虛擬現實技術在游戲設計中的應用探析

胡志忠

（吉林動畫學院，長春 130032）

當前人們對娛樂的需求量也不斷增加，游戲作為一種常見的娛樂方式，能夠為玩家帶來輕松愉快的游戲體驗。隨著虛擬現實技術的不斷發展與應用，傳統的游戲方式已經無法滿足玩家需求，當前玩家都更加重視游戲體驗感和娛樂性，只有真實的仿真游戲場景和游戲操作才能給玩家帶來更高的游戲樂趣。在游戲設計中利用虛擬現實技術能夠創造人機交互場景，增強游戲的可操作性和體驗感。正是因為虛擬現實技術具有這樣的優勢，得到了玩家的一致認可和喜愛，目前被廣泛應用于沉浸性和互動式游戲設計當中。

1 虛擬現實技術應用于游戲中的優勢

虛擬現實技術（Virtual Reality，VR）是當前信息技術發展中的一項新興技術，指的是利用信息技術搭建出一個三維虛擬空間，讓用戶在虛擬空間中通過身體的各個感官直接感受虛擬世界帶來的真實體驗，使用戶在虛擬場景中獲得情感共鳴。簡單來講就是利用信息技術創造擁有真實世界體驗的虛擬世界，利用虛擬現實技術中生成的虛擬環境打造一種三維交互式動態場景，穿戴設備后為使用者提供身臨其境的真實體驗。實際上最早期的虛擬現實技術被應用于軍事領域，由VPL公司提出，作為20世紀80年代的尖端科技被用于軍方作戰模擬訓練和軍事操演，之后由于該技術具有較好的沉浸式和交互性特點，逐漸被應用于商業領域，尤其是在電子游戲行業得到了極大的發展[1]。隨著游戲行業的高速發展，游戲種類和游戲方式都發生了巨大變化，虛擬現實技術因為具有較高的真實性和仿真性，能夠提高游戲體驗感，受到了游戲玩家的一致認可。目前該技術在游戲設計中的優勢主要體現于以下幾點。

1.1 真實性

虛擬現實技術在游戲中可以快速收集錄入玩家傳輸的信息，結合游戲設定給玩家提供視覺、聽覺等沉浸式真實感受，使游戲場景和游戲過程更加逼真。而且虛擬現實技術也可以讓游戲更加具有操作性，玩家在游戲過程中能夠產生極強的代入感，結合游戲場景進行更多個性化游戲操作，滿足玩家的游戲興趣，給玩家提供更多真實的游戲體驗。比如游戲場景出現搖晃時玩家佩戴虛擬現實設備也能夠感受到晃動。與傳統游戲相比，虛擬現實技術能夠讓游戲設計的操作感、空間感更強，也能夠更好地吸引玩家，獲得玩家的青睞。

1.2 交互性

虛擬現實技術具有較高的交互性特點，游戲過程中不僅能夠實現人機交互，也能夠進行人人交互，為玩家提供交互場景，使玩家在游戲當中能夠獲得游戲角色的樂趣，進一步體現游戲的娛樂價值。虛擬現實技術可以讓游戲設計更加多樣化、趣味化，體現出游戲的娛樂性。娛樂性和可玩性是吸引新玩家的關鍵，虛擬現實技術能夠創造出各種真實的游戲場景和游戲內容，玩家在游戲過程中可以利用游戲設備體驗真實的游戲場景，獲得游戲感受。

1.3 公平性

公平性是保持游戲健康發展的重要指標，虛擬現實技術使游戲玩家獲得了較高的體驗感和可操作性，同時也給玩家提供了更多的操作途徑和操作體驗，弱化了游戲的規則限制，提高了游戲的操作體驗。玩家在游戲中可根據游戲背景自由進行操作，玩家可在符合游戲背景的前提下通過任意方式完成游戲任務。不僅增加了游戲體驗感，還保證了游戲的公平性，給玩家提供了更多自主發揮的空間，有利于提高游戲吸引力。

1.4 沉浸性

虛擬現實技術使玩家進入到虛擬世界當中，與虛擬世界融為一體，虛擬現實技術完全改變了以往的UI設計，使游戲不再有空間屏幕概念，玩家可以完全沉浸于游戲環境當中，提高玩家的游戲體驗感。尤其是在使用各種VR設備的基礎上，虛擬現實技術能夠給玩家帶來更加真實全面的感官體驗，讓玩家沉浸在虛擬的游戲空間當中，在這一游戲背景下玩家所產生的游戲體驗與真實環境相同。

