《游戲引擎應用與開發》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養方案課程代碼：08150841課程性質：專業選修課程學分：4學分達到如下目標學時：64學時（理論48學時，實驗16學時）先修課程：UI界面設計后續課程：游戲程序設計、增強現實技術與應用適用專業：數字媒體技術專業開課單位：計算機科學與技術學院一、課程說明本課程是數字媒體技術專業的一門選修課程。課程旨在教授學生熟練應用Unity3D引擎解決實際游戲開發問題的能力和創造有價值的游戲產品。本課程是一門設計與技術、理論與實踐緊密結合的課程，同時也是一門緊密結合應用，緊密結合潮流技術發展的專業課程。課程將重點培養學生在Unity3D腳本開發、游戲引擎框架設計、多人游戲開發、平面游戲創作以及游戲設計與開發等方面的核心特色，為在數字媒體領域的發展奠定堅實基礎。二、課程目標通過本課程的學習，將使學生達到如下目標:課程目標1：將使學生在游戲引擎應用與開發領域獲得深刻的認識，掌握Unity3D引擎的配置、編輯器功能，以及預制體的應用。學生將通過實踐了解不同商業應用場景下的技術實現，為將來的游戲創作和開發提供實用技能。課程目標2：本課程旨在培養學生運用游戲引擎技術的職業素養。學生將掌握游戲開發的關鍵技術，如腳本開發、UI系統以及Socket編程，并了解執業道德規范與法律法規。在媒體與娛樂、工業設計等領域，學生將能夠運用技術并遵守規范，為數字媒體行業發展做出積極貢獻。課程目標3：課程通過對游戲引擎設計和實現的相關技術原理和常見應用的介紹，以及游戲開發案例和實例操作幫助學生構建完整的游戲引擎應用知識體系。通過研習體現社會主義核心價值觀的特效作品，培養學生在創作中融入社會主義核心價值觀，提升文化自信，并在創作實踐中培養自主學習和終身學習的意識。三、課程目標與畢業要求《游戲引擎應用與開發》課程教學目標對數字媒體技術專業畢業要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業要求關系畢業要求指標點課程目標支撐強度3.設計/開發解決方案3.3能夠在數字媒體及其相關領域的系統設計、開發、測試等環節中體現創新意識和創業精神，并能綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境因素的影響。課程目標2：本課程旨在培養學生運用游戲引擎技術的職業素養。學生將掌握游戲開發的關鍵技術，如腳本開發、UI系統以及Socket編程，并了解執業道德規范與法律法規。在媒體與娛樂、工業設計等領域，學生將能夠運用技術并遵守規范，為數字媒體行業發展做出積極貢獻。H5.使用現代工具5.2能夠開發、選擇與使用現代工程工具和信息技術工具對復雜數字媒體技術工程問題進行輔助設計、預測和模擬，并理解其局限性。課程目標1：將使學生在游戲引擎應用與開發領域獲得深刻的認識，掌握Unity3D引擎的配置、編輯器功能，以及預制體的應用。學生將通過實踐了解不同商業應用場景下的技術實現，為將來的游戲創作和開發提供實用技能。H8.職業規范8.2具有健康的體魄，良好的心理素質和勞動觀念，具備履行社會責任的基礎，具有思辨能力和科學精神，能夠理解誠實公正、誠信守則的工程職業道德和規范。課程目標3：課程通過對游戲引擎設計和實現的相關技術原理和常見應用的介紹，以及游戲開發案例和實例操作幫助學生構建完整的游戲引擎應用知識體系。通過增強學生的科學精神，和研習體現社會主義核心價值觀的特效作品，培養學生在創作中融入社會主義核心價值觀，提升文化自信，并在創作實踐中培養自主學習和終身學習的意識。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與畢業要求的關聯度。四、教學內容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學要求，教學重點難點理論學時實驗學時對應的課程目標1.認識Unity3D引擎1.1Unity簡介1.2Unity3D發展史1.3Unity3D應用領域介紹1.4Unity3D的配置與運行1.5第一個Unity3D程序教學要求：使學生掌握Unity3D引擎技術的產生與發展；了解Unity3D技術的發展方向；了解Unity3D引擎的應用領域，鼓勵學生在學習中勤于思考、努力創新，并在創作實踐中培養自主學習和終身學習的意識。重點：了解Unity3D引擎的定義、特點，Unity3D的發展歷程以及今后的發展方向。難點：Unity3D的配置與運行。