數(shù)字媒體藝術(shù)專業(yè)《游戲引擎基礎(chǔ)》本科(實(shí)驗(yàn)課)課程教學(xué)大綱

《游戲引擎基礎(chǔ)》本科課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）游戲引擎基礎(chǔ)（英文）Basiccourseofgameengine課程代碼2040172課程學(xué)分3課程學(xué)時(shí)48理論學(xué)時(shí)16實(shí)踐學(xué)時(shí)32開(kāi)課學(xué)院藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院適用專業(yè)與年級(jí)數(shù)字媒體大二學(xué)生課程類別與性質(zhì)系級(jí)必修課考核方式考查選用教材自編教材是否為馬工程教材否先修課程計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)2040491（4）課程簡(jiǎn)介本課程三維游戲引擎基礎(chǔ)是游戲?qū)I(yè)的集中實(shí)踐課程。主要深入學(xué)習(xí)游戲引擎軟件制作全流程。該實(shí)踐教學(xué)重點(diǎn)從三維軟件使用和游戲場(chǎng)景設(shè)計(jì)兩個(gè)課程來(lái)詮釋，主要鍛煉學(xué)生的場(chǎng)景概念設(shè)計(jì)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)客觀生活、對(duì)自然景象的敏銳觀察力，提高審美水平，并對(duì)研究、分析和理解二維、三維游戲場(chǎng)景設(shè)計(jì)產(chǎn)生積極作用，同時(shí)配合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手法來(lái)實(shí)現(xiàn)三維虛擬場(chǎng)景環(huán)境和三維游戲制作。課程旨在幫助學(xué)生掌握使用UE5從零開(kāi)始構(gòu)建一個(gè)完整的第一人稱射擊游戲項(xiàng)目，涵蓋游戲架構(gòu)、美術(shù)資源制作、物理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)同步、交互邏輯等多個(gè)核心模塊。理解UE5的核心概念和工作流程。學(xué)習(xí)如何使用UE5創(chuàng)建和管理游戲項(xiàng)目。掌握UE5中的關(guān)卡設(shè)計(jì)、材質(zhì)創(chuàng)建、光照和渲染技術(shù)。學(xué)習(xí)使用藍(lán)圖和C++進(jìn)行游戲邏輯編程。通過(guò)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目，提高學(xué)生的獨(dú)立游戲開(kāi)發(fā)能力。選課建議與學(xué)習(xí)要求本課程適合于藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)游戲設(shè)計(jì)方向的二年級(jí)學(xué)生，要求學(xué)生首先具備良好的美術(shù)基本功，特別是對(duì)物體材質(zhì)的描繪和對(duì)于自然界光影效果的分析研究和觀察能力。所以，具備良好的三維軟件基礎(chǔ)和扎實(shí)的美術(shù)基礎(chǔ)是最為關(guān)鍵的前期環(huán)節(jié)。

二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求（一）課程目標(biāo)類型序號(hào)內(nèi)容知識(shí)目標(biāo)1學(xué)習(xí)UE5界面布局、工作流程及項(xiàng)目初始化方法，掌握藍(lán)圖的基本概念和編程邏輯，學(xué)習(xí)如何搭建場(chǎng)景和設(shè)計(jì)關(guān)卡2理解并構(gòu)建一個(gè)復(fù)雜游戲項(xiàng)目的整體框架，如角色控制器、游戲循環(huán)、狀態(tài)管理等。技能目標(biāo)3熟練使用虛幻引擎5(UE5)：學(xué)生學(xué)會(huì)利用UE5的全套工具鏈，包括其強(qiáng)大的編輯器界面、藍(lán)圖可視化編程系統(tǒng)，可以進(jìn)行游戲開(kāi)發(fā)4通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，組織學(xué)生分組協(xié)作，從零開(kāi)始構(gòu)建一個(gè)可玩的第一人稱射擊游戲原型。素養(yǎng)目標(biāo)(含課程思政目標(biāo))5強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，鼓勵(lì)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中學(xué)會(huì)分工合作，共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)集體榮譽(yù)感和社會(huì)責(zé)任感。