲故事中。②情節設計:通過故事營造某一特定氛圍以吸引學習者,如營造神秘的氣氛吸引其注意力,而營造緊張的情境有助于保持注意力,建立一個競爭的氛圍,則可以調動學習者的積極性。行為層次:游戲設計與教學設計結合,讓游戲學習過程更有效有趣學習者在教育游戲過程中,對游戲的控制和游戲功能的評價會影響到其情感體驗。而教育游戲中影響游戲控制和功能的因素主要有游戲的目標、游戲內容、游戲控制和反饋等。1)游戲目標。目標能夠喚起學習者在游戲中的注意,并將注意力集中到游戲中所要掌握的目標上。學習者會因為給出的目標產生期待,從而引起一定的情感反應。教育游戲中的目標包括兩方面,一個是游戲目標,另一個學習目標,通常游戲中這兩個目標是結合在一起的。游戲中呈現目標的時候,主要目標應該盡早且明確地提供給學習者,而次要目標可以在適當的時候提供給學習者,在游戲過程中還可以通過適當的方式提醒學習者游戲目標。2)游戲內容。本文所述游戲內容主要是指在教育游戲中呈現的教學內容。本文只簡要介紹教學內容設計的一些方法。游戲教學內容的設計直接關系學習者能否實現游戲設計者預期的目標。教學內容的設計首先要確保其準確性,游戲中教學內容的失準不僅直接影響學習者的學習結果,還會使學習者對游戲的可靠性和權威性產生質疑,影響其對游戲的情感體驗。其次,教學內容選擇應科學合理,在一個小的Flash游戲中,選取的教學內容應是適合學習者的某個或者某幾個相關的知識點,但知識點的選取應緊密貼合目標學習者。例如在加減法練習相關的數學游戲中,就應該根據學習者特點,先呈現加法,后呈現減法,然后才是連加連減與加減混合。最后,教學內容的呈現應盡量與游戲形式結合。能夠做到“游戲過程就是學習過程”的教育游戲并不多,但是若能做到這一點,對學習者的情感體驗必將起到積極的觸發作用。如在教育游戲《談判游戲》中,游戲的設計就是以一個危險人物帶著炸藥沖進一棟建筑內為背景,要求學習者模擬警察或者前臺人員和危險人物進行談判,根據學習者不同的談判選擇,游戲將進入不同的分支呈現不同的結果。該游戲中游戲情境就是學習情境,達到了游戲形式與教學內容的很好融合。3)游戲控制。游戲控制設計是為了學習者在游戲過程中能夠產生主控感。教育游戲中影響玩家控制感的因素主要有兩個,一個是游戲形式的難度設計,另一個是游戲中教學內容的難度設計。這兩個因素難度是否合適又直接與學習者的游戲技能、認知技能直接相關。在游戲形式難度設計上,設計者要考慮學習者的生活經驗、游戲經驗等。設計的游戲形式應在當前學習者可以掌握的范圍;游戲的交互和規則等,也要能夠讓學習者快速上手,不宜讓其在正式開始時間上花較大的力氣去掌握游戲的交互或者游戲的規則;游戲的教學內容難度也影響學習者對游戲的主控感,因此在游戲設計中,若是難度較大,可以考慮給學習者呈現一些提示等。4)反饋。在教育游戲中,從反饋的時機上劃分,有兩種反饋:一是即時反饋,對學習者的每一個操作給予反饋;二是延時反饋,對學習者的一類或者一系列操作給予反饋。在游戲中應該根據教學內容設計的需要,恰當使用這兩種反饋。例如,學習者初學一些操作性的知識,如在計算機的實驗中給予即時的反饋,可能會給其更好的體驗。心理學家的研究表明,一些獨特的、有創造性的見解一般都出現在思維的后半階段,因此,教育游戲中如果設計一些需要學生思考解決問題方法的情節,則可以考慮設計延時反饋。教育游戲中反饋除了時機以外,還有形式的設計。在游戲中可以設計多種多樣的反饋形式,如呈現反饋的文字、聲音、畫面等,還可以將反饋與游戲形式相結合。例如,以“龜兔賽跑”為背景,制作小學數學加法游戲,學習者在游戲中扮演烏龜的角色,答對時,烏龜就加速前進,以烏龜的速度作為反饋,可以讓游戲顯得更有趣。反思層次:幫助學習者反思,使其擁有更好的教育游戲體驗學習者的反思主要表現為學習者對自己在教育游戲中的行為進行有意識的思考,如果學習者通過反思,發現自己的游戲行為是有意義的,則會對游戲產生正面的情感體驗,從而促進學習。然而教育游戲中不能很容易地實現控制和觀察學習者的反思活動,但可以給學習者提供反思的環境或者提示學習者進行反思。在游戲中,可以通過階段性的小結或者測試,讓學習者了解自己在游戲中的學習情況,從而思考自己的游戲行為;還可以在教育游戲中記錄學習者的游戲行為過程和結果,并提醒學習者查看自己的游戲記錄,促使其進行反思。
4小結
“適應”是指個體與環境達到和諧關系的動態過程,表現在個體改變自己以適應環境,也包括個體改變環境使之滿足自己的需要。適應性學習本質上是一種適應個體學習需求的個性化學習,主要是依據學習者的學習風格、知識水平等特性適應性呈現學習內容和學習導航,同時學習者也能夠自我組織,制定并執行學習計劃,自主選擇學習策略,控制整個學習過程,對學習進行自我評估,激發學習興趣和動機,從而促進學習者的有效學習。其中,對于學習者特征,學習風格是影響個性化學習的最重要因素之一,因此,在多媒體教學中需要考慮學習風格設計和組織教學內容,并依據學習風格,運用與之匹配的教學策略。學習風格是學習者特有的認知、情感和生理行為,它是反映學習者如何感知信息、如何與學習環境相互作用并對之做出反應的相對穩定的學習方式。已有大量的學習風格理論被提出和驗證,較為典型的有Keefe學習風格模型、Kolb學習風格模型和Felder—Silverman學習風格模型。其中,Felder—Silverman學習風格模型已得到越來越多研究者的認可,被CS383、MASPLANG、LSAS、TANGOW等國外著名的自適應學習系統采納,在大量實驗數據的支持下,證明了其良好的適用性和可信度。它根據學生對信息的接受和處理方法的不同,將學生的學習風格分為4組維度、8種類型,即活躍型與沉思型(信息加工維度)、感悟型與直覺型(感知維度)、視覺型與言語型(信息輸入維度)、序列型與綜合型(內容理解維度)[11]。在每個維度的兩類學習風格中,學習者可能更傾向于某一種風格,例如,在內容理解維度上某些學生可能傾向于序列型多一點,而傾向于綜合型少一點。本研究將以內容理解維度為依據設計適應性教育游戲。
二、適應性教育游戲設計
(一)適應性教育游戲設計策略不同的學習者,根據自己不同的學習風格,采取的學習策略是不一樣的。因此,教育游戲應遵循學習者的學習風格進行設計,以內容理解維度為例,在游戲界面中應該同時表現為如下設計策略,為學習者提供適應性學習導航:1.序列型知識導航學習內容主題排序的導航策略是將學習內容按邏輯劃分成小的單元,采用組塊的方式將學習內容按主題的邏輯關系進行排序,然后由學習者或系統控制導航過程,使學習者一步一步地按照學習內容主題的邏輯順序進行學習。例如,使用“下一個”的控制策略,當學習者學完某一組塊的內容之后,自己按或者系統自動切換“下一個”再進行接下來的一個組塊內容。這種控制策略可以讓學習者具有足夠的反思時間,同時也減少了學習者的認知負荷。2.綜合型知識導航學習內容主題采用的是全局導航策略,系統給學習者提供學習內容的整體視圖,能夠讓學習者在整體上把握學習內容的基本結構,使學習者可以根據自己的思維過程控制導航過程,從而使學習內容呈現過程符合學習者對學習內容的理解過程。