21、22.Unity3D編輯器2.1窗口布局2.2菜單欄2.3工具欄2.4常用工作視圖教學要求：使學生掌握Unity3D編輯器工具，使學生熟悉Unity3D編輯器的窗口布局，能夠辨認并理解各個面板的作用與功能，了解不同菜單項的用途，掌握常用工具的功能，理解各視圖的作用與適用場景。重點：掌握Unity3D編輯器常用工作視圖應用。難點：掌握Unity3D編輯器常用工作視圖應用221、23.使用Unity3D創建基本場景3.1創建2D場景3.2創建3D場景3.3創建3D地形教學要求：了解在Unity3D中如何創建2D場景，熟悉2D元素的導入、排列和操作。讓學生能夠熟練地使用Unity3D創建與編輯2D游戲場景，掌握創建3D場景的基本步驟，了解攝像機的設置與調整，掌握高度圖的應用與地形編輯工具。重點：掌握創建3D場景的基本步驟，了解攝像機的設置與調整，掌握高度圖的應用與地形編輯工具。難點：掌握地形編輯工具的應用。622、34.Unity3D組件和預制體4.1游戲對象與組件4.2Unity3D組件介紹4.3Unity3D預制體介紹教學要求：了解游戲對象與組件的關系，掌握在Unity3D中如何創建與管理游戲對象與組件，了解組件的功能與應用場景，了解Unity3D預制體的概念與優勢，掌握預制體的創建與使用方法。重點：了解游戲對象與組件的關系，掌握在Unity3D中如何創建與管理游戲對象與組件，了解組件的功能與應用場景。難點：了解Unity3D預制體的概念與優勢，掌握預制體的創建與使用方法。621、25.Unity3D常見功能系統5.1Unity3D燈光系統5.2Unity3D遮擋剔除系統5.3Unity3D導航系統5.4Unity3D動畫系統教學要求：使學生了解Unity3D中的燈光系統，掌握燈光的種類、屬性以及在場景中的應用，理解Unity3D遮擋剔除系統的原理與方法，掌握提高渲染性能的技巧，了解Unity3D導航系統的基本概念與應用，掌握Unity3D中的動畫系統重點：了解Unity3D中的燈光系統，掌握燈光的種類、屬性以及在場景中的應用。難點：了解Unity3D中的燈光系統，掌握燈光的種類、屬性以及在場景中的應用。821、2、36.Unity3D數據操作6.1JSON數據解析6.2XML數據解析6.3Unity3D數據庫操作教學要求：了解JSON數據格式，掌握在Unity3D中如何解析和處理JSON數據，理解XML數據結構，了解在Unity3D解析和處理XML數據方法，掌握Unity3D中數據庫操作的基本原理，掌握連接、查詢和更新數據庫的方法。重點：掌握JSON、XML數據解析。難點：掌握Unity3D數據庫操作421、27.Unity3DUI系統7.1UGUI7.2GUI教學要求：掌握了解Unity3D中的UGUI系統，掌握UI元素的創建、布局和交互，包括按鈕、文本、圖像等。幫助學生熟悉UGUI的基本操作和屬性設置，掌握GUI的工作方式。重點：掌握UGUI系統元素創建與布局。難點：了解Unity3D中的UGUI系統，掌握UI元素的創建、布局和交互，包括按鈕、文本、圖像等61、28.Unity3DSocket編程8.1Socket原理與實現8.2Unity3D實現Socket通信應用教學要求：掌握Socket通信的基本原理，包括客戶端與服務器之間的數據傳輸過程。TCP協議與UDP協議特點與應用場景。重點：掌握UGUI系統元素創建與布局。難點：了解Unity3D中的UGUI系統，掌握UI元素的創建、布局和交互，包括按鈕、文本、圖像等421、29.Unity3DAssetBundle與常用插件介紹9.1AssetBundle工作流程9.2AssetBundle操作9.3AssetBundle打包工具9.4DOTween插件9.5Explore插件教學要求：了解AssetBundle在Unity3D中的工作原理和作用，掌握AssetBundle的打包、加載和卸載流程，理解資源管理的優化方式，以及了解常見插件的基本功能與用途重點：掌握AssetBundle的打包、加載和卸載流程，理解資源管理的優化方式。難點：掌握資源管理的優化方式與方法422、310.Unity3D框架應用10.1GameFramework框架10.2QFramework框架教學要求：掌握GameFramework框架的基本結構和功能模塊，熟悉GameFramework框架的使用流程，掌握QFramework在游戲開發中的應用方法，實現高度的解耦和靈活性work框架的特點和設計理念，重點：掌握GameFramework等框架的原理、應用方法、應用場景。難點：GameFramework等框架的原理、應用方法、應用場景622、3合計48162.實驗部分實驗部分的教學內容、基本要求與學時分配見表3。