在傳統的游戲設計過程中時間、空間是影響用戶游戲體驗的主要原因，用戶只能通過手動操作獲得游戲體驗，缺乏身體各個感官的游戲感受。當前隨著各種科學技術的應用，在游戲設計中已經可以讓玩家徹底擺脫時間與空間限制，打造立體的三維游戲場景，使玩家獲得身臨其境的游戲感受。虛擬現實技術融合了各項先進的計算機技術，包括三維計算、圖形處理、廣角立體顯示、游戲跟蹤和網絡傳遞等手段。

在傳統的游戲設計中比較注重游戲世界的設定，讓玩家沉迷于游戲劇情當中，但是卻忽略了玩家的游戲體驗，玩家只能通過游戲人物操作游戲界面，了解游戲世界背景，而不是玩家自身獲得真實的游戲體驗，這使得玩家在游戲過程中無法真實感受到游戲世界的新鮮與刺激，影響了玩家在游戲中的娛樂性，這也是目前傳統游戲一直無法突破的主要問題。虛擬現實技術能夠借助一些游戲設備讓玩家成為游戲中的角色，真正身處于游戲世界當中，與游戲中的人物展開交互，具有極強的真實性、沉浸性和交互性等特點，能夠給玩家帶來傳統游戲無法提供的感官滿足。

當前將虛擬現實技術與游戲結合創造更加真實沉浸的游戲體驗是眾多游戲設計者不斷追求的目標。在未來的游戲設計中利用虛擬現實技術設計高仿真游戲場景，應不斷加強虛擬現實技術和游戲設計的融合創新，給玩家帶來更加真實的仿真體驗，使玩家在虛擬游戲世界中獲得真實的觸感。

2 虛擬現實技術在游戲設計中存在的問題

虛擬現實技術能夠模擬真實環境，構建動態立體化游戲場景，玩家只要佩戴設備就可以進入交互界面與游戲中的人物和環境進行交互，使玩家產生沉浸式的游戲體驗。但是當前由于多方面因素影響虛擬現實技術，在游戲設計中仍舊存在諸多問題限制了虛擬現實游戲的設計與發展。其問題主要體現于以下幾個方面。

2.1 硬件設備問題

當前的虛擬現實技術與20年前的3D游戲成像的發展情況類似，其目的是打造模擬仿真的游戲體驗，至少讓用戶的主觀感受與游戲世界產生關聯。但是當前虛擬現實技術在游戲設計中都需要使用VR設備，而此類設備在使用過程中會讓使用者普遍出現眩暈、疲勞和移動障礙等問題，這種反差會給玩家帶來較強的違和感。雖然部分設備已經突破了這一問題，但是設備沉重，佩戴效果不理想，不能給玩家帶來沉浸性的虛擬游戲體驗，尤其是使用時間較長會導致玩家出現非常明顯的身體不適情況。而且玩家想要獲得虛擬現實的游戲體驗，就需要到專業的游戲機構或者是購買昂貴的游戲設備。缺乏設備的普及與應用，導致大部分傳統游戲玩家都無法獲得良好的虛擬現實仿真游戲體驗。

2.2 交互方案不理想

目前在虛擬現實技術的應用背景下游戲設計也會給玩家帶來全新的游戲體驗，讓玩家沉浸在游戲世界當中，比如Land's End、水果忍者都是比較常見的虛擬現實游戲，但是在游戲過程中玩家需要通過游戲手柄完成游戲，而虛擬現實世界中各種新奇的事物都會激發玩家的好奇心，玩家會不由自主地想要觸碰虛擬現實空間中的事物，但卻不能讓玩家產生真實的觸感和體驗感[2]。這就說明當前虛擬現實技術在游戲中的交互效果并不理想，玩家并不能在游戲場景中獲得真實的游戲體驗。站在理論角度進行分析，虛擬現實技術打造的三維立體游戲空間需要給玩家帶來真實的感官體驗。玩家在虛擬空間中無障礙體驗，輕松實現跑、跳和蹲等動作，但是現在無論是使用手握傳感器還是其他類型傳感器都無法給玩家帶來舒適的游戲體驗，玩家在游戲中進行有效操作十分困難。