(二)適應性教育游戲結構設計模型與實現1.適應性教育游戲設計結構模型本游戲是為小學五年級學生設計的練習四則運算題,其結構設計模型,如圖1所示[12]。由教師根據序列型和綜合型設計游戲界面,同時組織學習內容。學習者可以采用兩種方法進行練習:一種是直接進入四則運算游戲,教育游戲默認為給學習者推薦序列型游戲界面,當然學習者也可以根據學習偏好自主選擇游戲界面;另一種,學習者首先經過一個基于Felder—Silverman學習風格模型設計的所羅門學習風格量表[13],然后,教育游戲會根據測定后學習者學習風格適應性呈現游戲界面和學習內容。2.適應性教育游戲設計實現通常可以采用使用Flash、GameMaker或Scratch等軟件開發教育游戲,本研究則采用Flash教學軟件開發適合五年級學生練習的四則運算題。游戲學習過程為:當學習者算對一道題后,獎勵1枚小紅花(伴隨掌聲);算錯沒有紅花(伴隨鼓勵聲),同時學習者可以點擊游戲界面自動彈出的智能MSAgent[14],它會給予學習者一定指導,幫助其完成四則練習。為了適應學習者的學習風格,本游戲基于Felder—Silverman學習風格模型采用兩種設計策略:序列型四則運算游戲和綜合型四則運算游戲。(1)序列型四則運算游戲:序列型學習者傾向于線性學習,愿意采用小步子學習原則解決問題,在游戲中表現為提供“下一個”的控制策略,逐漸引導學習者完成“加、減、乘、除”學習任務,如圖2所示。(2)綜合型四則運算游戲:綜合型學習者更傾向于非線性學習,習慣先在整體上把握學習內容的基本結構,然后根據自己的思維過程控制學習導航,在游戲中表現為“加”、“減”、“乘”、“除”四項練習并排出現,學習者可以根據自己的意愿任意選擇練習直至完成學習任務,如圖3所示。
三、適應性教育游戲實驗設計與結果分析
本研究主要探討四個問題,一是調查學生學習風格對選擇教育游戲類型的影響;二是調查性別對選擇教育游戲類型的影響;三是研究適應學習者學習風格的教育游戲對學習者學習效率的影響;四是調查研究影響學習者使用教育游戲的因素。
(一)實驗設計本實驗選取吉林省某實驗小學五年級70名學生作為研究對象,男生38人,女生32人,通過所羅門學習風格量表測定后,23人(男生11,女生12)學習風格屬于序列型,47人(男生27人,女生20人)學習風格屬于綜合型。此外,為了研究第三、第四兩個問題,將學生隨機分成兩組,實驗組(適應學習者學習風格呈現四則運算游戲界面)和控制組(默認呈現四則運算游戲界面),每組各35人。
(二)數據結果分析1.調查學生學習風格對選擇適應性教育游戲類型的影響本研究面向70名小學生調查學習風格對選擇適應性教育游戲類型的影響,通過交叉表分析得出研究結果如表1所示,75.7%的學生選擇了綜合型教育游戲類型,僅24.3%的學生選擇了序列型教育游戲類型,可見大多數學生愿意采用綜合型教育游戲進行學習。此外,也可知序列型學習風格的學生73.9%選擇了綜合型教育游戲,綜合型學習風格的學生23.4%選擇了序列型教育游戲,進一步證實了綜合型教育游戲比較受學生歡迎。2.調查性別對選擇適應性教育游戲類型的影響本研究面向70名小學生(男生38人,女生32人)進行調查性別對選擇適應性教育游戲類型的影響,通過交叉表分析得出研究結果如表2所示,38名男生中有31人選擇綜合型教育游戲,32名女生中有26人也選擇綜合型教育游戲,可見無論男生或是女生都愿意選擇綜合型教育游戲進行學習。此外,也可知序列型學習風格的男生中81.8%選擇了綜合型教育游戲,序列型學習風格的女生中75.0%選擇了綜合型教育游戲,同樣,進一步證實了綜合型教育游戲比較受學生歡迎。3.適應性教育游戲對學習效率的影響本研究通過實驗組和控制組兩組學生在相同學習時間內(設定5分鐘),獲得紅花數量為評價依據,采用獨立樣本t檢驗方法探究適應學習者學習風格的適應性教育游戲對學習效率的影響,研究結果如表3a、3b所示。從表3a統計信息中可以看出,實驗組與對照組人數都是35人,其中實驗組在規定時間內所獲紅花數量均值是37.80,控制組在規定時間內所獲紅花數量均值是33.03;從表3b獨立樣本t檢驗統計信息中可以看出概率p值是0.000<0.05,說明在0.05顯著性水平上實驗組與控制組中的學生能力有顯著性差異,另外從兩樣本均值差為4.771可知,學習者在適應學習者學習風格的適應性教育游戲中學習效率更高。4.調查研究影響學習者使用教育游戲的因素教育游戲可以為學習者提供一個自由、有趣的學習環境,有助于激發學習者的學習興趣,同時,對培養學習者的操作能力、創新能力發揮著重要的作用。然而,教育游戲目前還無法真正融入到學校學科教學中,以至于出現各類游戲產品很多,但是真正得到有效應用的卻很少。排除一些人主觀主導因素之外,比如,一些教育工作者和家長對教育游戲的認識嚴重缺失,對于教育游戲自身的設計受哪些因素影響,這正是本文重點要研究的問題。教育游戲軟件設計的好與壞,使用者的語言最有說服力。本研究主要圍繞影響使用教育游戲進行學習的因素進行調查,通過實驗組和控制組兩組學生反饋信息,本文對其進行了梳理,總結出了四大因素,即“趣味性”、“愉悅性”、“易操作性”、“靈活性”,如表4所示。從表4數據統計可知,實驗組中71.4%的學生認為“趣味性”是影響使用教育游戲進行學習的一個因素,控制組中65.7%的學生給出同樣認可;實驗組中65.7%的學生認為“愉悅性”是影響使用教育游戲進行學習的一個因素,控制組中68.6%的學生給出同樣認可;實驗組中74.3%的學生認為“易操作性”是影響使用教育游戲進行學習的一個因素,控制組中62.9%的學生給出同樣認可;實驗組中71.4%的學生認為“靈活性”是影響使用教育游戲進行學習的一個因素,控制組中68.6%的學生給出同樣認可。由于在本研究中實驗組和控制組所用的教育游戲軟件是一樣的,給出幾乎一樣的反饋也不足為奇,可以說“趣味性”、“愉悅性”、“易操作性”、“靈活性”是目前多數游戲開發過程中需要考慮的公認的四要素。但是值得思考的一個問題,“為什么一樣的游戲,在學生已有知識水平幾乎沒有區別的前提下,實驗組和控制組卻有著不一樣的學習效率?”究其根本原因差別在于“適應性”和“非適應性”,實驗組的學生進行的是適應學習者學習風格呈現四則運算游戲,而控制組的學生則不是。也即實驗組的學生是一種個性化學習,四則運算游戲是適應學習者學習風格而呈現游戲界面,充分考慮了學習者學習偏好特性,正是因為個性化因素成分存在,導致實驗組的學生學習效率要高。因此,影響使用教育游戲進行學習的因素除了上述四大要素外,更重要的還應該具有“適應性”,也正是目前多數游戲都忽略了最重要人的因素,人的特性,沒有開發適應學習者學習風格的游戲,導致很多游戲即使開發出來,也不能被很好地利用,教育游戲的適應性是關鍵因素,即實現學習者個性化學習,教育游戲開發者一定要考慮學習者特征,才能使教育游戲被高效利用。
四“、適應性”教育游戲應用思考
