AIGC驅動的交互敘事教育游戲開發研究

摘要：針對教育游戲開發成本過高而難以普及的現狀，探討AIGC在交互敘事游戲開發中的應用。以高職客艙服務英語課程為例，開發名為Cabin Service Quest的交互敘事游戲。首先，使用Stable Diffusion進行美工設計；其次，使用Microsoft Azure Text to Speech進行音頻設計；再次，使用GPT-4.0輔助腳本編程；最后，使用Ren'Py游戲引擎實現游戲界面與功能。實踐表明，AIGC的應用降低了教育游戲設計與開發門檻，提升了開發效率，有望使教師主導教育游戲開發過程，進而推動其普及。

關鍵詞：教育游戲；交互敘事；AIGC；游戲開發

中圖分類號：G434" "文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）16-0120-04

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

教育游戲已被證明具有廣泛的教育價值。大量實證研究表明，教育游戲可以激發學習動機、提升學習體驗、豐富學習方式、降低學習焦慮[1]。但受限于教育游戲復雜的設計模式和較高的開發門檻，其開發者通常是專門的教育技術人員而非一線教師。這導致教育游戲的應用多停留在實驗階段，難以在一線教學中普及。因此，教育技術領域須探索低技術門檻與成本的游戲開發模式，從而幫助教師成為教育游戲設計、開發、運用、管理和評價的主導者，進而實現教育游戲教育性與游戲性的統一。

1 研究背景

1.1 自我決定理論與交互敘事模式

自我決定理論將人類行為分為自我決定行為和非自我決定行為兩大類。根據該理論，當一個人自主選擇采取某項活動，而不是完成某個外部目的時，其行為動機與獲得感會更強。交互敘事概念由著名游戲設計師Chris Crawford提出，即在整體的游戲架構下，由用戶自行對游戲內容進行體驗與交互，各不相同的交互方式會影響后續內容的呈現以及游戲走向與最終結局[2]。交互敘事的體驗方式將學習轉變為學習者自主選擇的自我決定行為，有利于學習動機的激發與效能感的提升[3]。

1.2 AIGC引領智慧教育變革

隨著生成式人工智能的迅猛發展，特別是在自然語言處理領域的突破，AIGC技術已經開始在各個行業中展現出巨大的潛力[4]。對于教育領域而言，生成式人工智能已經從邊緣認知轉變為優先關注點，其應用場景包括個性化學習、自動化內容生成、虛擬助教、自動評估和反饋、數據分析與學習洞察等[5]。在游戲開發領域，AIGC能夠作用于游戲內容生產的各個環節，提高研發效率，縮短生產周期，加快優質內容供給，并正在引領游戲開發產業的巨大變革。

2 AIGC輔助游戲開發主要路徑

Unity在游戲開發者大會GDC發布的《Unity游戲行業報告》中顯示，截至2024年，有62%的游戲開發工作室表示在工作流程中采用了AIGC技術，主要應用于快速制作原型、實施概念設計、資產創建和世界構建[6]。當前，AIGC已覆蓋了游戲開發的全過程，正在從劇本生成、美術設計、音頻設計、NPC交互設計、腳本編程與實現五個維度引領產業變革。AIGC輔助開發場景及工具如表1所示。

2.1 AIGC輔助劇本生成

在游戲設計中，敘事邏輯與劇情背景不僅為游戲提供整體框架，還能引導玩家在游戲世界中不斷展開新的探索。在交互敘事游戲開發中，構建多分支的選擇導向劇情是游戲設計階段的主要工作之一。大語言模型可以通過分析大量已有游戲乃至其他傳媒類型的敘事文本，在自構建的語料庫中學習游戲敘事的基本規律和模式，進而生成具有相當敘事性的劇情文本[7]。此外，AIGC還能輔助開發者在主線劇情的基礎上構建出多種分支劇情，并實現劇情間的跳轉與邏輯閉環。在游戲上線后，開發者還可以根據用戶反饋和游戲數據對現有劇情進行調整和擴充，使游戲的整體敘事方式與劇情發展更符合玩家的喜好。這種個性化的故事創作方式拓展了游戲開發者與玩家的互動方式，有助于提高游戲的新鮮感和可玩性。