表3實驗項目、實驗內容與學時實驗項目實驗內容和要求實驗學時對應的課程目標1.2D游戲設計實驗內容：要求學習者能夠按照Unity3D引擎按照實驗需求完成2D游戲場景搭建、游戲角色物理特征與游戲邏輯。81、3實驗要求：重點注意在實現過程中的游戲邏輯的視線與游戲角色的場景設計。2.3D游戲設計實驗內容：要求學習者能夠按照Unity3D引擎按照實驗需求完成3D游戲場景搭建、游戲角色物理特征與游戲邏輯、障礙物生成、動畫設計等內容81、2、3實驗要求：重點注意在實現過程中的游戲邏輯的視線與游戲角色的場景設計。合計16五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，結合討論、案例、視頻資源共享、實驗等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養。學生比較全面地理解Unity3D引擎技術，促進學生積極思考，開發學生的潛能，培養學生思考問題、分析問題和解決問題的能力；以“少而精”為原則，精選教學內容，精講多練；安排習題課，鞏固課堂所學知識。六、課程資源1.推薦教材：（1）羅培羽.Unity3D網絡游戲實戰[M].北京:機械工業出版社.2018.12.2.參考書：（1）宣雨松.Unity3D游戲開發（第2版）[M].北京:人民郵電出版社.2018.（2）羅培羽.Unity3D網絡游戲實戰[M].北京:機械工業出版社.2018.（3）吳亞峰，于復興，索依娜.Unity3D游戲開發標準教程[M].北京:人民郵電出版社.2016.3.期刊：（1）徐志剛胡常英.基于Unity3D的虛擬汽車試驗場漫游系統[J].計算機技術與發展,2019,29(5):112-115（2）李東陽,程曉榮.一種基于unity3D的增強現實方案[J].中國科技信息,2018.（3）曾瀚磊,張妍,尹萍,等.基于Unity3D的年獸傳說游戲設計[J].2021.（4）張文啟.游戲引擎在游戲開發中的應用分析[J].數碼世界,2020.（5）劉賢梅,劉俊,賈迪.Unity引擎下多人在線網絡游戲的設計與開發[J].計算機系統應用,2020,29(5):7.4.網絡資源：（1）Unity開發文檔/（2）Unity中文課堂/七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環節占比考核/評價細則課程目標123過過程性考核課學習態度10（1）主要考核學生學習紀律和答疑情況。（2）教師根據課堂整體表現情況評分。√√√442實實驗報告20（1）根據每個實驗的實驗操作完成情況和實驗報告質量單獨評分，滿分100分；（2）每次實驗單獨評分，取各次實驗成績的平均值作為此環節的最終成績。（3）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√884作作業評價20（1）主要考核學生對各章節知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業單獨評分，取各次成績的平均值作為此環節的最終成績。（3）以作業評價成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√884期末考核50（1）采用原創作品大作業的方式。（2）將大作業的成績作為期末考核成績。√√√202010合計：100分404020八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以學習態度、實驗報告、作業評價、期末考核等方式對學生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末大作業成績和過程性考核成績組成。其中：期末大作業成績為100分（權重50%）；學習態度、實驗報告、作業評價等過程性考核成績為100分（權重50%）；過程性考核和期末考核分值分配應與教學大綱各章節的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內容、評價標準、所占比重見表5。表5過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60學習態度20學習認真、態度端正，遵守紀律,表現優秀。學習認真、態度端正，遵守紀律,表現良好。遵守紀律，學習態度良好，表現中等。遵守紀律，學習態度一般，表現一般。學習紀律較差，表現較差。實驗40實驗預習認真，能夠熟練掌握方法與步驟，實驗操作過程熟練、規范，遵規守紀、團結協作，實驗結