中國有句老話,“告訴我,我會忘記;給我示范,我可能會記得;讓我參與,我將真正理解。”“適應性”教育游戲讓學習變得更“沉浸”,使呆板、無趣的學習變得更加生動、情趣,這不僅實現了游戲課件根據學習者特性適應性地呈現知識內容的需求,而且也能夠根據學習者根據自身學習偏好自選、定制游戲學習過程,給予學習者足夠的自主學習空間,真正做到因材施教,做到個性化學習,有助于提高學習成績。誠然,伴隨著翻轉課堂、在線MOOC、大數據學習分析等時代的到來,也給“適應性”教育游戲應用發展帶來新思路。1.大數據時代的“適應性”教育游戲學習分析大數據學習分析能夠為每一位學生都創設一個量身定做的“適應性”游戲化學習環境,通過記錄學習歷史數據,分析和預測學生的學習態度、學習行為和知識掌握程度,并提供可視化的精準跟蹤報告,通過條形圖、扇形圖等可視化方式,詳細呈現學習概況、問題集中點、整體水平等數據,為教師教學或者學習者自學提供可靠的參考[15]。教師可以幫助避免課堂講解難度過大或過小,自學者可以看到自己的努力程度和掌握水平,通過這種與自我的信息對稱過程,能夠讓學習者感受到自我掌控的成就感。腦神經學的研究已經可以證明,當人們有自我掌控的感覺,內啡肽、催產素都會分泌的更多,一種叫做“樂觀”的東西就出現了,生理和心理的健康水平就會因此提高,展開行動和追求成就的動力相應增強。同時,學習環境向每個學生提供獨特的個性化學習建議,推薦恰當的學習進度、難易適中的學習內容,滿足適合學生“最近發展區”的學習,解決“有教無類”問題,不但能激起學生的求知欲和積極性,提高學習者的學習動機,而且利于培養學習者的創造性思維和綜合解決問題的能力,促進智慧學習發展。2.MOOC建設中融入“適應性”教育游戲策略MOOC以其豐富的資源和開放的、隨時隨地的學習方式,受到渴求知識的人們的青睞。然而在眾多學習者中,爭取堅持到最后,獲得認證的學習者所占比率很少,就其原因除了需要考慮完善MOOC平臺的技術交互功能外,更重要的因素是如何在課程內容建設中進行改變。MOOC的學習應該是基于興趣而產生的學習,是一種主動學習,是一種針對自己的個性化學習,也是社會化學習。MOOC的真正問題是,如何提高課程的“玩課率”而不是“完課率”。讓MOOC課程發展得更有趣,學習者能在自由自在的狀態下充分享受學習的樂趣,能在MOOC課程中盡情享受與老師、同學交流互動的喜悅,讓課堂自然而然充滿學習的氛圍,成為真正意義上(而非形式上)的學習型組織。“適應性”教育游戲策略為MOOC的建設帶來福音,即形成個性化MOOC,不但給學習者帶來學習愉悅,還能為不同學習者在游戲化學習中推送不同的學習知識點,在很大程度上激發了學習者參與學習的積極性以及提高學生個體對知識的成就感和認知程度,為降低輟學率、提升完成率提供了有力保障。3.翻轉課堂與“適應性”教育游戲相融合傳統教學模式是老師講,學生聽,而教育研究者都知道,老師與學生之間、學生跟學生之間的溝通與討論是最有效的學習。可汗學院顛覆了傳統模式,開發了“翻轉課堂”模式,將學習流程“反過來”,即學生在家里學,然后到學校上課跟老師和同學討論。在“反轉式教學”中,能夠充分調動學生的自主性。然而,書本常常是無趣無味的,即使在課堂中有教師親身指導情況下,學生都未必用心學好,何況沒有教師指導?學生的學習效果又是如何得到保障?俗話說“興趣是最好的老師”,但興趣從何而來?不排除天生的好奇心驅使,但更多學生需要的是后天巧妙的引導,而書本知識或老師講課大多缺乏因勢利導,對學生的心理沒有把握,不能帶領他們入門;游戲卻充分利用了對人性心理的認知,環環相扣,如果能在游戲中培養孩子對學科知識的興趣不是很好嗎?事實證明,情況的確如此,課后的知識學習如果是以一種游戲化方式呈現,尤其是融入了“適應性”教育游戲,在學習進行中不斷獲得一些小小的激勵,進步越大獎勵越多,同時根據自身學習進度和對知識的掌握程度,適應性地呈現學習內容,學習者玩出了樂趣,結果就很不一樣了。比如,當學生答題正確,就會出現所獲得分數,就會朝學習終點線移動更近,同時下一個問題變得更難,因此有了“適應性”。
總之,游戲互動學習的最終目的是最終實現精準化、個性化的服務。基于學生個體的興趣、特長,取其所長補己之短,更好地解決學生在學習中的個人盲區。“適應性“教育游戲可最大限度地激發用戶的內在動機,提高學生的粘性和忠誠度,進而對學習者在認知(如可以改善注意力、專注力和反應時間)、動機(如鼓勵成長)、情感(如引發積極的情緒狀態)等方面產生正面影響。當然,在課堂上引入“適應性”教育游戲,并不意味著紙質書籍的末路。混合式學習也并不意味著取代線下課堂。但是,“適應性”教育游戲可以通過新的技術方案來幫助解決需要時間檢驗的教學實踐的長期問題,同時可以擁有最好的新事物和最好的舊事物。大數據時代的“適應性”教育游戲學習分析可以幫助教師回答關于評估的問題,培養孩子們的自我認知、自我反思和自我評價等元認知能力。然而,“適應性”教育游戲課程效果好,需要教師付出得更多,同時也意味著教師要有更高的水平。一個主題怎樣展開,需要設計哪些活動,如何使活動更具有整體性、綜合性,需要根據學生的知識能力發展情況、學習風格偏好等學習個性特征進行調整,都要靠教師動腦筋把握。正如英特爾公司董事會主席貝瑞特博士曾說“計算機不是什么神奇的魔法,教師才是真正的魔術師!”
五、研究結論
美工設計課程是游戲動漫專業教學中必修課程,但對于中職學生來說即要學習使用向PhotoShop、3DMax等這樣的專業軟件同事還要有很強的美術功底,使學生學習起來還是比較吃力的。原因在于,大多的中職學生在初中階段沒有養成良好的學習習慣,文化基礎相對薄弱。課上聽得懂,課下未必會。美工設計課程動手操作繁瑣,使用命令復雜,需要學生有一定的軟件操控能力。通常教師要根據實際情況教盡所能讓學生學會所學內容,采用一些啟發式、任務式等教學方法。但未必能立竿見影,這是由于這種類教學方法需要師生的互動,教師既要把握住教學方法的實質,學生也要領略教師的意圖,所以在教學中要想達到預期效果是不容易的。
2美工設計課課程設置現狀
目前我校游戲動漫專業中美工設計課課程設置有:一年級:素描、3DMax、Flash課程;二年級:色彩、PS手繪、3DMax、Flash課程。課程設置還是比較豐富的,但教學效果如何呢?學生就業是否可以勝任對口的崗位群呢?通過這幾年的教學和對畢業生的了解,本專業畢業生就業工作情況不容樂觀,學生學習效果也是參差不齊。
3改變現狀提高教學質量
那么如何吸引更多的學生從事游戲動漫專業的學習、如何提高學生學習興趣和教學效果,扭轉本專業畢業生進入對口崗位群工作并能很快進入工作角色呢?走出去請進來。走出去了解市場動向。請進來,加強與企業間的合作,請資深行業專家到校講學,掌握行業最新發展趨勢。通過與企業合作一方面為企業培養合格的人才,另一方面獲得更多的崗位訂單,吸引生源。使學生有就業出路,看到希望,自然就提高學生學習興趣和積極性。這就要求從事教育教學工作者制定一個規范切實可行的課程設置和課程能力要求。課程能力要求的制定要依托職業崗位群和中職學生的特點。職業崗位群體是指職業崗位群體所包括職業崗位互相聯系的一個職業系統。游戲動漫美工方面的崗位群:初級電腦美工、初級游戲設計;或中級電腦美工、中級游戲設計。
4電腦美工工作任務及其對應的單項專業能力
電腦美工:能獨立完成電腦美工的設計工作。
(1)電腦手繪:能熟練完成動漫設計元素的電腦繪制。1)繪制草稿:根據動漫原畫設計要求,使用軟件繪制出草稿。2)線稿處理:對草稿進行描線處理,提升立體感。3)上色處理:根據動漫設計要求,為線稿進行上色。4)整體效果:添加背景或制作特效,合理營造畫面的整體效果。
(2)圖片處理:能熟練完成動漫設計中圖片的制作。1)準確定位主題:根據動漫設計的特點和要求,給圖片主題定位。2)具有創造性、客觀性和凝聚性的想法:根據前期策劃和風格設計,理順思路,創設出新穎創意。3)整理收集及研究相關資料:收集與之相關的資料,加以整理研究。4)統籌規劃、制作完成:合理安排所選素材,制作精美,形成完整作品。
5游戲美工工作任務及其對應的單項專業能力
游戲美工設計:能獨立完成美工設計制作工作。