2.2 AIGC輔助美術設計

傳統游戲美工設計包括概念設計、2D/3D建模、紋理繪制、動畫制作等多個環節。每個環節都需要高度專業化的美術師團隊協作，且需反復迭代以確保視覺效果與游戲風格一致。高質量的美術資源制作耗時較長，技術要求和硬件投入也較大。隨著AIGC技術的發展，游戲產業在美術設計與3D建模方面經歷了顯著的變革，開發者可以通過基于文本的提示詞來指導AI產生各種場景、角色和物體的草圖，進一步細化成為游戲中的實際美術資源。此外，通過訓練模型識別特定的藝術風格，設計師可以快速生成一系列符合游戲主題和風格的角色形象和場景，極大地提升了美工效率。

2.3 AIGC輔助音頻設計

AIGC技術使得音樂創作變得更加易于訪問和個性化。AI音樂生成工具如Jukedeck和Amper Music，允許用戶指定音樂風格、節奏和情感色彩，然后自動生成音樂軌道。這些工具使用機器學習算法來分析大量音樂數據，從而創作出符合特定參數的音樂。對于獨立游戲開發者來說，這意味著即使沒有專業的音樂背景，也能夠創作出質量上乘的原聲音樂。此外，AI還可以用于音樂的動態生成，即根據游戲中的情景或玩家的行為實時創作音樂。這種技術為創造更具沉浸感的游戲體驗提供了可能，因為音樂會根據游戲的發展自然地變化，增強玩家的情感投入。

2.4 AIGC輔助NPC交互設計

《Unity游戲行業報告》指出，包括自然語言處理、行為模式識別、情感識別等在內的多項具體技術已被證明可以用于NPC交互設計。國內游戲開發廠商網易旗下Everstone Games工作室發布的《燕云十六聲》中，玩家不僅可以進行戰斗和探索，還可以與游戲中的AI NPC進行實時對話。不同于傳統的NPC，這些AI NPC通過自然語言處理技術具備了更強的互動能力，能夠理解玩家的輸入并作出相應的反應。

智能NPC的不斷發展正在推動開放世界游戲向更加豐富和互動的方向發展。盡管存在挑戰，但它們在提高玩家的沉浸感和游戲的可玩性方面發揮著不可或缺的作用。隨著AI技術的進一步成熟，可以預見未來的游戲NPC將更加栩栩如生，能夠以前所未有的方式與玩家互動。

2.5 AIGC輔助腳本編程

在游戲編程方面，AIGC主要作用于代碼生成與優化兩個方面。在代碼生成方面，大型語言模型可基于自然語言描述生成符合特定游戲引擎規范的腳本代碼。以Unity引擎為例，開發者通過描述游戲角色的移動、跳躍等行為需求，AIGC能快速生成相應的C#腳本。在代碼優化方面，AIGC可對現有游戲腳本進行性能分析，提供優化建議并自動重構代碼結構，提升代碼質量與運行效率。在游戲調試層面，AIGC的應用主要包括錯誤診斷和性能優化兩個方向。在錯誤診斷方面，AIGC能夠快速定位代碼中的語法錯誤、邏輯漏洞等問題，并提供修復建議。同時，AIGC通過分析游戲運行日志可識別潛在的內存泄漏、資源占用等性能瓶頸，為開發者提供針對性的優化方案。

3 AIGC輔助交互敘事教育游戲開發實踐

3.1 開發背景

客艙服務英語是高職空中乘務專業的核心課程，旨在培養學生在航空服務環境中運用英語進行有效溝通的能力。該課程注重場景化教學，強調通過模擬真實工作環境為學生奠定扎實的語言基礎。針對專業實訓設備無法滿足實訓教學需求的情況，開發名為Cabin Service Quest的教育游戲，以實現基于該游戲的理實一體化教學[8]。