2.3 性價比較低

目前價格問題也導致虛擬現實技術在游戲領域存在較為嚴重的推廣問題，玩家想要獲得更加真實立體的游戲體驗就需要在身上佩戴傳感器，全套的身體傳感器對于大部分玩家來說是一筆非常高昂的費用，很少有消費者能夠負擔。即便是購買一個符合游戲體驗佩戴感舒適的VR眼鏡，價格也十分昂貴，所以虛擬現實技術打造的仿真游戲至今為止很難獲得全面普及。另外在虛擬仿真游戲設計過程中由于游戲設計復雜、程序更新復雜，無法做到及時的游戲更新，內容重復性較高且價格昂貴，給玩家的游戲體驗帶來了諸多困擾。所以在性價比的影響下大部分消費者并不會為虛擬現實游戲買單。

3 虛擬現實技術在游戲情景仿真設計中的應用

虛擬現實技術能夠在傳感器、模擬處理、用戶界面和輸入處理等多個方面為玩家提供較好的游戲體驗。玩家可利用鼠標、鍵盤、數據手套和顯示器等多個游戲設備進入游戲界面，扮演游戲中的角色，獲得游戲角色的視覺、聽覺等感官體驗。因此在虛擬現實技術的應用中玩家往往可以獲得真實的游戲體驗，這種游戲方式代替了以往的鍵盤、鼠標游戲操作方式，玩家的游戲體驗方式更加豐富，可操作性也更強。目前虛擬現實技術在游戲設計中的應用主要包括以下幾個方面。

3.1 游戲基本程序設計

在游戲設計過程中合理利用虛擬現實技術，能夠進一步提高游戲基本程序的設計質量，通過有效控制資源管理的方式，加強游戲設計與研發服務的聯系，提高游戲設計的流暢性。比如在基本程序設計過程中，資源管理既包括游戲模型腳本，也含有游戲各項工作的資源輸入設置。將虛擬現實技術與游戲基本程序設計相融合，能夠將原本的概念化游戲構造場景搬移到實際游戲設計場景當中，使游戲與程序設計完全融合。例如在游戲設計過程中當游戲中的物品或物體需要增加組件時，可以直接在虛擬場景中進行加工處理，使其形成一個完整的安裝包，擺脫傳統研制工具的限制，在真實的游戲場景中完成游戲終端安裝與運營。另外虛擬現實游戲程序設計時結合虛擬現實游戲的創作背景設計界面，進行游戲研發編輯與建模。為了確定游戲基本程序設計是否符合游戲場景設定，可以在虛擬現實中測試游戲產品的變更情況及游戲體驗，使游戲基本程序設計更加貼合游戲設定。

3.2 三維仿真立體游戲場景設計

虛擬現實技術在游戲設計中主要是利用虛擬現實軟件與硬件設計三維立體空間，利用各種語言和動畫設計仿真游戲動態場景，為玩家帶來真實性較強的游戲環境，給玩家提供身臨其境的游戲體驗。當前為了獲得更加真實的游戲仿真體驗，在三維游戲仿真實驗過程中運用Visual C++仿真設計，能夠有效模擬三維動態游戲視景[3]，增強游戲畫質輸出質量，有利于增強游戲的逼真性和交互性。

在游戲設計中場景設計應給玩家帶來沉浸式的游戲體驗，讓玩家在游戲場景中獲得真實體驗。因此在游戲設計中需要利用虛擬仿真技術對游戲場景進行布局設計，通過貼圖、場景、材質和燈光等幾個方面提高游戲場景的真實性和氛圍感。例如游戲中燈光的作用不僅僅是讓游戲場景更亮，而是應該呈現出一種獨特的游戲氛圍，使玩家被游戲氛圍所影響沉浸在游戲當中，獲得真實的游戲體驗。《紙人》是一款典型的恐怖特色游戲，在游戲中會運用不同顏色的燈光來體現恐怖氛圍，例如桌子上的燭光、走廊中的月光，這些場景和燈光都營造了一種神秘的恐怖氛圍，讓玩家在游戲過程中能夠切實地感受到游戲中的恐怖氛圍，并通過周圍環境及場景刺激玩家感官，增強感官體驗。再加上虛擬現實技術的加持，能夠從多個方面刺激玩家的視覺、聽覺，讓玩家產生更加真實的游戲體驗，也能夠使游戲場景更加符合故事背景，讓玩家感受真實的游戲氛圍。