(1)游戲場景設計:能熟練設計游戲場景。1)風格設計:根據游戲前期策劃和客戶要求,具有較強藝術性的游戲場景風格。2)具有較高創造性、客觀性和凝聚性的想法:根據前期策劃和風格設計,理順思路,創設出新穎創意。3)整理收集及研究相關資料:收集與之相關的資料和適用群體的信息,加以整理研究。4)統籌規劃、完成制作:根據預先的計劃,保質保量完成作品。
(2)游戲角色設計:能熟練設計游戲角色。1)風格設計:根據游戲前期策劃和客戶要求,為游戲場景設計風格。2)具有創造性、客觀性和凝聚性的想法:根據前期策劃和風格設計設,理順思路,創設出新穎創意。3)整理收集及研究相關資料:收集與之相關的資料和適用群體的信息,加以整理研究。4)統籌規劃、完成制作:根據預先的計劃,保質保量完成作品。
(3)游戲道具設計:能熟練設計游戲道具。1)風格設計:根據游戲前期策劃和客戶要求,為游戲場景設計風格。2)具有創造性、客觀性和凝聚性的想法:根據前期策劃和風格設計設,理順思路,創設出新穎創意。3)整理收集及研究相關資料:收集與之相關的資料和適用群體的信息,加以整理研究。4)統籌規劃、完成制作:根據預先的計劃,保質保量完成作品。
6中職學生特點
我們走進國內著名的專業游戲培訓學校,GA游戲教育基地,回顧過去幾年中GA培養的數百名游戲美術人才。不難發現,所有這些學員大體可以分成三類。這三類學員的成長軌跡,代表了三種典型的通往游戲開發領域的途徑。下面三個學員的真實經歷,或許可以給我們一些啟發。
李星從小就對美術有濃厚的興趣,父母很早就開始培養他,希望他能在美術領域有所成就。從小學開始他就一直堅持參加各種美術培訓班,最終順利考上四川美院。大學四年,李星逐漸喜歡上了游戲,剛開始是喜歡玩,后來逐漸對游戲制作產生了濃厚的興趣。大學畢業之后,李星決定做一名游戲美術設計師。然而盡管在美術方面功底扎實,但是對于游戲開發必須掌握的3D圖形技術,李星卻一竅不通。幾次應聘游戲公司,都因為沒有相關經驗,也沒有必要的軟件技能而功敗垂成。幾次碰壁后,李星報名學習了GA的游戲美術課程。剛開始,由于軟件方面基礎為零,學得很累。堅持了一段時間后,他逐漸掌握了3dmax和ps等軟件工具,也慢慢適應了用電腦作為繪畫工具的工作方式。這時他在美術方面的深厚實力開始逐步展現出來,成為了同期學員中的佼佼者。畢業之后,李星的畢業作品得到了多家著名游戲公司的贊賞,順利拿到了工作合同。走上工作崗位之后,科班出身的李星很快體現出過人的美術實力,工作表現受到公司的充分肯定,短短一年多時間已經成為該公司主美。
楊沈杰大學學的是室內設計專業。畢業之后輾轉了多家企業,一直從事室內裝潢效果圖制作方面的工作。然而這個職位競爭激烈,薪金福利待遇也一直不如人意。楊沈杰仔細考慮了自己的狀況后決定轉行做游戲美工。看了很多游戲公司的招聘要求,楊沈杰覺得自己會用3d軟件,能制作各種物件的模型,貼圖,應該完全可以勝任。然而他信心滿滿地參加了幾家公司的考試后,卻發現并非那么容易。所謂隔行如隔山,同是使用3d軟件來制作各種物件,游戲公司的要求遠遠高于一般的效果圖制作。在朋友的介紹下,楊沈杰參加了GA的游戲美術課程的學習。5個月的學習過程中,楊沈杰越來越感覺到3d圖形技術在游戲中的應用,有許多特殊的技術和標準,這些都是以前根本不知道的。另一方面,之前制作效果圖,在貼圖方面幾乎都是使用材質,自己手繪的能力也急待提高。在GA學習期間,楊沈杰幾乎天天披星戴月,學習到深夜。最終他不僅順利完成學業,還用業余時間組織了一個項目小組,以徐家匯教堂為藍本制作了一個精美的游戲關卡。這為其應聘就業增添了一個重要的砝碼,最終楊沈杰順利被EPICGAMES錄用。
和以上兩位同學相比,余靜同學成為游戲美工的道路就要艱難很多。余靜所學的專業跟美術以及設計沒有絲毫的關系,畢業之后從事的是銷售業務的工作,可以說是地地道道的門外漢。出于對游戲的熱愛,余靜還是說服家人,決定改行做游戲美工。由于沒有任何美術方面的基礎,也從來沒有接觸過3d軟件,余靜第一次到GA求學時,甚至沒有辦法通過入學測試。而她沒有輕易放棄,自己花了一年時間參加素描、色彩等傳統美術培訓班的學習。同時,找了很多3dmax方面的書籍自學軟件。時隔一年之后考核通過,進入GA開始學習游戲美術課程。由于基礎比較欠缺,雖然軟件方面通過下功夫多做多練,能夠趕上同學的步伐,但是美術方面的能力卻不是一朝一夕能夠提高的。畢業之后余靜的應聘考試遠不如同期的其他同學那么順利,開始的幾次都被游戲公司拒絕了。GA的就業指導老師幫她分析原因,尋找對策。一個重要的原因是,余靜應聘了幾個職位都是角色制作,角色設計師在美術基礎上的要求是非常嚴格的。余靜僅僅參加過一年的業余學習,與美術專業的應聘者競爭肯定是吃虧的。想明白這個道理后,余靜改變了策略,精心制作了一些并不復雜的物件和場景,仔細觀察生活中的真實物體,下了大功夫把這些看似簡單的東西做得非常細致精細。果然,新的作品贏得了游戲公司的認可,最終順利成為一名游戲場景設計師。
正所謂條條大路通羅馬,前面提到的三位GA學員有著各自完全不同的教育背景和學習經歷,最終都完成了同一個夢想。在這個過程中他們遇到的問題,和努力的重點,都是各不相同的。
在游戲美術領域,科班畢業的美術院校學生無疑是最具有優勢的,他們受過專業、系統的美術教育,有扎實的基礎,出色的藝術感覺,純熟的繪畫技法,這些對于一個游戲美工來說都是至關重要的。這一類人也是游戲公司比較歡迎的,因為他們往往具有很大的潛力,有很大的上升空間。但這一類學生面臨的共同問題是他們學習的是傳統意義上的美術,幾乎沒有接觸過數碼圖形技術,不會使用各種軟件。更不用說游戲行業內部的標準和流程,以及一些先進的技術手段。沒有這些基本的技能,就算美術功底再好,也很難叩開游戲公司的大門。
因此,像李星這樣的學生,其實努力的目標是很明確的。一是熟練掌握游戲開發中使用的各種軟件;二是盡快適應一種全新的繪畫方式;三是了解游戲開發的流程和一些重要的技術手段。雖然要學的東西非常多,但相對于美術方面的積累和提高,學習這些基本知識和技能還是一個比較容易見效的過程。應該說,這三類學生中,距離游戲行業最近的就是這第一類。
第二類是一些相關專業畢業的學生,這些專業并非純粹的美術專業,但或多或少都跟美術有一些聯系。他們在美術方面雖然不如美院的學生那么專業,但也都具備基本的手繪技能,有一定的美術感覺。例如建筑專業,工業設計專業,平面設計專業等等。這類學生的一個特點是,往往比第一類學生的軟件應用能力強。甚至有一些能夠比較熟練的應用3d軟件。他們成為游戲美工的可能性也非常大,相對第一類學生來說,在軟件方面的障礙更小。但擺在他們面前的有兩個問題:第一,在技術方面并不了解游戲制作的特殊性。雖然他們有一定軟件基礎,或許在工作中也曾經應用過相應的軟件,但游戲開發中的一些標準,習慣,以及一些特有的技術手段是他們無法掌握的。假如以往的經驗形成了一定的思維定勢,走入了一些技術誤區,甚至有可能局限他在游戲領域的發展。第二個問題是,雖然他們比第一類學生在軟件方面有優勢,可能入行更容易一些,但在美術功底方面的不足可能會逐漸體現出來,限制今后的職業發展。
針對這兩個問題,這一類相關專業學生的努力方向就應該有所不同。在初期的學習階段,應該注重游戲開發實際工作能力的培養,站在一個游戲美術的角度去逐步養成一些應有的操作習慣,多把注意力放在游戲開發有的一些技術手段的學習上。像楊沈杰那樣主動去參與一個小的項目開發會是非常好的學習方法。而更長期的學習重點還應該放在提高自己的藝術修養和美術功力上,作為一個游戲美術設計師,這將會是貫穿整個職業生涯的長期過程,只有不斷的提高,才能獲得更大的發展空間。
