基于Unity3D的古鎮秘探游戲的設計與實現

摘要：隨著信息技術的飛速發展，虛擬現實與增強現實技術正變革傳統教學。文章探討了基于Unity3D平臺開發的“古鎮秘探”捕快智趣教育游戲的開發過程、技術實現、教育價值及其在教育領域的應用前景。該游戲創新性地將歷史文化知識融入沉浸式解謎體驗，玩家通過角色扮演古代捕快，在虛擬古鎮中完成案件偵破任務，同步學習古代的犯罪制度及民俗文化等知識，培養邏輯思維和解決問題的能力。

關鍵詞：Unity3D；游戲化學習；歷史文化教育；古鎮秘探

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）09-0054-03 開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

0 引言

教育游戲以其互動性和趣味性，成為提升學習效率的創新工具。《中國教育現代化2035》倡導課程資源多樣化，推動了教育游戲的發展。基于Unity3D平臺開發的“古鎮秘探”游戲，通過3D技術和物理引擎構建沉浸式學習環境。玩家以捕快身份探索古鎮，在解謎和互動中直觀感受中國古代文化，鍛煉邏輯思維能力。古鎮作為中華文化的活態載體，其豐富的歷史內涵難以通過傳統教學方式生動展現。本研究聚焦游戲開發、技術實現及教育價值，旨在解決傳統教學中知識呈現單一、參與度不足和實踐體驗缺失等問題，為教育游戲創新提供實踐參考。

1“ 古鎮秘探”教育游戲的系統需求分析

由于“古鎮秘探”是一款結合教育內容的單機冒險游戲，其系統需求分析對于確保游戲的教育價值和游戲體驗至關重要。具體功能需求如下。

1.1 游戲目標用戶

“古鎮秘探”游戲主要面向中學生，中學生正處于認知發展的關鍵階段，具備一定歷史知識基礎，但對抽象文化概念的理解仍需深化。游戲通過沉浸式體驗和互動學習，滿足學生對歷史文化的探索需求，同時培養邏輯思維和問題解決能力。

1.2 游戲存檔與進度管理

“古鎮秘探”教育游戲采用雙軌存檔機制，確保玩家數據完整安全。存檔系統含自動存檔和手動存檔，為玩家提供全方位數據保護。在進度記錄上，游戲詳細記錄任務進度、物品收集和知識掌握情況，提升教育價值。同時，提供“繼續游戲”快速恢復功能和安全退出保存選項，避免數據丟失。“古鎮秘探”的存檔與進度管理系統設計全面、細致、人性化，為玩家帶來安全便捷的游戲體驗。

1.3 戰斗功能設計

游戲中存在多樣化的角色、武器與技能，各自承載了不同的功能特性。角色之間存在顯著差異，且與怪物之間更是體現出截然不同的屬性特征。在面對同一類怪物時，不同的角色展現出差異化的戰斗模式與機制[1]。游戲中的戰斗系統是核心玩法之一，采用回合制戰斗機制，玩家與敵人輪流行動。玩家在每個回合中可以選擇不同的行動指令，包括攻擊、治療、強化等，以擊敗敵人。捕快角色具備獨特的“擒拿”技能，能夠在戰斗中限制敵人的行動；而盜賊則擁有“反擊”技能，能夠在受到攻擊時進行反擊，增加了戰斗的策略性和挑戰性。

1.4 關卡設置

關卡設置是“古鎮秘探”游戲中調節游戲難度和節奏的關鍵環節。每個關卡都設有不同的任務和挑戰，玩家需要通過尋找場景中的物件、找線索等方式來逐一完成，整體的關卡設置如圖1所示。

2“ 古鎮秘探”教育游戲的設計

“古鎮秘探”作為一款基于Unity3D平臺開發的古鎮秘探教育游戲，以培養邏輯思維能力與增強歷史文化知識為雙重目標，通過案件偵查與互動解謎雙軌制玩法實現教育性與娛樂性的深度融合。

游戲的核心玩法圍繞案件偵查與互動解謎展開。玩家須通過線索收集、證據分析及邏輯推理逐步還原案件真相。在解謎過程中，玩家需運用策略破解謎題，例如通過比對古代法律條文（如《尚書·大禹謨》中“與其殺不辜，寧失不經”的刑罰原則） 推斷案件關鍵信息。

在三維游戲場景的設計過程中，環境的布局與場景構建對玩家的沉浸式體驗會產生直接而深遠的影響[2]。“古鎮秘探”游戲采用Unity3D引擎與PBR材質渲染技術，構建衙門、集市、酒館、農民家四大核心場景。例如，衙門大堂還原明代官署建筑風格，通過動態光影與士兵巡邏動畫增強沉浸感；集市場景模擬古代貿易活動，NPC 動態行為結合音效設計，復現市井煙火氣。