3.3 角色繪制及模型制作

在游戲設計中游戲人物設計是影響游戲質量的重要環節，虛擬現實背景下玩家需要作為游戲人物參與到游戲當中，所以人物設計的質量直接影響了玩家的游戲體驗。目前在游戲設計方面普遍會出現角色與設定不符或是抄襲現象，這會導致在后期人物建模過程中需要對游戲角色及場景進行不斷的修改與優化，增加了人力物力的投入成本。尤其是在虛擬現實技術的應用背景下打造高仿真游戲場景，更需要保障游戲角色的設計質量。目前主要是利用ZBrush軟件制作人物模型，在人物設計中需要根據真實人體的特色及構成進行設計，保障游戲人物的真實性，使玩家產生代入感，獲得良好的游戲體驗。《生化危機7》中各種變異人的設計都是在人體的基本結構上進行改造的，所以游戲中人物給人感覺更加真實，能夠增強玩家的游戲體驗。除此之外在其他游戲人物設計中，可以根據人物設定適當做出一些變化增強游戲人物的特點，使人物特色更加鮮明，必須要根據人體、服裝和道具3個方面建設模型，要求人物結構合理，避免比例失調、人體模型過于夸張和缺乏真實性等問題。

3.4 道具設計

道具設計也是游戲設計中非常重要的一個組成部分，對于三維仿真游戲而言道具設計僅次于游戲角色設計，因此在道具設計中需要結合人物特點、游戲背景對道具進行設計，重視道具的獨特性和真實性，使道具能夠給玩家帶來真實感。比如在射擊類游戲中，槍作為游戲道具必須要重視槍支結構的合理性，通過三維立體設計展現出真實槍支的結構，準確表達槍支、彈夾及瞄準器槍托等多個部位，使玩家在游戲中能夠獲得真實的操作體驗。除此之外在一些冒險類游戲當中，為了給玩家帶來更加真實的游戲體驗，在尋寶道具設計過程中應增加其年代感，使道具符合游戲設定背景，能夠為接下來的劇情做好鋪墊，提高玩家的游戲體驗，讓玩家能夠真正被游戲所吸引，沉浸于游戲世界當中。

在道具設計中應更加注重各種道具的真實性和立體性，通過道具給玩家帶來真實的操作體驗，使游戲流程更加靈活多樣，滿足玩家的個性化游戲需求，實現高效便捷的交互體驗，增強玩家在游戲中的真實感受。

3.5 游戲關卡設計

游戲關卡是吸引玩家的主要元素，常見的游戲關卡主要有標準關卡、樞紐關卡、BOSS關卡和獎勵關卡4大類，將這些關卡串聯起來能夠使游戲關卡更加具有特殊性。同時還應強調其娛樂性，讓玩家在游戲過程中能夠獲得良好的游戲體驗。目前游戲關卡設計可分為知識類、技能類和態度類，又可被分為事實展現類、事實轉述類和探究類，可以根據游戲的故事背景、劇情及游戲節奏設計可操作性游戲關卡，利用虛擬現實技術設計的真實的關卡場景增加玩家的游戲激情，提高游戲趣味性和沉浸感。在關卡設計中還應重點考慮游戲的交互設計，不僅需要包括基本的游戲交互功能，還需要重點加強玩家與游戲中場景與人物產生的交互，比如玩家能夠駕駛飛機穿越天空，能夠從槍林彈雨中穿過，給玩家帶來更加真實的游戲體驗[4]。也可以增加教育類的虛擬現實關卡，比如化學實驗關卡，讓玩家在游戲中利用自己所掌握的知識完成游戲任務，通過游戲關卡提高游戲的體驗感及玩家的主觀游戲意識，給玩家提供充足的自我發揮空間和個性化操作體驗。

4 結束語

虛擬現實技術目前已經在各大領域得到了廣泛應用，尤其是游戲行業運用虛擬現實技術能夠有效提高游戲的娛樂性、沉浸性特點，為玩家提供真實的游戲體驗，發揮游戲的娛樂性作用。在游戲設計過程中應重點關注游戲場景、人物和關卡等環節，創設真實立體的三維游戲空間吸引玩家，讓玩家能夠在沉浸式的游戲場景中獲得良好的游戲體驗。