培养游戏行业计算机技术人才的课程体系探析

陈磊

摘  要： 随着数字媒体技术的发展，游戏行业这些年发展迅猛，且随着5G时代的到来，游戏行业还有非常大的发展空间。各类数据显示游戏行业当前和未来都有着巨大的人才缺口，而目前许多高校游戏人才培养方案尚不能满足游戏行业的要求。通过对游戏行业、游戏行业的岗位以及计算机技术类人才应具备的各项技能进行分析，结合当前主流的游戏引擎以及发展前景，提炼出了一套培养游戏行业计算机技术人才的课程体系。

关键词： 游戏; 计算机; 游戏引擎; 课程体系

中图分类号： G710          文献标志码： A          文章编号： 1671-2153（2020）01-0026-04

一、数字游戏专业方向与前景分析

随着现代社会逐步信息化，数字媒体技术逐渐在这个时代脱颖而出成为了核心产业，而在数字媒体技术的支持下，游戏行业发展迅速。游戏最早诞生于上世纪六七十年代，之后经历了八十年代的单机游戏、新世纪前后的网络游戏，进入当下智能手机普及的手机游戏时代。游戏是一个充分跟随科技前沿进步的信息娱乐消费品，随着制作技术的发展和游戏创意的更迭，游戏的品质越来越高。在快节奏、高强度的现代生活中，游戏已经成为了人们闲暇时重要的娱乐方式之一，越来越多人通过玩游戏获得乐趣与满足感。

各类调查数据显示，不论是全球游戏市场还是国内游戏市场，这几年都是呈稳定增长之势，而随着5G和云游戏时代的到来，游戏行业还会迎来更加井喷式的发展，预计未来几年游戏行业人才缺口巨大。面对这样的机遇与挑战，如何建立游戏行业科学的专业技能培养体系，制定合理的课程培养路线，是高校内与游戏相关的专业值得思考的问题。

二、游戏行业相关岗位

游戏行业岗位主要可以分为三类，分别是游戏开发、游戏美术和游戏策划。游戏开发使用计算机技术来实现游戏的各种逻辑，游戏美术制作各种美术资源以供开发使用，游戏策划则是设计游戏世界的各种内容，三类岗位需要分工协作才能做出成品游戏。

随着工作年龄和技术水平的增长，三种类型的岗位一般都能晋升到高级职位，比如主程序员、美术总监、策划总监甚至整个游戏项目的总监。此外，三种类别的岗位下根据具体负责的模块还能继续划分，具体如图1所示。

（一）游戏开发

游戏开发根据工作的内容不同又可以分为客户端程序员、服务器端程序员、游戏引擎程序员和其他程序员四类。

客户端程序员主要负责游戏客户端部分的开发，包含游戏渲染、游戏逻辑等内容实现，客户端程序员比较注重游戏画面表现和游戏整理逻辑的正确性，开发的最终成果将直接展现给游戏玩家。

服务器端程序员主要负责游戏服务器端的开发工作，主要解决的是游戏客户端和服务器端数据交互的问题，如使用程序实现服务器端接受和处理客户端发送过来的数据，并将处理结果反馈给客户端。

游戏引擎程序员主要负责构建游戏基础平台，与其他程序人员相比，游戏引擎程序员更专注于开发可供其他程序员使用的游戏引擎，而不是游戏本身。

其他程序员包含负责开发游戏制作过程中专用工具的程序员、负责UI的程序员、负责游戏内人工智能实现的程序员等等。

（二）游戏美术

游戏开发根据游戏制作的美术环节又可以分为原画师、建模师、动画师和特效师四类。

原画师主要负责使用各类绘图软件进行游戏中人物和怪物角色、地形、装备等形象的设计和绘制，并将自己的作品提交给建模师。

建模师主要负责将原画师绘制的二维美术资源制作成3D模型，包括游戏的人物模型、场景、道具等。作品除了包含模型以外，还需要包含这些模型对应的高质量贴图以达到较好的视觉效果。