像余靜這樣的第三類學生應該說是面臨最大困難的一類。甚至在很多人看來,讓一個完完全全的門外漢在一兩年里成為合格的游戲美術設計師根本就是一個不可能完成的任務。在幾年前,游戲美術完全依靠手繪的時代,確實如此。不過近幾年誕生了許多新軟件,大大方便了3D模型的制作;以往完全依靠手繪的模型貼圖,現在也可以通過修改一些現成的素材來完成。這使非美術專業的學生從事游戲美術設計工作成為可能。當然這會需要付出很大的努力。
關鍵詞:動漫游戲場景設計
一、引言
動漫游戲中場景設計是動漫作品構成中重要的組成部分,場景設計是指動漫游戲中除角色造型以外的隨著時間改變而變化的一切物的造型設計。好的場景設計可以提升動畫影片的美感、強化渲染主題,它能夠使動畫影片的渲染效果更加飽滿。恰當的場景設計更能為影視作品提升附加值,直接影響著整部作品的風格和藝術水平。
二、場景設計在動漫游戲中的作用
場景設計既要求有高度的創作性,又要求有很強的藝術性。動漫游戲場景不僅僅是繪景,更不同于環境設計。它是一門為動漫游戲服務,為展現故事情節,完成戲劇沖突,刻畫人物性格服務的時空造型藝術。它的創作是依據動漫游戲劇本、依據角色造型、依據特定的時間線索規定的。動漫游戲場景設計對鏡頭畫面的形成起著至關重要的作用,可以說場景空間設計制約著鏡頭畫面。設計一般是依據場景空間的創意思維來安排鏡頭畫面中景別的變化、視角的變化、鏡頭的運動方式以及場景氣氛效果的營造。
場景設計還有可能影響到劇情發展,比如古代對建筑規模和建筑形制的規定都很嚴格,那么古裝角色要根據自己的身份選擇合適的建筑去居住和生活,活動范圍也會受到限制,劇情要依照這些場景來展開。
場景設計不但影響著角色與劇情,而且還影響著影視動畫的欣賞。動畫片給觀眾帶來的感受是動畫片中多種元素綜合產生的,它讓觀眾隨著劇情的發展而緊張、憂傷、欣喜、興奮,在欣賞過程中,觀眾最直接感受到的還是場景設計所傳達出來的復雜情緒。場景設計對動畫中的場面施加主觀影響,通過色彩、構圖、光影等設計手法來強化影視動畫的視覺表現,使恐怖氣氛更加恐怖,優雅場面更加優雅。
三、動漫游戲場景設計原則
3.1整體上把握作品主題與基調
設計游戲場景設計需要從宏觀上把握游戲的場景造型,要有駕馭整個作品的主體意識。場景總體設計的切入點在于把握整個動漫作品的主題;場景的總體設計必須圍繞主題進行;主題反映于場景的視覺形象中。正確完整的思維方式應該是:整體構思——局部構成——總體歸納。也就是先有一個整體的思路,再進行每個局部的設計,然后再進行總體的歸納整理。具體的做法就是要從調度著手,充分考慮場面的調度,以動作為依據。強調造型的意識,以造型的表意性、敘事性取代說明性。如何表現場景的視覺形象,就是要找出動漫作品的藝術基調。基調就好似音樂的主旋律,無論樂章如何變化,總會有一個基本情調;或歡樂、或悲壯、或莊嚴、或詼諧等等。而基調就是通過動漫游戲中角色的造型、色彩、故事的節奏以及獨特的場景設計等表現出的一種特有風格。
3.2營造恰當的氣氛
動漫游戲的場景設計也是一種藝術表現,是一種世界觀的設計,不管是什么樣類型的作品,還是采用了二維或是三維的空間形式,都可以應用視覺藝術的表現原則來實現區別于現實世界的虛擬電子空間。氣氛的營造是游戲場景設計的第一位,白天、夜晚、明亮、清新、陰暗、詭異……不同的環境、氣候和色彩能給玩家帶來不同的感受;然后就是真實感的實現,年代、地域、氣候、風俗習慣等客觀依據,這種真實不一定是現實中的那種真實,可以是制作者自己營造出來的一個小社會中的真實。最后是最重要的一點,就是在真實與夸張之中找到一種統一、平衡。動漫世界不可能完全的再現現實,卻能濃縮現實,建造一個屬于自己真實,這種真實感可以說是來自于人類社會,但卻比人類社會更有趣。當然,這需要設計師的靈感和想象力去實現。好的氣氛營造、真實感和適當的取舍夸張,也就構成了動漫游戲的世界觀,這種世界觀決定了作品的成敗。
3.3場景空間的表現和造型形式
動漫游戲場景的空間要素主要包括物質要素:景觀、建筑、道具、人物、裝飾等等;效果要素:外觀、顏色、光源等等。利用景深加強場景可以有效的擴大場景的空間感;利用光影塑造距離和深度感;利用引力感可以產生不同的空間效果。場景可以很容易的創造出危機感和神秘感。通過復雜互動的場景空間強調懸念感。在場景的設計制作上,應將場景處理的盡量的豐富些、多變些、信息量大些,使觀眾不會感到不真實,太單調。由于動漫場景制作手段多元化,使用數字造型動畫軟件可以較方便的創造出超現實、幻想的內容。在場景設計方面有效的配合魔幻的效果,營造神秘感,但是任何的藝術創作都需要把握尺度,豐富多變的場景空間,并不是要求創作者一味的追求復雜,過于復雜也會造成繁瑣眩目的效果。最恰當的動漫游戲場景設計就是在豐富的場景空間中,能最快地、最準確地傳達出信息、突出主題、使參與者在豐富生動的視覺效果中,沉浸其中,娛樂其中。
優秀的動漫游戲作品應該是內容與形式的完美結合。造型形式,特別是場景的造型形式,是體現影片整體形式風格、藝術追求的重要因素。場景的造型形式直接體現出游戲的空間結構、色彩搭配、繪畫風格,設計者需要探求游戲整體與局部、局部與局部之間的關系,形成游戲造型形式的基本風格。場景的造型隨著技術的不斷更新,造型變得更復雜細致,實時渲染也變得更快。游戲廠商不斷的在過分追求游戲畫面的寫實性,將寫實做到極端,勢必會帶來負面的影響,游戲場景的造型風格應吸納全世界各地域文化的特點。
四、常用動漫游戲場景設計軟件
數碼技術的出現對場景設計而言無論是創作工具還是創作方法上來說都有了較大的改變和突破。使得藝術設計師可以創作出全新的藝術設計形式。數字化場景設計在風格上有寫實、裝飾、漫畫等風格。根據風格的不同在手段上大致可以分為這么幾種,一是借助電腦軟件繪制完成的場景設計,目前常用的軟件是PHOTOSHOP、PAITER。這種類型的場景設計繪畫性較強。二是通過電腦合成照片,還有就是通過三維軟件創作場景中所需要的模型。我們所熟悉的軟件像3DSMAX、MAYA等。通過合成等手段完成的場景設計能輕松實現對真實場景的模仿,而且能將真實世界很難同時出現的場景合成展現在我們眼前。合成的手段目前主要還是依賴軟件,流行的合成軟件有:PAINT、AFTEREFFECTS、MAYAFUSION、FLINT/INFORNO等,這些軟件的功能都十分強大,而且在此基礎上又有各自獨特而擅長的功能,以處理各種不同的合成需要。利用三維軟件的輔助設計,增強了畫面的空間深度和立體感。通過計算機軟件,使得許多以往不可能實現的效果成為了可能。但是任何三維軟件都是非常龐大復雜的軟件,學習使用起來是一個漫長的過程,只有熟練掌握基本要求才能更好的提高。首先要鍛煉三維空間想象能力,熟練掌握視圖、坐標與物體的位置關系,這是最基本的要掌握的內容。其次要掌握基本的操作命令:選擇、移動、旋轉、縮放、鏡像、對齊、陣列、視圖工具,這些命令是最常用也是最基本的,幾乎所有制作都用到,在這些基礎之上學維圖案的編輯,很多三維物體的生成和效果都是取決于二維圖案。最后,對于場景設計來說,就要掌握好最基本的特效制作,掌握常用的材質參數、貼圖的原理和應用;熟悉燈光的參數及與材質效果的關系;另外也要加強藝術方面的修養,這就需要我們不斷加強美術方面的修養,加強色彩方面的知識,多注意觀察實際生活中的效果。