3.2 開發環境

Ren'Py是一款專為創建視覺小說類游戲而設計的開源引擎，它兼具強大的功能和用戶友好的操作界面。得益于其易用性、靈活性和廣泛的平臺兼容性，這款引擎自2004年發布以來，已成為視覺小說游戲開發者的首選工具。Ren'Py引擎的核心特性如表2所示。

3.3 開發工具

1） AI繪圖軟件Stable Diffusion。

Stable Diffusion的算法可以處理復雜的輸入，并生成高質量的圖像，這些圖像可以直接作為游戲設計的一部分，或作為進一步細化的基礎。此外，軟件還支持迭代調整，能夠快速對角色造型或場景布局進行修改，以達到理想的視覺效果。在教育游戲開發領域，Stable Diffusion提供了一種高性價比的解決方案，能夠減少對專業美工團隊的依賴，加速原型制作和概念驗證過程，從而使教師主導的開發團隊也能實現精致的美工設計。

2） AI配音軟件Microsoft Azure Text to Speech。

Microsoft Azure Text to Speech利用最新的深度神經網絡技術，通過云平臺提供廣泛的語言和語音選項，支持多種語言和不同的地區口音。開發者可以根據角色的特性和游戲場景需求，選擇或定制適合的聲音，以增強游戲內角色和敘述的真實感。該軟件提供了高度可定制的配音選項，包括語速、音調以及情感表達，使得聲音的輸出能夠更好地匹配游戲角色的個性和情感狀態。

3） 文本與代碼工具GPT-4.0。

GPT-4.0具備強大的文本生成、理解與推理能力，能夠為游戲開發中的劇本創作與腳本編程提供智能化輔助。在劇本創作方面，GPT-4.0通過對海量文本數據的學習，能夠生成符合邏輯且富有創意的敘事內容。其多模態理解能力使其能夠捕捉復雜的情感線索與角色關系，進而生成高質量的對話與情節發展方案。同時，GPT-4.0支持多輪迭代優化，能夠根據開發者的反饋調整敘事結構，提供多樣化的創作選擇，顯著提升劇本設計的效率與深度。在腳本編程方面，GPT-4.0通過對編程語言與游戲引擎框架的學習，能夠生成符合特定需求的腳本代碼。開發者通過自然語言描述功能需求，GPT-4.0能夠將其轉化為可執行的代碼片段，并針對代碼結構、性能優化及錯誤調試提供建議。此外，GPT-4.0能夠解釋代碼邏輯，幫助開發者理解生成代碼的工作原理，從而降低編程門檻。

3.4 開發過程

3.4.1 劇本設計

對客艙服務英語課程而言，教學游戲的主要目的是通過劇情互動加強學習者對客艙服務相關英語術語、流程、應急處理等方面的掌握。在此基礎上，構建游戲的基本劇情框架，包括起始場景、關鍵任務、沖突事件以及多種可能的結局。

以游戲第三幕客艙餐飲服務為例，設計了兩幕包含選擇的場景，分別考查學生在提供咖啡服務時是否關注旅客的溫度、糖分偏好，以及在面對不同文化背景旅客時提供的餐食選擇是否尊重當地習俗。起始場景設定在模擬飛機客艙中，學習者將扮演一名新晉的空乘人員，面臨初次飛行任務。通過劇情的推進，學習者將逐步接觸到各種客艙服務中的常見情景和專業知識。關鍵任務設計為一系列與客艙服務相關的挑戰，如餐飲服務、旅客溝通、緊急情況應對等，每一項任務都需要學習者運用合適的英語語句和服務技巧來完成。結局的設計采用了非線性敘事結構，根據學習者在游戲中的選擇和表現，可以達到多種不同的游戲終點。這不僅增加了游戲的可玩性，而且能夠讓學習者體驗到不同的服務結果和學習反饋，進一步增強學習效果。

3.4.2 視覺設計

1） 人物設計。在人物設計階段，Stable Diffusion可以利用文本描述轉化為具體的視覺圖像。首先，根據劇本中的角色特征，提供詳細的文本描述，包括角色的外貌、服飾、性格等屬性。然后，Stable Diffusion根據這些描述生成一系列角色草圖；其次進行迭代與細化：從生成的草圖中選擇最符合預期的樣式，并與AI進行多輪迭代，細化角色的細節和風格，直至達到滿意的效果；最后檢查風格一致性，確保所有角色設計在風格上保持一致，以適應游戲的整體畫風。