在角色設計方面，包括捕快、盜賊、農民等，每個角色都有獨特的視覺特征和技能設定。例如，捕快角色通常裝備盔甲，體型魁梧，體現其勇猛特性；而衙門官員則以整齊束發和官服展現其權威地位。這些設計不僅傳達角色身份，還增強了游戲的歷史沉浸感。

任務系統分為主線任務和支線任務。主線任務推動劇情發展，如偵查失竊案尋嫌疑人。支線任務則提供額外的探索空間，增加探索自由度，例如與酒館店家交流得到盜賊情報或與書生交流進入解謎系統學習律法。游戲過程中玩家須搜集線索、偵察物品，并通過邏輯推理解謎。

技術實現方面，Unity3D引擎為游戲提供了高質量的視覺效果與流暢的操作體驗。音頻設計動態調整背景音樂，如官府用編鐘古箏，市集融入嗩吶鼓點，營造不同氛圍。關鍵操作配以定制音效，錯誤操作有警示音，增強學習反饋。交互設計遵循UI規范，界面集成檔案、導航、查詢功能，支持鍵鼠操作。游戲利用Unity3D檢測系統，玩家點擊場景物件可觸發線索，長按旋轉查看細節。

“古鎮秘探”教育游戲整合教育資源是其亮點，擁有100多個歷史知識點和50多道趣味謎題。玩家在解謎中自然吸收中國古代文化精髓，例如，游戲中涉及古代法律的部分，玩家可以通過解謎了解古代對盜竊罪的懲罰方式，如《甲骨文合集》中提到的“商朝對入戶盜竊處以死刑”等歷史背景。游戲適應不同操作習慣，提供多種操作方式，并內置教程即時指導，確保每位玩家順利游戲并獲取知識。

“古鎮秘探”教育游戲內置評估與反饋機制，通過測試和體驗評估學習效果。系統記錄玩家選擇和解謎結果，深入分析數據，客觀評價邏輯思維和問題解決技能。設計兼顧教育性與趣味性，促進學習者在游戲中不斷自我提升。

3“ 古鎮秘探”教育游戲的開發

3.1 場景搭建

“中國古代特色”這一文化形象對中國及全球電子游戲玩家具有顯著的吸引力[3]。在“古鎮秘探”教育游戲中，場景和建筑都充滿了中國傳統文化的元素。傳統的翹角飛檐、灰瓦紅墻等元素巧妙融入各個場景中，如莊嚴的衙門、繁華的集市以及熱鬧非凡的酒館等，形成了層次分明、各具特色的游戲空間。

在Unity3D平臺開發的“古鎮秘探”游戲中，衙門場景如圖2所示以明清官式建筑為設計依據，外觀采用紅色高墻與灰瓦飛檐結構，正門懸掛“衙門”牌匾，字體蒼勁有力，彰顯莊重威嚴。內部布局如圖3所示遵循傳統對稱性原則，大堂空間開闊，地面鋪設青石板，頂部為抬梁式木構架，體現古代建筑工藝。兩側士兵雕像威嚴矗立，象征司法權威。通過Unity3D的高精度建模與光影渲染，營造出濃厚的古代官署文化氛圍。

在“古鎮秘探”游戲中，如圖4所示建筑上方懸掛金色匾額，書以“館酒”二字，字體端莊典雅，彰顯其文化屬性。門前高掛三排紅色燈籠，象征傳統市井文化的繁榮景象。室內空間布局遵循傳統酒館的開放式結構，酒客三五成群。整體設計為玩家營造一處兼具文化沉浸感與視覺真實性的游戲場景。

集市場景如圖5所示以中國傳統市集為設計原型，布局采用開放式結構，鋪面排列整齊，商品琳瑯滿目，商人角色通過動態建模與音效設計，生動還原了古代市集的喧囂景象，為玩家營造了沉浸式的歷史文化體驗。

3.2 導航實現

導航模塊是游戲探索核心，集成直觀地圖，支持玩家查看古鎮布局并點擊目標點自動尋路。在Unity3D中，尋路功能基于C#腳本和A*（A-Star） 算法，確保角色高效準確到達目標。通過NavMesh技術，系統實現動態路徑計算與障礙物規避，優化漫游體驗。角色移動由Unity的Character Controller組件控制，支持平滑位移、轉向及碰撞檢測，保證復雜場景中角色運動的流暢與交互真實，為玩家提供出色導航與探索體驗。