五、結論
動漫游戲場景設計不僅僅是繪景,更是一門為展現故事情節、完成戲劇沖突、刻畫人物性格服務的時空造型藝術。在創作過程中,經常只要場景一出現,整部作品的情緒基調就會立刻顯得更為突出,更為鮮明。場景運用得當,節奏就更加流暢,更加富有韻律美感;反之,場景處理失誤也會破壞影片的整體感覺。因此,在動漫游戲的創作中應充分認識、充分利用場景對于情緒氛圍的推動作用,在塑造聲畫合一的視聽綜合藝術形象的同時,營造出最佳的總體效果。
參考文獻:
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幻想不僅僅賦予玩家產生新奇愉悅,還具有強大的心理動力,是心理現實的投射,是他們內心世界的真實反映,角色藝術幻想往往采用似是而非,似非而是的“奇特的、非常罕見的,令人驚奇的手法,給現實生活變形,加入神秘、神奇甚至古怪詭異的內容,給作品增加了神秘氣氛,使作品具有文化藝術性。這也就是數碼游戲角色設計中再三強調幻想幻想性與奇特性的藝術特征原因所在。
夸張性與趣味性
數碼游戲中角色設計在視覺表現方面經常強調夸張變形的藝術特征,這種表現是以現實為基礎,并抓住角色的某些特點,綜合項目需求與玩家的審美情趣進行夸大變形。它可以表象特征,也可以是內在氣質。無論是角色的外形還是其某個局部,例如:身高、體形、膚色、五官等,尤其是能夠區別于其他常規的獨具自身魅力的特征。夸張變形時不能孤立的、無聯系的進行,就算對某些特征進行夸張,亦應當延續到與該對象相關聯的其他部位上去。好像當對鼻子進行了創造性的夸張,那么對其他五官也要相應變形,才能使夸張造型方面顯得更加合理。其次在角色性格或動作特征進行夸張時,雖然可以有極大的創造發揮空間,但也是有相對的尺度,不能讓玩家對角色產生認知障礙。在設計角色時必須參照模仿被公認的典型特征,然后在大膽的強調其內在靈魂和外在動作美感,只有這樣才能博得大家的喜愛。
夸張變形時常常會有意識的突出趣味性,因此不能把夸張性與趣味性兩種數碼游戲角色設計的藝術特征分開,趣味性是在角色夸張的完美體現。如何體現出趣味點?不少學者和游戲設計師都曾探討過這個問題,我們可以看看一些游戲行業元老的觀點:電腦游戲設計師和作家拉夫科斯特(RaphKoster)在《一個有趣的游戲設計理論(ATheoryofFun)》中指出:趣味性就是大腦處理問題的活動。國際游戲開發商協會的前任主席杰西•謝爾教授(JesseSchell)、教授在《游戲設計的藝術(TheArtofGameDesign)》的看法是:游戲就是人們通過的玩樂的心態解決問題的活動。
法國社會學家羅杰•凱洛依(RogerCaillois)總結出四種玩游戲形式:競爭、機會、角色扮演和眩暈。如果想使現代數碼游戲更具其吸引力的話,這些趣味性因素在角色設計中是必不可少的。因為游戲角色作為玩家在虛擬世界能直接體驗趣味性的操控對象,其設計的方向就應與此四類形式緊密相連。競爭:顯然屬于趣味性范疇,幾乎是所有成功游戲角色具備的特點,目的是為了抓住玩家個人或團隊,希望通過努力爭取其所需求目標的心理。角色扮演:在游戲中,玩家使用一個或者幾個特定角色在特定場景下進行游戲,充當某種社會角色,承擔和再現相應角色的過程與活動。眩暈:在這里解釋為炫目出彩應該會跟更恰當,炫目出彩在數碼角色設計中體現在視覺效果上面,也是提高游戲的趣味性上起著非常重要的因素。
平常無味的角色是無法讓數碼游戲散發出誘人的魅力。最后就是機會,機會是具有時間性的有利情況。兩個各方面相當的游戲角色的想要游戲中取得勝利機會就就相當重要。機會是對保證游戲平衡性和產生懸念來說十分重要,所有在設計角色時也要把它考慮進去。游戲角色設計的符號性的運用不是單純裝飾而是為了能夠更好的表現出角色特定的象征性。這些符號不論有以何種形式存在、具體的還是抽象概念、現實的存在還是頭腦的想象,然后通過象征性手法整合,使復雜深刻的事理淺顯化、單一化,抽象的概念具體化、形象化。
游戲角色最鮮明的特征是,它是超越現實的,具有幻想和童話色彩的。當然,游戲角色也有許多來自顯示生活、有真實可考的歷史背景,或來自文學作品虛構的各種人物。而且,在一些游戲作品中,普通的人和超自然人物的形象,擬人化的各種生物、非生物的形象可以同時出現,彼此交往,共同活動在幻想的環境中。透過表象看本質。我們又會發現,不管選取什么去充當游戲的角色,其實質都是象征性的反應人類的現實生活,游戲角色身上具有的也是人的社會性格。可見游戲世界中處處閃耀著象征現實社會的折光,滲過這種象征性我們更容易發現現實生活的哲理和思想情感。
民族性和時代性
伴隨互聯網的迅猛發展,網絡到處都充斥著怪異病態的消費文化,市場上許多的數碼游戲往往背離民族文化背景,鼓吹緊跟“西風”時代性的理論。設計上亦步亦趨的模仿,照搬、移植西方的審美模式和判定標準。作為權威化的貫徹與實行,設計語言、理念與價值內涵在無形中向西方標準放棄性的看齊,抑制了自己民族文化的創新發展。完全處于對西方的一種迷戀的狀態,這種全方位的追求有很大的風險。它是一種時間和空間的錯位,把許多在西方屬于廉價、批量性的所謂代表時代潮流的東西,擺在中國作為高山仰止的、宏達雅正的的圣經供奉起來。使得無法在我們的角色中找到民族靈魂與精神,使角色缺乏感染力讓玩家覺得陌生而遙遠。
1.1對地下排水工程的重視欠缺,設計缺乏宏觀整體規劃
長期以來城市建設注重地面工程而忽視了地下排水工程的系統設計與規劃。在城市規劃初期應將市政排水系統設計作為一個獨立的系統去規劃與設計,并配備足夠的資源才能保證在特殊情況下城市的應急排水能夠高效和有序的進行。而目前諸多城市的做法往往只是在道路系統設計中考慮地下排水和地表排水,且片區的排水設計無相關性,當放到城市一個整體中時,排水缺陷問題就會暴露。
1.2行業相關標準不健全
目前,城市道路排水系統上下游管道直徑參數取值不當,在城市化進程加快的今天,如今的城市排水能效受到諸多因素的影響,有氣候的因素,有經濟發展不平衡因素和道路工程自身因素等,如今的市政排水設計標準沒有能夠適應現在的城市路面系統,排水管網直徑參數或大或小,排水專用管道與市政其他管道的管線讓線沖突與高程出現誤差,造成排水性能的降低都是規范要具體規定和嚴格實施的具體內容。
1.3排水設計無分層設計,混合排流現象造成排水負擔
城市排水來源有天然雨水和城市生活污水,而目前城市排水系統一般都是污水與雨水混合排水,這會給排水管道造成過重的排水負擔。在發生特大降水時,這種負擔將會轉變為排水壓力,使得降水無法排離城市路面,造成道路大面積或者片區大面積積水,行車在比較低的地段時候由于積水較厚將會淹沒行車和行人,同樣的現象在北京洪災中出現過。
1.4排水系統設計思維固化,排水渠道單一
城市排水思路固化的表現是將積水排到地面下或者排出去,而如果能合理循環利用降水可以緩解城市排水管網的排水壓力,并且給需要水的地方供水,不需要水的地方排水,這就是雨水排水循環系統的工作原理。目前排水循環系統不僅體現在城市排水設計中,也存在于市政建筑排水設計中,如現在建筑中水回用技術將生活污水和自然用水循環,一方面可以節約用水,一方面可以緩解市政排水負擔。
1.5排水應急措施不當,信息預測不準確
