1. 國立嘉義大學資訊工程學系 盧天麒 tclu@mail.ncyu.edu.tw http://web.ncyu.edu.tw/~tclu
淺談數位遊戲製作
國立嘉義大學資訊工程學系
盧天麒
嘉大資工系電腦視覺&數位遊戲實驗室

2. 內容大綱 Part 1: Part 2: Part 3: Part 4: 參考資料 動畫觀摩 3D圖學基礎 什麼是OpenGL？
空間中的點、線與多邊形
在空間中遨遊：座標轉換
色彩與光效
材質貼圖
Part 3:
Virtools簡介
遊戲製作軟體介紹
遊戲製作內容要項
Part 4:
國內外遊戲作品
參考資料
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3. 動畫觀摩 (1/2) 動畫相關技術 動畫一 (Level of Detail) 動畫二 (Collision Detection)
動畫三 (Physics)
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4. 動畫觀摩 (2/2) 資工系遊戲專題動畫 鬼厝 (2005) 十八年的約定 (2005) 進化程式 (2006) 多系合作開發 組長：蔡閔智
鬼屋解謎
十八年的約定 (2005)
資工系自製
組長：楊棠皓
冒險益智
進化程式 (2006)
打鬥射擊
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5. 3D圖學基礎 (1/5) 三維也稱做3D，包含寬度、高度以及深度 2D + 透視 = 3D 利用透視圖的方法呈現三維效果
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6. 3D圖學基礎 (2/5) 3D效果概述 繪製 (Render)是指將一個三維物體的幾何描述轉換成螢幕上的一幅影像
透視 (Perspective)是指利用角度來產生立體的幻覺
顏色 (Color)是指在線條外加上顏色以創造實在的物體
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7. 3D圖學基礎 (3/5) 燈光與陰影 (Lighting)是指在每個面加上適當的陰影，可營造更真實的效果
材質對應 (Texture Mapping)是指利用影像加諸在多邊形的表面達到更高的真實度，你所提供的影像叫做材質
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8. 3D圖學基礎 (4/5) 霧化 (Fog)是指依物體與觀察者之間的距離，為物體帶來不同程度的朦朧效果 動畫fog示範
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9. 3D圖學基礎 (5/5) 常見的3D繪圖應用 軍用飛行模擬器 電腦輔助設計 建築與土木計畫 醫學影像應用 科學資料視覺化 商業娛樂繪圖
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10. 什麼是OpenGL？ OpenGL是繪圖硬體的軟體介面
由Silicon Graphics公司所研發，該公司為世界上電腦繪圖與動畫領域的領導者
目前版本為OpenGL 2.1版
官方網站
動畫bouncing box示範
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11. 空間中的點、線與多邊形 (1/4) 空間中的點: Vertex 右手及左手座標系統，右手系統較常使用 直接在座標系統中指定一個點
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12. 空間中的點、線與多邊形 (2/4) 在空中畫線 在空間中畫三角形 在座標點上指定兩個點並以此畫出一條線 動畫line示範
最簡單的多邊形就是三角形，因為只有三個邊，將三個座標點相連畫出三角形
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13. 空間中的點、線與多邊形 (3/4)
建立實心物體
利用三角形組成實心物體
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14. 空間中的點、線與多邊形 (4/4) 幾何物體的組成 在電腦繪圖中，利用一個或多個相連的點集合，然後組合成一連串多邊形以填滿其描述的形狀
框線 (wireframe)
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15. 在空間中遨遊：座標轉換 (1/3) 眼睛座標 (Eye Coordinates) 眼睛座標就代表觀察者所看到的場景
X與Y軸的正向分別指向右方及上方
Z軸的正向則是從原點指向觀察者，負值的方向則是指向螢幕內部
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16. 在空間中遨遊：座標轉換 (2/3) 模型轉換 (Modeling Transformations) 移動 (Translation)
轉動 (Rotation)
縮放 (Scaling)
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17. 在空間中遨遊：座標轉換 (3/3) 投射轉換 (Projection Transformations) 垂直 透視
用於繪製平面影像，前、後、上、下、左與右各邊都是等長 透視
多用於維持精確對應的平面繪圖上
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18. 色彩與光效 (1/5) 使用紅、綠與藍 (RGB)三原色來組成彩色顏色 PC上儲存資料的最大單位為24位元
每個成分用8個位元來代表，所以每個軸的最大值為255
因此可以畫出一各各邊常為255的立方體
黑色 (0,0,0)
白色 (255,255,255)
動畫RGB示範