3.3 交互模塊

交互模塊是連接玩家與游戲世界的核心，依賴觸發器和碰撞檢測及NPC交互設計。玩家通過操控角色與NPC及物體互動，例如與酒館店家對話獲取任務信息，或拾取物品、解鎖機關推進游戲進程。在Unity3D中， 檢測碰撞發生的方式有兩種：利用碰撞器方式和利用觸發器方式[4]。碰撞器用于檢測物理接觸并阻止穿透，觸發器用于檢測物體進入特定區域并觸發事件，但不影響物理運動。在“古鎮秘探”中，碰撞器的“Is Trigger”屬性被啟用，確保角色與物體的接觸被檢測且不影響移動。例如，角色與墻壁碰撞被阻止，觸發器檢測到門時觸發開關事件。這種設計增強交互真實感，提升玩家探索自由度與沉浸體驗。

戰斗模式是“古鎮秘探”教育游戲的核心組成部分，它為玩家提供了一個緊張刺激的戰斗體驗。即時戰斗和回合戰斗是動作角色扮演游戲的兩種戰斗模式，它們均要遵守戰斗流程提供的戰斗傷害邏輯，本項目采用回合制戰斗系統[5]，戰斗界面如圖6所示。

戰斗模式如圖7所示采用結構化流程與技能系統，捕快與盜賊初始血量均為100點。捕快技能包括攻擊（20點傷害） 、治療（恢復20點血量） 及強化（提升10點攻擊力） ；盜賊具備反擊技能（8點傷害） 。戰斗持續至一方血量為0，盜賊失敗觸發勝利結局。數值平衡與技能設計確保了策略性與可玩性，提升了玩家的沉浸感與成就感。

3.4 反饋模塊

反饋模塊是游戲中教育內容傳遞的重要部分。它在任務完成、謎題解決后給予玩家即時反饋，強化學習效果[6]。反饋模塊是“古鎮秘探”教育游戲的核心評估組件，技術實現涵蓋玩家選擇記錄、學習效果分析、題型設計、評分標準及反饋機制。系統實時記錄玩家答題選擇、時間及正確性，存儲于結構化數據庫，并生成學習報告以識別知識薄弱點。題型包括單選、多選、判斷和填空題，結合游戲背景與教育目標。評分標準綜合正確率與時間，復雜題目依據時間獎懲。玩家提交答案后，系統即時反饋結果及解析，并提供鼓勵性反饋，增強互動性與教育性，提升學習效果。

3.5 教育游戲的測試

早期的軟件測試定義指出，軟件測試的主要目的是尋找錯誤，并盡可能多地發現這些問題。然而，游戲測試的目的則有所不同。它不僅是為了發現錯誤，更是為了預測并解決玩家在實際游戲中可能遇到的各種非正常問題。

3.5.1 主角捕快操作測試

在這一測試中，分別按下了鍵盤上的“W”“A”“S”“D”按鍵，主角捕快能夠按照預期朝正確的方向移動。同時，點擊“鼠標左鍵”可以切換出主角捕快的不同視角。該測試順利通過，操控手感良好。

3.5.2 游戲場景音效測試

在游戲場景音效測試中，當進入游戲時，游戲背景音樂會自動播放；而當主角捕快與盜賊進行戰斗時，會播放振奮人心的戰斗音樂。該測試也順利通過，聲音效果逼真，增強了游戲的沉浸感。

3.5.3 戰斗模式測試

在戰斗模式測試中，模擬了主角捕快與盜賊之間的戰斗。通過點擊“強化”“攻擊”和“治療”按鈕，角色的血量值發生了正確的對應變化。該測試順利通過，證明游戲的交互功能準確無誤。

3.5.4 兼容性測試

在Unity3D游戲開發尾聲，研究者進行了全面的兼容性測試。平臺測試覆蓋Win10/7、macOS Cata?lina、Ubuntu 20.04及多種移動設備，確保游戲流暢運行。瀏覽器測試則選取了Chrome 90、Firefox 88、Edge90、Safari 14等主流瀏覽器的新舊版本，驗證游戲兼容性。所有測試均通過，游戲能在多平臺、硬件和瀏覽器下穩定運行，為玩家提供高質量體驗。

4 結束語

“古鎮秘探”教育游戲通過Unity3D引擎技術實現了歷史文化資源與游戲化學習的深度融合。研究表明，玩家在沉浸式案件解謎過程中，邏輯思維能力與歷史知識掌握度顯著提高，驗證了其教育有效性。游戲以動態場景交互與多維度評估系統為核心優勢，為傳統歷史文化教育提供了創新實踐路徑。

展望未來，本研究將結合用戶畫像分析與大數據學習效果評估模型，持續優化游戲內容與交互機制，推動歷史文化傳承的數字化創新。