基于遗传算法的虚拟宠物进化游戏设计

赵一涵 王建一 王涛

摘 要：近年来，网络时代不仅给人们的生活方式带来变革，同时也丰富了人们的娱乐方式，网络游戏以迅猛的速度大肆兴起。而网络游戏中，以宠物为主角的游戏向来受到玩家的喜爱。但纵观当前网络游戏现状，普遍出现以竞技的压力给玩家带来心理负担的现象，网络游戏虽然为心理学注入活力，但网络心理学仍然没有很好地与游戏相结合给玩家带来更多心理上的放松。本文旨在分析如何通过构建一个游戏产品，并且使用遗传算法这一核心功能，实现游戏主体即宠物狗的基因遗传，从而满足玩家在碎片化时间里最大程度放松心灵，实现创造，满足释放压力的心理。本文从网络游戏产品的现状分析出发，引入宠物的需求和玩家对心理满足的追求，进而引出研究方法，分析用户喜好与习惯，从游戏界面、游戏主体游戏功能以及交互方式等方面对游戏产品进行设计，并设计编程实施方案。文章完整、系统地分析了游戏的功能与效果，并从功能的完成情况、可用性对用户体验进行了分析与评价。

关键词： 网络游戏;虚拟宠物;遗传;游戏心理

【Abstract】 In recent years， the Internet has not only brought about changes in people's lifestyles， but also enriched people's entertainment methods and online games have risen at a rapid pace， among which pet-based games have always been favored by players. However， looking at the current status of online games， there is a general phenomenon that the competitive pressure brings psychological burden to players. Although online games inject vitality into psychology， psychology is still not well combined with games to bring more psychological relaxation to players. This article aims to analyze how to build a game product and use the core function of Genetic Algorithm to realize the genetic inheritance of the main body of the game， namely the pet dog， so as to satisfy the players to relax their hearts， achieve their creativity， and release pressure in the fragmentation time. This article starts from the analysis of the status of online game products， introduces the demand of pets and the pursuit of psychological satisfaction which players are pursuing， and then leads research methods， analyzes users preferences and habits， and tests game products from the aspects of game interface， the main functions， and interaction modes， and also designs a programming implementation. The article analyzes the function and effect of the game completely and systematically， and evaluates the user experience from the completion of the function and usability.

【Key words】  online game; virtual pet; heredity; game psychology

0 引 言

網络游戏是玩家通过控制游戏中的角色或场景来与其它用户进行互动的一种产品和信息化服务，最终可以实现满足人们的游戏心理这一效果。而为了达到这一设计目的，对游戏进行了更为精细的分类，目前多是将其分为：射击游戏、运动游戏、休闲游戏、模拟游戏、动作游戏、竞速游戏、解谜游戏、养成游戏等等种类。现如今，网络游戏已经成为人们休闲娱乐的主要方式之一，其市场空间[1]也在不断扩大。

虚拟宠物游戏不仅仅顺应游戏这一轻资产行业所需要的创新与经济发展的要求，更实现了对社会文化现象的模拟与再现，在满足IP的创新要求带来经济收益的同时，也顺应社会人文价值观。将宠物虚拟化，以游戏的形式，使玩家体验到偏向于真实感宠物所能带来的陪伴的快乐，重点在于为喜爱宠物但受限于现实条件约束不能饲养宠物的人们提供一个有人文关怀与情感释放的平台，以可爱明快的画风与创新的算法使得经济效益与文化效益相结合，为游戏行业创造更大的经济规模贡献力量，同时也为社会人文关怀增添助力。

本文主要讨论基于遗传算法的虚拟宠物进化游戏的实际实现，从游戏角色入手，将宠物狗的各个部位编码存储，到遗传算法的应用下出生、繁衍、死亡的功能研发，再到为顾及玩家互动引入的喂食功能、升级功能，游戏中充满趣味性的声音的应用，这一系列功能的组合与游戏整体框架的形成。对其详述如下。

3.2 狗的保存与拖拽功能实现

由于进入下一关时，上一关的狗会默认为死亡，而上一关生成的狗可能会有玩家喜欢且希望带入到下一关继续繁衍的狗，因此添加狗的保存与拖拽功能。首先声明要保存的狗GameObject dog，保存预留的4只狗 GameObject dog1、 GameObject dog2、GameObject dog3和GameObject dog4以及4个位置dogpos1、dogpos2、dogpos3和dogpos4。另外设置保存按钮GameObject ui5和退出按钮GameObject ui6，点击右边的按钮可以弹出来保存的界面，也可以返回原始界面，保存界面中狗的生存时间暂停，隐藏其它的狗类。接下来，就是研发保存狗的操作，如果4个坑位都被占据则不能保存，首先确定要保存的位置，初始化坐标使狗成为保存面板的子物体，然后要完成拖拽狗的动作，选择将要拖动的物体，获取射线需要碰撞的层，直接从外部定义好层，获得鼠标的位置和cube位置差，并且获取目标对象的屏幕坐标，得到名字为Cube的层的二进制和一个十进制表示的层的名字，这里就是第十层，使用位运算，因为 LayerMask是以二进制存储的，Layer的层是以0开始。最后把当前鼠标的屏幕坐标转换成世界坐标，再选中的时候，只要按下空格键就可完成保存的操作。设计研发界面如图6所示。

3.3 游戏限时功能实现

每只狗的生存与繁殖都通过时间来展示，为了让玩家更加直观地了解时间还剩多少，添加计时器功能。而喂食功能会缩短等待新生狗的时间，同时狗会发出开心的叫声。

4 结束语

本文面对的是如何通过设计一款基于遗传算法的游戏产品，将满足玩家娱乐心理的游戏，缓解快节奏的生活和科技带来的压力为主要目的，设计集宠物对人们的积极影响，遗传算法所实现的效果于一身的虚拟宠物养成游戏，来使玩家个人在与游戏剧

情的不断交互中，获得各种心理满足，包括学习欲望，提升自我满足与价值感。鼓励学者们的相互借鉴，最终能够对现如今游戏心理学提供有益借鉴。

本文旨在满足玩家解压游戏心理的研究意义，并经过详尽的需求分析，研究与虚拟宠物这一主题最适合的实现的方法、即遗传算法与交互方式。探索提出了整个虚拟宠物养成游戏的分析、设计与代码开发，同时对每部分工作的必要性、创新点以及难点进行全面的研究與分析。

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