教育學(xué)生在創(chuàng)作游戲內(nèi)容時(shí)，要注重傳遞積極的價(jià)值觀，避免宣揚(yáng)暴力、歧視等不良內(nèi)容，尊重文化多樣性和社會(huì)道德規(guī)范。6創(chuàng)新思維與工匠精神：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維能力，在技術(shù)探索和游戲設(shè)計(jì)中敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，追求卓越，體現(xiàn)新時(shí)代工匠精神。通過(guò)實(shí)例剖析，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀游戲作品中的技術(shù)創(chuàng)新和文化內(nèi)涵，激發(fā)他們創(chuàng)作有中國(guó)特色、反映時(shí)代風(fēng)貌的高品質(zhì)游戲產(chǎn)品。（二）課程支撐的畢業(yè)要求LO1品德修養(yǎng)：擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)，堅(jiān)定理想信念，自覺(jué)涵養(yǎng)和積極弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀，增強(qiáng)政治認(rèn)同、厚植家國(guó)情懷、遵守法律法規(guī)、傳承雷鋒精神，踐行“感恩、回報(bào)、愛(ài)心、責(zé)任”八字校訓(xùn)，積極服務(wù)他人、服務(wù)社會(huì)、誠(chéng)信盡責(zé)、愛(ài)崗敬業(yè)。④誠(chéng)信盡責(zé)，為人誠(chéng)實(shí)，信守承諾，勤奮努力，精益求精，勇于擔(dān)責(zé)。LO2專業(yè)能力：具有人文科學(xué)素養(yǎng)，具備從事某項(xiàng)工作或?qū)I(yè)的理論知識(shí)、實(shí)踐能力。②具備設(shè)計(jì)素養(yǎng)與審美能力。掌握基礎(chǔ)造型、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)原理、美學(xué)素養(yǎng)等知識(shí)要點(diǎn)。⑥能夠?yàn)閿?shù)字媒體產(chǎn)品提供內(nèi)容制作，網(wǎng)絡(luò)與多媒體方向能夠進(jìn)行產(chǎn)品研究、交互設(shè)計(jì)、制定產(chǎn)品視覺(jué)規(guī)范以及DEMO的制作。游戲美術(shù)設(shè)計(jì)方向具備三維效果的制作能力，能夠在游戲引擎中進(jìn)行游戲。LO4自主學(xué)習(xí)：能根據(jù)環(huán)境需要確定自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并主動(dòng)地通過(guò)搜集信息、分析信息、討論、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。②能搜集、獲取達(dá)到目標(biāo)所需要的學(xué)習(xí)資源，實(shí)施學(xué)習(xí)計(jì)劃、反思學(xué)習(xí)計(jì)劃、持續(xù)改進(jìn)，達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。LO5健康發(fā)展：懂得審美、熱愛(ài)勞動(dòng)、為人熱忱、身心健康、耐挫折，具有可持續(xù)發(fā)展的能力。③懂得審美，有發(fā)現(xiàn)美、感受美、鑒賞美、評(píng)價(jià)美、創(chuàng)造美的能力。LO8國(guó)際視野：具有基本的外語(yǔ)表達(dá)溝通能力與跨文化理解能力，有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與合作的意識(shí)。③有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與合作意識(shí)。（三）畢業(yè)要求與課程目標(biāo)的關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)支撐度課程目標(biāo)對(duì)指標(biāo)點(diǎn)的貢獻(xiàn)度L01④H強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，鼓勵(lì)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐中學(xué)會(huì)分工合作，共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)集體榮譽(yù)感和社會(huì)責(zé)任感。教育學(xué)生在創(chuàng)作游戲內(nèi)容時(shí)，要注重傳遞積極的價(jià)值觀，避免宣揚(yáng)暴力、歧視等不良內(nèi)容，尊重文化多樣性和社會(huì)道德規(guī)范。