現在是互聯網時代,對一些市政應急措施的預測應及時、有效、快捷、方便。如在一些降水多發城市和社區應分區進行降水的實現預測,在城市建設和規劃初期就可以確定該片區的排水能力和應采取的排水措施,這將得益于如今高速發展的互聯網技術和計算機技術,從目前情況來看,由于多數城市對市政排水系統設計的不夠重視,很難在計算機技術和信息技術方面采取有效的控制和預測方案,在排水管網的設計與規劃、運行、調度、后期維護管理環節存在諸多弊端。
2世界著名城市排水系統優化設計案例
日本是臺風多發國家,東京地下排水系統設計就是為了避免城市遭受臺風和雨水的寢室而設計和修建的。東京地下排水系統92年開工,06年竣工,歷時14年工程堪稱世界最先進的地下排水系統。其排水標準5~10年一遇,地下開挖一系列的混凝土立坑,極大提高了雨水的蓄存能力,東京地下排水系統的河道深度高達60m。東京設有降雨信息系統,通過對雨水的數據的收集與統計,合理進行排水調度。古羅馬下水道建設2500年至今仍在使用,渠道系統巖石砌筑,將暴雨造成的河流從羅馬城排除,渠道系統最大達3×4m的截面尺寸,從古羅馬城廣場直通臺伯河。巴黎的下水道設置了地面上的標路牌,因此可以看出巴黎對地下排水工程的重視程度。巴黎降水頻繁,但據報道并沒有出現城市因降水而導致的交通堵塞和積水現象。巴黎下水道處于地面以下50m,水道縱橫交織,總廠2347km,規模遠超巴黎地鐵,因此足以可見排水的速度與能效。
3市政排水系統優化設計對策
3.1平面管網優化設計
已定平面管徑與埋深的確定優化方法分為直接與間接優化。直接優化是指對各種參數的調節與對比來求得最優化的解決方案。間接優化是指建立數學模型,選擇最優化的管徑與埋深組合方案。如常用的遺傳算法、線性與非線性規劃法、動態規劃法。管線的優化設計要遵循滿足排水功能和效能的前提下,使排水的工程量小。管線的布置和管網優化設計的重要部分。布線原則如下。(1)排水的干管和支管盡量直線型布局不要有彎曲現象。(2)布線利用地形與地勢的因素,結合污水廠的設置和重力系統將污水排出。(3)合理的管線埋深(4)管線的長度最優化與挖方的最優化可采用動態優化的方法進行最優方案的選擇。例如排水線的引入。(5)管線平面布置方案也可以采取不同管段坡度、管道長度、挖方量三種權重計算,最后根據平面布置方案選擇合理的管徑和埋深,造價成本的控制也是此過程中需要注意的。
3.2管道設計的優化
排水管道的設計可以采用德國對青島地下排水管道的造型,蛋形型管材截面形似鴨蛋,設計上寬下窄,排水管道順暢,污水無法積存與管內,管道的上部分是水泥,下半部分是水泥上貼了層瓷瓦,可以起到防腐蝕的效果。排水管道設置反水閥,被水沖刷了的贓物只能進入水斗,而不會進入排水管道,不會造成管道堵塞,贓物也便于清理,反水閥同時也可以避免管道臭氣散發到空氣中。
3.3排水系統設計與計算機信息系統的結合
在市政排水設計中,為了發揮排水的效能,應結合計算機信息技術來改善排水的各個環節。如設置降雨信息系統,收集城市雨水和降雨頻次數據,以便于各片區排水調度。利用信息系統的預測與統計的結果,在一些容易發生積水和浸水的路面和片區設置雨水調整池。
3.4城市排水與市政基礎建設
提高行業標準以便于采取比較恰當的事前和事中處理。在城市市政建設中,地下工程的排水可以設置雨水蓄存措施,如在地下開挖混凝土立坑,同時在下水道內設置高馬力水泵,提高疏通地下水的能力。城市路面工程的鋪裝設計中,采用透水性能強的路面鋪裝層,可以加強雨水的地下滲透能力,分擔排水管道的排水壓力,減少地表徑流,還可以大大補充表層地下水資源。排水基礎設計應考慮修建地下暗渠和地上明渠。并定期和不定期對城市大小河道進行梳理和整治。
3.5排水系統的后期修養與維護
法國巴黎下水道設計中,排水道兩旁設置寬約1m的供檢修人員通行的便道。維修人員可以定期對下水道的排水泵房、排水管道和其他排水設施的修理和圍護,保證排水工作能順利進行。對市政排水系統的維護人員應該進行定期和不定期的技術培訓,使他們能夠及時掌握世界排水優秀工程中的新經驗、新做法、新的維護手段。這對保證城市道路和地下排水工程的順暢進行提供了更好的保障。
4結語
該工程是集客房、餐飲、宴會、會議辦公為一體的多層公共建筑,地下一層、地上五層,建筑體總高度22.46米,總建筑面積13735平方米。本建筑各層平面主要功能為:地下1層為廚房、庫房及設備用房等,首層為餐飲、會議功能,二層~四層為客房層,五層為設備層。該工程的酒店級別定為五星級標準。
2空調系統設計
2.1冷熱源設計
該工程空調計算冷負荷為1058kW,計算熱負荷為423kW。由于該項目的功能特性決定了其空調設備同時開啟的情況極少,故在冷熱源裝機容量的選擇上取同時使用系數為較小值,制冷時的同時使用系數約為0.8,制熱時約為0.6。由此,該工程選用了2臺60冷噸(211kW)的螺桿式水冷冷水機組(其中有1臺為熱回收型機組)、1臺120冷噸(422kW)熱回收型螺桿式水冷冷水機組作為冷源,集中放置于地下一層空調主機房。熱源選用2臺額定制熱量為130kW模塊式風冷熱泵機組作為熱源,同時該風冷熱泵機組可兼作過渡季節或夜間的極低負荷以及高峰負荷時的冷源。冷源系統的冷卻塔及風冷模塊式熱泵機組放置于二層露天平臺處,水泵則統一置于地下一層主機房內,方便集中統一管理。如圖1所示為空調冷熱源系統流程圖。
2.2空調水系統設計
結合本工程業主方的要求及整體管理水平,該空調水系統以方便有效的管理為原則,以合理的節能運行為目的進行設計。空調水系統采用分區兩管制,按照建筑功能,分為客房區域、餐飲區域及辦公會議區域。各區供冷/供熱轉換在主機房內分集水缸的各環路總管上設手動蝶閥實現手動切換。空調冷卻水、冷凍水、供暖熱水系統均為水泵與主機一對一的一次泵定流量系統。冷凍水/冷卻水/供暖水系統均采用二管制異程式系統。冷凍水供回水溫度為7℃/12℃;冷卻水供回水溫度為32℃/37℃;供熱系統供回水溫度為45℃/40℃。
2.3熱回收系統設計
為了降低能耗,酒店建筑一般需要設計空調熱回收系統,利用回收其冷水機組的冷凝熱來獲得免費的生活熱水,而廣東地區明確規定采用集中空調系統的大面積酒店建筑應當配套設計和建設空調廢熱回收利用裝置[1]。本工程空調熱回收系統分別由1臺制冷量為60RT(211kW)的熱回收型螺桿式冷水機組和1臺制冷量為120RT(422kW)的熱回收型螺桿式冷水機組、2臺熱回收循環水泵以及2個梯級蓄熱水罐組成。空調熱回收熱水系統主要為該工程的客房區及廚房區提供生活熱水,同時綜合考慮了熱水管網的回水加熱循環。空調熱回收系統的設計熱水供/回水溫度為60℃/35℃。如圖2、圖3所示分別為冷凝熱回收系統流程圖(空調主機側)及冷凝熱回收系統流程圖(水專業側)。
3系統節能性分析
3.1冷源系統節能分析該空調系統的冷源具有大小主機搭配、并且與風冷熱泵機組互為備用,基本可以滿足該項目的各種不同運行工況,同時有效避免了冷源容量配置過大,可降低初投資成本,其運行也比較節能。
3.2空調水系統節能分析空調水系統根據項目特點設計為分區兩管制系統,實現客房區及餐廳區不同時段冷熱負荷需求,在滿足實際需求的同時運行更加節能。冷凍水泵、冷卻水泵及熱水泵與主機采用一對一的連接方式,以達到合理的流量分配及穩定的運行效果,同時采用定流量系統運行,減少了系統控制的復雜性,運行更加可靠,但是系統節能性相對變流量系統會差一些。
3.3熱回收系統節能分析
