2010《游戏程序设计技术》课程教学大纲

游戏程序设计技术课程教学大纲 课程代码：课程英文名称：Game Programming Technology课程总学时：32 讲课：28 实验：4 上机：0适用专业：电子信息科学与技术大纲编写（修订）时间：2010一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标游戏程序设计技术是一门综合性程序设计课程，课程内容主要是让学生掌握游戏开发的软件工程原理，以及游戏中的图形学、人机交互、网络等基本知识点和技术，让学生具备游戏开发的基本技能。开设游戏程序设计课程的目标有：1）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；2）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。3）为大学生在游戏领域的就业，提供有针对性地培训，拓展其就业空间。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。（二）知识、能力及技能方面的基本要求通过本课程的学习，主要培养学生对游戏开发理论的了解，主要使用Visual C+ 作为开发环境，介绍2D及3D游戏的编程基础，以及使用通用游戏引擎进行简单游戏开发。要求：1. 理解WINDOWS编程模型及GDI图形库；2了解DirectX和2D游戏编程基础；3了解算法、数据结构、图形学基础等相关知识在游戏设计中的应用；4了解3D编程基础及OpenGL；5. 了解Orge游戏开发引擎。（三）实施说明本课程涉及的知识和技术在社会上的实际需求大，实用性强。本课涉及了游戏程序涉及的多项关键技术，包括游戏本身的设计、2D/3D图形设计、声音生成、交互控制、算法与数据结构、人工智能、ORGE引擎介绍等。本课程在授课时应注重理论讲解与实例演示教学模式。上课时采用多媒体教学方式，上课过程中除了讲清基本理论和基本方法外，还应该在课堂上通过多媒体手段现场演示程序的执行及编译器的使用。 督促并采用一定的方法使学生在课外时间进行大量的编程练习，编程实践永远是学好计算机程序设计语言的关键。该大纲的实施过程中，应站在培养人才的整体高度上，教师传授的不仅仅是知识，更重要的是如何获取知识。因此，在整个课程的教学过程中，教师应成为学生的导师，指导学生如何学习；还应充当课堂讨论的组织者及引导者；扮演实践环节中应用软件项目开发的负责人。(四）、对习题，实验，实践环节的要求本课程由于涵盖内容较多，因此没有开设课内实验，因此更要求授课教师抓好学生课外自学的程度与效果。（五）、对先修课程的要求 C语言程序设计、面向对象程序设计C+、数据结构、计算机图形学（六）对习题课、实践环节的要求1课后布置适量的作业，适时反馈作业问题。作业应该以小程序、小任务为主要形式，学生必须独立按时完成作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。2教师应及时检查学生的操作性作业，指导学生小游戏的设计方法。 （七）课程考核方式1考核方式：考查（可采用在规定时间内统一上机完成指定题目的形式） 2考核目标：重点考核学生的小游戏设计与开发能力。 3成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况、小测验等）占20%，期末考试成绩占80%。（八）参考书目1. 面向对象的程序设计(C+语言)，李爱华 程磊编，清华大学出版社2WINDOWS游戏编程大师技巧，Andre Lamothe ，中国电力出版社3Visual c+深入详解，孙鑫 余安萍著，电子工业出版社4计算机图形学，唐泽圣，清华大学出版社二、中文摘要本课程是电子信息科学与技术专业的一门专业选修课。课程主要讲授利用Visual C+ 结合DirectX及OpenGL设计游戏的基础过程，介绍了图形学、音频技术、2D/3D图形技术，重在培养学生程序设计能力和独立分析与解决实际问题的能力。本课程将为毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1游戏设计概述222Windows编程模型223二维游戏的基本编程技术6424三维图形学基础445三维游戏场景的组织和绘制6426游戏中的高级图形技术227游戏中的音频编程228人工智能与网络游戏449游戏引擎介绍44合计3228四、教学内容及基本要求第01部分 游戏设计概述总学时（单位：学时）：2 讲课：2 实验：0 上机：0具体内容：1) 游戏设计的理论基础2) 游戏设计相关的技术构成重 点：掌握游戏设计相关的技术构成。难 点：游戏设计中的创意设计。第02部分 Windows编程基础总学时（单位：学时）：2 讲课：2 实验：0 上机：0具体内容：1）Windows编程的特点。2）事件驱动和消息循环的概念。3）API函数的工作原理。4）GDI编程。重 点：消息循环的机制，GDI编程。难 点：进程和线程的概念，消息的分发第03部分 二维游戏的基本编程技术总学时（单位：学时）：6 讲课：4 实验：2 上机：0具体内容： 1）二维游戏的基本流程和架构2）地图的创建与显示3）颜色的混合与半透明效果4）精灵动画5）二维游戏中的碰撞检测重 点：二维游戏的基本流程和架构、精灵动画、碰撞检测。难 点：二维游戏中的碰撞检测。第04部分 三维图形学基础总学时（单位：学时）：4 讲课：4 实验：0 上机：0具体内容：1）三维图形几何构成。2）三维图形几何变换3）OPENGL与DIRECTX3D重 点：三维图形几何构成与变换。难 点：三维图形几何变换。第05部分 三维游戏场景的组织和绘制总学时（单位：学时）：6 讲课：4 实验：2 上机：0具体内容：1）三维场景的组织与管理；2）游戏场景的几何优化；3）三维场景的快速可见性判断与消隐；4）地形场景的绘制与漫游；5）三维游戏场景中的碰撞检测重 点：三维场景的组织与管理、碰撞检测。难 点：三维场景的快速可见性判断与消隐。 第06部分 游戏中的高级图形技术总学时（单位：学时）：2 讲课：2 实验：0 上机：0具体内容：1）纹理映射;2）骨骼动画;3）粒子系统;4）场景光影特效模拟重 点：纹理映射、粒子系统难 点：骨骼动画第07部分 游戏中的音频编程总学时（单位：学时）：2 讲课：2 实验：0 上机：0具体内容：1）声音基础；2）DirectX Audio编程；3）三维音效生成4）常见的声音引擎简介。重 点：声音基础、DirectX Audio难 点：三维音效生成第08部分 人工智能与网络游戏总学时（单位：学时）：4 讲课：4 实验：0 上机：0具体内容：1）游戏AI简介;2）常见的游戏AI技术;3）A*算法和路径寻找技术;4）网络游戏模型重 点：常见的游戏AI技术、网络游戏模型难 点：A