50%創(chuàng)新思維與工匠精神：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維能力，在技術(shù)探索和游戲設(shè)計(jì)中敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，追求卓越，體現(xiàn)新時(shí)代工匠精神。通過(guò)實(shí)例剖析，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀游戲作品中的技術(shù)創(chuàng)新和文化內(nèi)涵，激發(fā)他們創(chuàng)作有中國(guó)特色、反映時(shí)代風(fēng)貌的高品質(zhì)游戲產(chǎn)品。50%L02②⑥H熟練使用虛幻引擎5(UE5)：學(xué)生學(xué)會(huì)利用UE5的全套工具鏈，包括其強(qiáng)大的編輯器界面、藍(lán)圖可視化編程系統(tǒng)，可以進(jìn)行游戲開(kāi)發(fā)50%通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，組織學(xué)生分組協(xié)作，從零開(kāi)始構(gòu)建一個(gè)可玩的第一人稱射擊游戲原型。50%L04②M培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維能力，在技術(shù)探索和游戲設(shè)計(jì)中敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，追求卓越，體現(xiàn)新時(shí)代工匠精神。通過(guò)實(shí)例剖析，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀游戲作品中的技術(shù)創(chuàng)新和文化內(nèi)涵，激發(fā)他們創(chuàng)作有中國(guó)特色、反映時(shí)代風(fēng)貌的高品質(zhì)游戲產(chǎn)品。100%L05③M教育學(xué)生在創(chuàng)作游戲內(nèi)容時(shí)，要注重傳遞積極的價(jià)值觀，避免宣揚(yáng)暴力、歧視等不良內(nèi)容，尊重文化多樣性和社會(huì)道德規(guī)范。100%L08③L創(chuàng)新思維與工匠精神：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維能力，在技術(shù)探索和游戲設(shè)計(jì)中敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，追求卓越，體現(xiàn)新時(shí)代工匠精神。通過(guò)實(shí)例剖析，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀游戲作品中的技術(shù)創(chuàng)新和文化內(nèi)涵，激發(fā)他們創(chuàng)作有中國(guó)特色、反映時(shí)代風(fēng)貌的高品質(zhì)游戲產(chǎn)品。100%三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求（一）各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基本信息序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)類型學(xué)時(shí)分配理論實(shí)踐小計(jì)1地圖④2462材質(zhì)④2463藍(lán)圖④816244UI④2465大作業(yè)④246實(shí)驗(yàn)類型：①演示型②驗(yàn)證型③設(shè)計(jì)型④綜合型（二）各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容與要求實(shí)驗(yàn)1：（地圖）目的與要求1.知曉游戲引擎基礎(chǔ)知識(shí)2.掌握游戲引擎基本操作內(nèi)容\o"1-2UE4引擎介紹"1UE4引擎介紹\o"1-3工作界面介紹"2工作界面介紹\o"1-4基本工作流程介紹"3基本工作流程介紹\o"1-5關(guān)鍵詞匯講解"4關(guān)鍵詞匯講解\o"1-6幾種常見(jiàn)編輯器"5幾種常見(jiàn)編輯器\o"1-11Actor分組與合并"6Actor分組與合并\o"1-12編輯器視口詳解"7編輯器視口詳解\o"1-13柔體仿真繩攬組件"8柔體仿真繩攬組件\o"1-14光照基礎(chǔ)"9光照基礎(chǔ)\o"1-15大氣霧與高度霧"10大氣霧與高度霧\o"1-16創(chuàng)建藍(lán)圖與藍(lán)圖命名規(guī)則"11創(chuàng)建藍(lán)圖與藍(lán)圖命名規(guī)則\o"1-17Character藍(lán)圖類詳解"12Character藍(lán)圖類詳解\o"1-18藍(lán)圖節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)操作"13藍(lán)