3.3.1熱回收的基本原理本工程的空調熱回收系統采用了回收冷水機組的冷凝熱。冷水機組冷凝熱回收系統就是把制冷循環中制冷工質冷凝放熱過程釋放的熱量利用來制備生活熱水。所示為冷水機組排氣熱回收系統原理圖。由文獻[2]及相關廠家的實際測試數據可知,標準測試條件下(熱水供回水溫度一般為55℃/30℃)冷水機組的顯熱回收量約為制冷量的12.5%~15%范圍內,很多時候可按照15%計算。當熱水的供回水工況與測試工況不一致時則需根據實際情況分析,具體方法可按照文獻的分析方法計算得出總熱回收量。
3.3.2熱回收系統設計分析由于傳統熱回收系統存在一系列的問題,故本文在文獻的熱回收系統基礎上進行了以下幾點的優化設計。
(1)為了減少熱水罐的蓄水時間以及為了避免進水溫度對主機性能系數產生較大的影響,設計工況下的進出水溫度為35℃/60℃,溫差25℃。
(2)蓄熱水罐采用立式水罐,更好的實現了水溫分層作用及熱水的梯級利用。
(3)本工程的熱回收系統考慮了熱水管網的回水加熱循環,更加充分地利用了冷水機組的冷凝熱,更加節能。
(4)控制方面,在熱回收系統的回水管上設置溫度傳感器,當回水溫度超過58℃時,輸出信號關閉熱回收水泵,同時在用水點最遠段的回水管上設置溫度傳感器,當回水溫度低于55℃時,輸出信號開啟水專業的回水循環水泵。按照一臺120RT(422kW)的熱回收機組來分析,由文獻]的計算方法可得,該熱回收機組的顯熱回收量為63.3kW,熱回收水流量為2.47m3/h,從而根據此水流量及25℃的設計供回水溫差即可求出總熱回收量為71.8kW,熱回收系統設計的總熱回收量為制冷量的17%左右。由此可知,供回水溫差越大,同等制冷量的情況下的熱回收量就越大,但相應的對冷水機組的性能系數影響也就越大。由以上分析可知,熱回收系統的實際供回水工況是一直在不斷變化的,其熱回收量也是一個變數,嚴格來說分析一個工況范圍內的熱回收量才更有參考價值,這部分還有待于下一步做更詳細的分析計算。
4總結
1.老油田的油氣集輸系統中,在實際集輸過程中,最初的油氣設計與實際集輸不匹配,并且在集輸過程中會大量浪費能源,提升處理成本。
2.集輸站內設備老舊,能耗較高,部分嚴重老化,降低了集輸效率。
3.老油田中集輸管道設備老化、腐蝕嚴重,易造成對環境的污染。
4.老油田的檢測系統存在誤報問題,對其使用效果造成嚴重影響,并使用戶對其信任程度有所降低,同時無形之中增大了工作人員的工作強度。
二、對集輸系統優化整治方案方法
1.對油氣集輸設計進行調整改造
在對老油田進行整治改革中,應重視對油氣集輸系統的設計與調整。在該方面,主要應重視以下三點:
(1)優化設計脫水系統結構,并對放水站的工藝進行適當改進。油田中脫水系統的主要任務是將其中的放水系統與油田的實際脫水相互結合,并注意外輸系統的設備運行率及運行生產狀況,將老油田中傳統的脫水結構進行重新的合理設計,使其滿足日常生產需要
(2)對于新型高科技的集輸要大力推廣應用,逐步實現脫水區域與外輸系統的全面合理優化。在實際集輸過程中,大部分油田要面對在生產高峰期后的系統運行效率大幅度降低和脫水系統負荷失衡問題。針對出現的該類具體問題,應及時對脫水處理系統進行適當調整和設計。為此,可通過以下方法進行整治:首先,要將前兩段中脫水系統負荷較低的、不能維持正常運行的脫水站改為放水站,同時將管內原油輸送到下一脫水站內進行脫水;其次,對于脫水站負荷不高只能將近維持運行的,要依據不同區域對原油裝置的布局及輸送方案,采用不同的化學處理手段對容器進行脫水處理。在區域內部,要以在脫水站進行穩定的原油結合得到最大的凈化油量為最終目的。
(3)調整優化過渡性的集油外輸系統,對集油管網重新合理規劃設計,達到減級性布站目的。通過大量實踐研究表明,對過渡性的布站進行合理的區域減級規劃,對于老油井的集油半徑適當增大,并提升井口回壓,借此可將傳統“三級站”升級為“兩級站”,使其規模減小,維護費用及其運行成本大大降低。
2.具體優化措施
(1)混合泵的使用。相比雙螺旋桿混合泵來說,單螺旋桿混合泵具有更多優點,如單螺旋桿混合泵的抗砂石和雜質的能力更強,在運行過程中,不需再安置其他的過濾器及除砂裝置;單螺旋桿混合泵運行過程中所需較低電功率即可,運行費用低廉;混合泵軸封部位在低壓區域,與出泵口壓力相差不大,均為0.2Mp,密封可靠,不易泄漏。螺旋桿混合泵的投入使用可使流程簡化,設備量減少,同時可是場地占地面積縮小,減少對廠房的投資,所以,在對外輸設備進行選擇時,單螺旋桿混合泵是最適宜的。
(2)集輸系統中的節能方案。當前形勢下,我國各油田和企業的主要任務即是研究調查目前國內油田集輸系統高能耗的原因,并大力開發新技術,達到節能降耗的目的。在當前,大多數企業和油田開始采用的節能新技術主要有:利用熱泵對污水進行余熱的回收利用;對加熱爐進行節能改造;對集油采用低溫或不加熱的方式進行。
其中熱泵技術即是根據逆卡諾循環原理,促使載熱物可從具有低溫余熱的物質中吸收熱量,增加自身內能,同時可以在具有高溫度區域釋放自身熱量的回收系統。因熱泵可把處于低溫處的熱能變換成為高溫處的熱能,以此使能量利用效率得以提高,這時當前主要采取的一種余熱回收方式。根據實際經驗,部分油田采用壓縮式熱泵,還有一部分油田則主要采用吸收式的熱泵,在對含油污水進行余熱回收時,可將其出水溫度升高20攝氏度左右,其節能的效果異常明顯。加熱爐是一個集油井脫水、摻水、供熱采暖的重要設備,所受主要的影響因素即為爐體的散熱損失、空氣系數、燃燒器參數及排煙溫度。為使加熱爐能耗降低,應重點考慮如下幾點:加熱爐能否達到高效節能;新技術的采用是否有效,燃燒器的選擇是否為優質產品,能否保證燃料充分燃燒,加熱爐的維護能否定期進行等。為保證油氣集輸系統能夠安全可靠的開展工作,通常采用雙管摻水技術,傳統的雙管摻水技術具有可靠安全、方便管理的優點,但該技術往往需要以天然氣和電量的大量消耗為代價,這在無形之中使系統的能耗有所增加。因此,為減少摻水耗氣,常采用低溫集輸的方式。
(3)采用先進的計算機技術對其進行監視和控制,使事故發生幾率降低,使得油氣集輸的自動化水平得以提高,在計算機的實時監控技術中,主要包括以下幾方面內容:實時監測三相分離器的加熱爐中干氣壓力及進口溫度,對其變化情況要及時掌握,以此保證集輸設備的運行安全有效不出故障;使用先進的雷達導波技術自動檢測油罐內的原油液面的高度,防止因原油液面過高或過低導致冒罐和頂罐現象發生,在生產過程中,提高計算精度和安全性能,并使不必要的勞動力有所節省,減輕石油工作者的工作強度;在該技術運用過程中,可全天候的對外輸油泵房、電脫水器及原油穩定塔等重要設備區進行監控,監視整個原油站的工作運行情況,同時使問題原因得到方便查找。
3.參考實例
61號集油區是新疆油田公司采油二廠早已開發的老油田區,它所轄包括六東區、六中區和七中區三個油田區。該油田集輸系統存在較大的安全隱患,例如:系統適應性差、能耗高、生產瓶頸等。為了消除安全隱患,降低運行成本,該油田進了一系列改進。首先,對油氣集輸系統進行適應性分析,優化布站,使用單井兩相流流量計,停止計量配水戰的使用。其次調整地面油氣集輸網管布局,理順集輸流向,井口能量充分利用,在一部分的集輸干線中安裝混輸泵,停止使用61號轉油站。這些措施的應用,成功降低了伴生氣放空量5×104m2/d,從而使天然氣的銷售收入增加,減少了油田老化的調整改早投資20%~30%,有效的控制了老油田的操作成本和生產能耗。
三、技術系統優化意義