动画师主要负责游戏动画的设计，包括对建模师完成的角色、道具等模型进行骨骼绑定、动作赋予等，让这些模型更加自然逼真地存在于游戏世界中。

特效师主要负责各种游戏特效的实现，包括游戏技能特效、场景特效、UI特效等等，大多数游戏特效使用游戏引擎自带的粒子系统来实现。

（三）游戏策划

游戏策划根据策划的游戏内容不同可以分为文案策划、关卡策划和数值策划。

文案策划主要负责游戏内故事的设定，如设计游戏剧情世界观、关卡介绍、装备背景故事等等，帮助玩家融入游戏。

关卡策划主要负责游戏内的玩法设计，如设计网络游戏中副本的玩法、难度、BOSS战、奖励等等，合理的关卡设计能让玩家在游戏中获得较好的游玩体验。

数值策划主要负责游戏内数值的设定，如游戏人物的属性值、游戏装备数值、游戏内中数值之间的关系等。数值策划合理的数值设定能保障游戏的平衡性，也能为用户创造游戏乐趣。

三、游戏岗位能力分析

通过对游戏行业各岗位进行分析，可以发现游戏是一个跨学科领域，既需要游戏艺术资源，也需要技术手段来使用这些艺术资源。由于专业原因，同时游戏岗位中游戏美术大多偏向艺术方向，本文仅从计算机技术的角度来分析从事游戏行业计算机技术相关的岗位需要哪些专业能力。

（一）基础编程能力

基础编程能力是计算机类学科最为基础且重要的能力之一，它是学习其他计算机技术的前提。在游戏开发岗位中基础编程能力有着重要的作用，一个游戏的运行需要使用程序控制各种内容，包括游戏的进度控制、游戏资源的调用、游戏场景内游戏对象的交互等等。较好的基础编程能力，是游戏引擎中设计程序实现游戏逻辑的必要条件。

（二）游戏引擎实作能力

隨着游戏引擎的发展，现如今游戏引擎已经包含了多个游戏开发过程中必不可少的工具组件，比如渲染器、物理引擎、碰撞检测系统、人工智能、动画系统等等。游戏引擎实作能力体现在对主流游戏引擎的熟悉程度和操作熟练程度。作为游戏制作者，需要熟悉当今主流游戏引擎的各种组件功能，在进行游戏项目时，能针对不同的项目需求快速在引擎中找到正确的解决方案并实现。

（三）游戏设计能力

游戏设计能力包括设计游戏的故事、场景、角色、道具、动画、UI、游戏玩法等等的能力。多年以来成功的游戏作品往往都具备出色的游戏设计技巧，因为这是吸引玩家并在游玩后留住玩家的关键。学生若要具备这种设计能力，不仅需要有市面上获得较为成功的游戏作品体验，更需要亲身参与到真实游戏项目的设计中去。

（四）算法设计能力

在这个信息化时代，游戏的规模和种类都是前所未有的，对于不同类型的游戏逻辑，在算法设计上又有不同的设计方式。算法是程序设计的灵魂，而游戏项目由于体量大、逻辑复杂更需要好的算法设计来实现。如果游戏设计能力需要的是创意，那么算法设计能力是游戏创意的技术支持，优秀的算法设计能力是实现游戏创意的保障。

（五）游戏优化能力

随着游戏制作技术的发展，人们对游戏的视觉效果要求也越来越高，游戏的分辨率从21世纪初的800*600已经变为现在主流的190*1080，并逐渐将进入全民4k分辨率的新时代。游戏视觉效果的提升也意味着需要技术手段进行优化，以保证游戏按照较高帧率运行，游戏制作者不但需要使用计算机技术做出成品游戏，而且需要从CPU、GPU、内存等常见的优化角度对游戏进行优化，高画质低帧率的游戏无疑会影响用户体验。

四、课程建设方案设计

通过对游戏行业岗位和计算机类岗位所需要的能力分析，可以发现游戏行业计算机类岗位不仅仅需要具备计算机技术来实现和优化游戏，也需要对主流游戏引擎有一定熟悉，某些技术岗位甚至需要有一定艺术素养和丰富的游戏游玩经历。

针对这些能力，本文提出了以程序设计基础、游戏程序设计和游戏引擎实作为核心课程的课程建设方案。程序设计基础课程是前期基础课程，游戏程序设计和游戏引擎实作课程使用目前最主流的两个游戏引擎Unity3D和Unreal进行教学，主要帮助学生熟练使用主流游戏引擎。此外，每学期开设相关专业选修课和工作坊项目实践课程，专业选修课包含数据结构、高級图形编程和视频游戏赏析等课程，而工作坊项目实践课程中则是提供企业级项目，让学生把学到的专业技能应用到真实游戏项目中去。

（一）程序设计基础课程建设

程序设计基础课程是计算机类专业的必修课程，是一门非常重要的基础课程，许多专业的后续课程建设将依托这门课程。对于游戏方向的数字媒体应用技术专业而言，程序设计课程的重要性更是不言而喻，这门课程的学习成果将直接应用于后续游戏引擎类课程。