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19. 色彩與光效 (2/5) 光效 周遭光線 (Ambient Light) 漫射光線 (Diffuse Light)
光線來至四方，非特定位置發出的光線，物體不管角度或視角所承受的光量都相同
漫射光線 (Diffuse Light)
光線來至特定的方向，但會均勻地照射在表面上
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20. 色彩與光效 (3/5) 反射光線 (Specular Light) 動畫light material示範
跟漫射光線一樣，反射光線也具有方向性，但他會使物體反射到某個角度上
動畫light material示範
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21. 色彩與光效 (4/5) 光源的使用 必須指定一個或多個特定的光源 除了強度與色彩外，這些光源還有位置與方向等因素
光源的放置對場景效果具有相當大的影響
動畫示範 (光源來源 - 點光源)
動畫示範 (光源效果 – 飛機)
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22. 色彩與光效 (5/5) 陰影 陰影是物體遮蔽光線所形成的影子，也就是被物體遮住的區域，物體影子的輪廓範圍內都是黑的
為場景加入陰影可以大幅增加其真實度與視覺效果
動畫shadow示範
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23. 材質貼圖 每張材質都是一張圖片 可將影像貼到場景中的多邊形上 材質可以大幅提升電腦繪圖的真實度 動畫texture示範 動畫uv示範
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24. Virtools簡介 (1/4) 一套具有豐富互動行為模組的即時3D環境虛擬實境與多媒體互動編輯軟體
互動行為模組可利用Drag & Drop拖放的方式將互動行為模組賦予在適當的物件或是角色上
以Virtools所製做成的3D遊戲hammer
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25. Virtools簡介 (2/4)
Virtools編輯畫面
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26. Virtools簡介 (3/4) Virtools的執行流程 動態計算 處理行為模組 訊息傳遞處理 聲音 場景著色
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27. 嘉大資工系電腦視覺&數位遊戲實驗室

28. Virtools簡介 (4/4) 應用範例 3D遊戲 數位行銷 虛擬導覽 數位學習 數位藝術 醫學模擬 大型展示系統 動畫Syberia示範
法商公司 Microids 結合了 Amerzone CD-ROM 著名的插畫家 B. Sokal 一起使用 Virtools 開發出令人激賞的一款冒險遊戲
數位行銷
虛擬導覽
數位學習
數位藝術
醫學模擬
大型展示系統
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29. 遊戲製作軟體介紹 資工系已購置軟硬體設備 建模軟體 特效軟體 動作軟體 其它軟體 Virtools軟體 相關硬體
3DS Max, trueSpace, Poser, Creature Creator
特效軟體
particleIllusion
動作軟體
Endorphin, Life Forms
其它軟體
gameSpace
Virtools軟體
Virtools Dev 3.5, AI Pack, Physics Pack
相關硬體
多媒體電腦，繪圖板，搖桿，中階伺服器
動畫endorphin示範
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30. Doom-Quake
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31. 约翰·卡马克(John Carmack)，开创3D游戏的天才。 《Doom》 《Quake》 Armadillo航空宇宙技术研究公司
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32. Unreal系列 ubi《索尼克大冒险》
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33. LithTech系列 -无人永生II
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34. Torque引擎
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35. Truevision3D引擎
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36. Truevision3D引擎
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37. 遊戲製作內容要項 遊戲名稱 遊戲類別 遊戲世界觀 簡述遊戲的時空背景與故事情節。 遊戲特點
簡述專題特色與現有近似遊戲的區隔與主要的遊戲性訴求點。
遊戲進行方式
遊戲關卡設計
簡述遊戲的開始、結束、與期間的關卡連結等考量。
場景設計
遊戲障礙、謎題、道具、NPC等概述
遊戲主角
簡述遊戲中主角的特質與其在遊戲中的表現方式。
遊戲顯示介面設計
遊戲操作與選項清單
遊戲配樂
遊戲計分方式
遊戲人工智慧的表現方式
遊戲腳本分鏡草圖
遊戲開發使用工具
遊戲開發時程甘梯圖
遊戲團隊組成與分工情形
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