2） 場景設計。首先進行場景生成，提供包括地點、時間、氣氛等在內的詳細描述，Stable Diffusion生成對應的背景圖像；然后進行細節調整：選擇最合適的圖像后，進一步調整色彩、光影和構圖，以確保背景與游戲的視覺風格和教育目標相符合。

3.4.3 音頻設計

盡管AIGC已經能夠根據描述生成特定節奏、音效甚至反應特定情緒的音樂，但在應用型教育游戲開發的過程中，是否添加游戲背景音樂仍是一個值得商榷的問題：一是因為音樂作為一種特殊內容，AIGC在這方面的能力相較于文本和圖片等內容尚有較大差距；二是因為音樂在游戲過程中并非不可或缺的資源，好的音樂可以提升玩家代入感與沉浸感，但不匹配的音樂可能產生相反效果。因此，并未為Cabin Service Quest設計背景音樂，音頻設計的主要工作是使用AI配音軟件Microsoft Azure Text to Speech完成旁白和角色的配音。在TTS-VUE中選擇對應語言、語音、風格后，即可生成相應音頻。

3.4.4 腳本編程

在Cabin Service QUEST的腳本編程過程中，將由教師設計好的劇情對話（包含已經設計好的分支選項） 提供給GPT-4.0，并對素材的命名格式、場景轉換作出具體要求。GPT-4.0能夠根據上述內容生成高質量的Ren'Py代碼，盡管代碼中存在一些邏輯和語法上的問題，但代碼的格式和注釋相當規范，即使是沒有豐富經驗的開發者也能夠在調試過程中根據系統提示修正這些錯誤。經過簡單調試后，代碼可以正常運行。

3.4.5 集成與測試

1） 腳本整合：將所有的游戲腳本（包括故事情節、對話、分支選擇等） 與角色、背景、音效和音樂文件整合在一起。

2） 場景構建：利用Ren'Py的場景管理系統來整合視覺元素和腳本，確保場景流轉無誤。

3） 菜單和UI集成：定制和集成用戶界面元素，如菜單、對話框和提示信息，確保它們與游戲的視覺和故事風格一致。

4） 腳本測試：通過Ren'Py的快速重啟功能測試腳本的變更，確保對話和分支運行正確。

5） 游戲流程測試：對游戲進行路徑覆蓋測試，檢查所有故事線的連貫性和邏輯一致性。

6） 界面和兼容性測試：測試游戲在不同分辨率設備上的顯示效果，確保界面元素適配和響應用戶輸入。

集成與測試結果表明，使用AIGC輔助開發的Cabin Service QUEST在劇情展開、畫面表現、玩家交互上達到預期效果，可以用于客艙服務英語課程的教學實踐。Cabin Service QUEST實機畫面如圖1所示。

4 結論

生成式人工智能的爆發式應用為游戲開發者提供了前所未有的便利。AIGC工具不僅可以快速生成高質量的視覺和音頻內容，而且通過豐富劇本內容與交互形式，提高了游戲的吸引力和沉浸感。同時，對于游戲開發中的腳本編程過程，AIGC的應用減少了重復性工作，使創作者能夠專注于玩家體驗和交互創新。

使用AIGC賦能以交互敘事為代表的教育游戲設計與開發，是AIGC與教育學、敘事學、傳播學以及傳統計算機軟件工程等領域的多學科融合研究，為AIGC與智慧教育的結合開辟了嶄新領域。這一轉變有望使非計算機專業的學科教師成為教育游戲開發的主導者，像制作PPT與微課等傳統教學媒體一樣制作教育游戲，從而推動其作為一種教學媒體在一線教學中普及。

參考文獻：

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[7] 馮鳴陽，彭程，陳慶軍.“拿破侖的軍師” 還是“阿基里斯之踵”：AIGC驅動數智時代游戲設計新變革[J].創意設計源，2024（4）：14-21.

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【通聯編輯：唐一東】