圖節(jié)點(diǎn)及基礎(chǔ)操作\o"1-19SoundCue聲音組件"14SoundCue聲音組件15\o"1-20資源操作"資源操作實(shí)驗(yàn)2：（材質(zhì)）目的與要求第一人稱射擊游戲關(guān)卡的搭建；游戲場(chǎng)景各種材質(zhì)的制作內(nèi)容\o"2-1Level搭建"1關(guān)卡搭建\o"2-2材質(zhì)編輯器詳解"2材質(zhì)編輯器詳解\o"2-3材質(zhì)細(xì)節(jié)屬性"3材質(zhì)細(xì)節(jié)屬性\o"2-4材質(zhì)基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)"4材質(zhì)基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)\o"2-5材質(zhì)藍(lán)圖節(jié)點(diǎn)1"5材質(zhì)藍(lán)圖節(jié)點(diǎn)\o"2-8創(chuàng)建我的材質(zhì)1"6創(chuàng)建我的材質(zhì)\o"2-10材質(zhì)實(shí)例"7材質(zhì)實(shí)例實(shí)驗(yàn)3：（藍(lán)圖）目的與要求學(xué)會(huì)UE藍(lán)圖相關(guān)知識(shí)，了解藍(lán)圖的概念、工具和制作要點(diǎn)，知曉藍(lán)圖制作與全流程的關(guān)系，理解藍(lán)圖的原理知識(shí)\o"4-1項(xiàng)目資源準(zhǔn)備"1項(xiàng)目資源準(zhǔn)備\o"4-2必備偏好器設(shè)置"2必備偏好器設(shè)置\o"4-4添加并調(diào)整組件"4添加并調(diào)整組件\o"4-2必備偏好器設(shè)置"2必備偏好器設(shè)置\o"4-3基于Character創(chuàng)建第一個(gè)藍(lán)圖"3基于Character創(chuàng)建第一個(gè)藍(lán)圖\o"4-5添加Moveforward鍵盤(pán)映射"5添加Moveforward鍵盤(pán)映射\o"4-6控制角色向前移動(dòng)"6控制角色向前移動(dòng)\o"4-7實(shí)現(xiàn)角色自由移動(dòng)"7實(shí)現(xiàn)角色自由移動(dòng)\o"4-8向量的講解"8向量的講解\o"4-9向量與方向關(guān)聯(lián)"9向量與方向關(guān)聯(lián)\o"4-10Roll、Yaw、Pitch講解"10Roll、Yaw、Pitch講解\o"4-11實(shí)現(xiàn)角色轉(zhuǎn)向"11實(shí)現(xiàn)角色轉(zhuǎn)向\o"4-12實(shí)現(xiàn)角色上下看"12實(shí)現(xiàn)角色上下看\o"4-13講解動(dòng)畫(huà)藍(lán)圖幾個(gè)基類"13講解動(dòng)畫(huà)藍(lán)圖幾個(gè)基類\o"4-14講解教程中動(dòng)畫(huà)藍(lán)圖、混合空間、動(dòng)畫(huà)蒙太奇關(guān)系框圖"14講解教程中動(dòng)畫(huà)藍(lán)圖、混合空間、動(dòng)畫(huà)蒙太奇關(guān)系框圖\o"4-15創(chuàng)建藍(lán)圖動(dòng)畫(huà)"15創(chuàng)建藍(lán)圖動(dòng)畫(huà)\o"4-16介紹骨骼與武器掛點(diǎn)"16介紹骨骼與武器掛點(diǎn)\o"4-17添加武器"17添加武器\o"4-18創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)Blendspace"18創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)Blendspace\o"4-19添加影響參數(shù)speed"19添加影響參數(shù)speed\o"4-20動(dòng)畫(huà)藍(lán)圖中與Blendspace綁定"20動(dòng)畫(huà)藍(lán)圖中與Blendspace綁定\o"4-21開(kāi)火函數(shù)"21開(kāi)火函數(shù)\o"4-22添加開(kāi)槍聲音"22添加開(kāi)槍聲音\o"4-23創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)蒙太奇實(shí)現(xiàn)開(kāi)槍動(dòng)畫(huà)"23創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)蒙太奇實(shí)現(xiàn)開(kāi)槍動(dòng)畫(huà)\o"4-24在Character中調(diào)用蒙太奇"24在Character中調(diào)用蒙太奇\o"4-25特效系統(tǒng)基礎(chǔ)講解"25特效系統(tǒng)基礎(chǔ)講解\o"4-26生成并銷(xiāo)毀槍口特效"26生成并銷(xiāo)毀槍口特效\o"4-27添加跳躍動(dòng)畫(huà)蒙太奇"27添加跳躍動(dòng)畫(huà)蒙太奇\o"4-28類和對(duì)象"28類和對(duì)象\o"4-29UE4常見(jiàn)類"29UE4常見(jiàn)類\o"4-30計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示"30計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示\o"4-31藍(lán)圖中的數(shù)據(jù)類型"31藍(lán)圖中的數(shù)據(jù)類型\o"4-32藍(lán)圖變量"32藍(lán)圖變量\o"4-33添加開(kāi)槍函數(shù)"33添加開(kāi)槍函數(shù)\o"4-34直線追蹤函數(shù)LineTraceByChannel"34直線追蹤函數(shù)LineTraceByChannel\o"4-35射線起點(diǎn)向量"35射線起點(diǎn)向量3\o"4-36向量的運(yùn)算"6向量的運(yùn)算\o"4-37射線終點(diǎn)向量"37射線終點(diǎn)向量\o"4-38生成碰撞特效"38生成碰撞特效\o"4-39添加準(zhǔn)星"39添加準(zhǔn)星\o"4-40添加FPP血條"40添加FPP血條\o"4-41綁定fpphealth變量"41綁定fpphealth變量\o"4-42添加傷害函數(shù)"42添加傷害函數(shù)\o"4-43制作受傷特效"43制作受傷特效實(shí)驗(yàn)4：（人工智能）目的與要求使用UE藍(lán)圖人工智能相關(guān)知識(shí)，制作敵人相.關(guān)特效，理解藍(lán)圖的原理知識(shí)并加以運(yùn)用。制作敵人相關(guān)特效，理解藍(lán)圖的原理知識(shí)\o"5-1基于Character類創(chuàng)建敵人藍(lán)圖"1基于Character類創(chuàng)建敵人藍(lán)圖\o"5-2創(chuàng)建敵人藍(lán)圖動(dòng)畫(huà)"2創(chuàng)建敵人藍(lán)圖動(dòng)畫(huà)\o"5-3敵人Blendspace設(shè)置speed接口變量"3敵人Blendspace設(shè)置speed接口變量\o"5-4綁定接口變量"4綁定接口變量\o"5-5基于AI制作敵人控制藍(lán)圖"5基于AI制作敵人控制藍(lán)圖\o"5-6NavMeshBoundsVolume導(dǎo)航組件"6NavMeshBoundsVolume導(dǎo)航組件\o"5-7敵人自動(dòng)尋路"7敵人自動(dòng)尋路\o"5-8延時(shí)隨機(jī)秒數(shù)啟動(dòng)"8延時(shí)隨機(jī)秒數(shù)啟動(dòng)\o"5-9敵人血量"9敵人血量\o"5-10創(chuàng)建血條widget"10創(chuàng)建血條widget\o"5-11綁定Health變量"11綁定Health變量\o"5-12血量關(guān)聯(lián)"12血量關(guān)聯(lián)\o"5-13創(chuàng)建Damage函數(shù)"13創(chuàng)建Damage函數(shù)\o"5-17動(dòng)畫(huà)狀態(tài)機(jī)"17動(dòng)畫(huà)狀態(tài)機(jī)\o"5-18狀態(tài)機(jī)狀態(tài)設(shè)置"18狀態(tài)機(jī)狀態(tài)設(shè)置\o"5-19純函數(shù)"19純函數(shù)\o"5-20創(chuàng)建GetTPPControl純函數(shù)"20創(chuàng)建GetTPPControl純函數(shù)\o"5-21TPP中添加isdead純函數(shù)"21TPP中添加isdead純函數(shù)\o"5-22添加Dieover函數(shù)"22添加Dieover函數(shù)\o"5-23脫離控制銷(xiāo)毀Actor"23脫離控制銷(xiāo)毀Actor\o"5-24攻擊測(cè)試"24攻擊測(cè)試\o"5-25添加武器"25添加武器\o"5-26槍口特效"26槍口特效\o"5-27槍口射線"27槍口射線\o"5-28碰撞檢測(cè)"28碰撞檢測(cè)\o"5-29調(diào)用受傷函數(shù)"29調(diào)用受傷函數(shù)\o"5-30死亡后響應(yīng)"30死亡后響應(yīng)實(shí)驗(yàn)5：（大作業(yè)）目的與要求1．設(shè)置背景、音樂(lè)、闖關(guān)、小地圖、UI等2．完成游戲總體設(shè)置并發(fā)布內(nèi)容\o"6-1添加全局背景音樂(lè)"1添加全局背景音樂(lè)\o"6-2Gamemode設(shè)置"2Gamemode設(shè)置\o"6-3添加playstart"3添加playstart\o"6-4創(chuàng)建游戲UI"4創(chuàng)建游戲UI\o"6-5添加選擇場(chǎng)景功能"5添加選擇場(chǎng)景功能\o"6-6增加UI功能"6增加UI功能\o"6-7添加點(diǎn)擊聲音"7添加點(diǎn)擊聲音\o"6-8在場(chǎng)景中增加小地圖"8在場(chǎng)景中增加小地圖\o"6-9位置映射"9位置映射\o