程序设计基础课程主要选用当今较为流行的C++编程语言。C++是对经典C语言的扩展，它包含了绝大多数编程语言的特性，学习C++语言能为其他编程语言的学习打下坚实的基础;同时，C++是一门面向对象语言，而面向对象思想是当今软件开发的主流思想;此外，C++也是数字媒体应用技术专业后续开设的Unreal游戏引擎所使用的语言。

程序设计基础课程主要内容是C++编程语言常用的语法以及程序设计结构，同时要注重面向对象编程思想的教学，以便学生能熟练掌握这种编程思想并用于以后的游戏开发中。程序设计基础课程的教学要注重培养学生实际动手编程能力，采用书本上的知识点和具体编程问题结合的方式教学，通过解决各种编程问题来巩固学生所学的编程知识点，提升编程技能与实际动手能力。对于复杂编程问题，也可采用小组形式解决，这样的方式也能锻炼学生的沟通交流能力与团队协作能力。

（二）游戏程序设计课程建设

游戏程序设计的关键是程序和游戏，主要教学生如何用程序处理各种游戏逻辑，将学生所学的程序设计能力应用到游戏引擎中。课程前期，引领学生对游戏引擎做一个系统的认知，包括游戏引擎的概念、功能、常用组件、基本操作等等，让学生能对游戏引擎有个初步的认识，知道游戏引擎在游戏开发过程中扮演着什么角色;课程中期，例举当今市面上多个实际游戏案例，对这些游戏中的各个游戏逻辑进行分析，并从程序设计的角度来解读各种游戏逻辑的实现方式，让学生针对某些游戏逻辑进行编码实现;课程后期，使用实际的中小型游戏项目作为教学案例，贯彻高职院校一直主张的“做中学”策略，指导学生直接使用游戏引擎完成中小型游戏项目。

（三）游戏引擎实作课程建设

游戏程序设计的课程核心是实作。根据之前的岗位能力分析，游戏开发不仅仅需要学生具备游戏程序设计能力，也需要具备对游戏引擎的操作能力。游戏的本质是一种需要高水平艺术表现形式的科技产品，制作优秀的游戏作品，既需要较好的编程技术，也需要富有艺术感的游戏资源，如游戏场景、角色动画、道具、声效、游戏特效等等。游戏引擎实作这门课程既教会学生如何用游戏引擎制作游戏资源，如模型材质、人物动画、游戏粒子特效等，也教会学生如何用技术手段去调用游戏艺术资源，如何使用程序控制好游戏资源之间运算逻辑。由于高职院校和数字媒体应用技术专业的特点，本门课程的大多数时间依然采用项目化教学的教学模式，且这门课程中的游戏项目艺术特征和技术特征均会有一定体现。通过游戏艺术资源的制作以及对各种游戏艺术资源的技术调用，学生将熟悉游戏引擎的各种组件与功能，学到游戏艺术与计算机技术融合的专业技能。

（四）工作坊项目实践课程建设

工作坊项目实践课程是在游戏引擎类课程的基础上，为学生提供更多、更大型、更真实的游戏项目，进一步磨练学生的专业技能。游戏行业的技术更新速度之快，需要学生的技能与时俱进，而不断接触企业级项目则是让学生的技术水平处于时代前列的最好方式。工作坊项目实践课程会以更多的游戏项目甚至企业实际游戏项目进行教学，学生通过这门课的学习，能熟悉企业级游戏制作的完整流程。除了项目化教学以外，本课程还采用分组模式，这种贴合实际的模式能让学生更真实地感受到游戏项目制作的过程。在实际游戏项目制作过程中，学生根据自己的能力与技术水平，在项目中找到适合自己的岗位角色，并最终做出成品游戏。

（五）专业选修课程建设

专业选修课程的建设主要是对专业其他课程的补充，根据游戏岗位需要的能力，主要开设数据结构、高级图形编程和视频游戏赏析三门课程。

数据结构是软件开发者必须要掌握的开发技能，而在游戏项目中，存在非常多的数据结构应用于游戏项目的例子，如使用一个二维数组存储一张游戏地图，使用栈来处理迷宫类游戏等等。这门课程主要介绍常见的数据结构，包含链表、队列、堆、栈、树、图等，通过这门课程的学习，学生不但能够认识这些常见的结构，而且能用程序语言实现这些数据结构。此外，本门课程应该将游戏和数据结构结合起来教学，在游戏逻辑中应用数据结构，让学生能将不同的游戏逻辑转化成对应的数据结构加以实现。

高级图形编程这门课程主要介绍OpenGL开放式图形库。OpenGL是一个跨编程语言、跨平台的编程图形程序接口，它将计算机的组员抽象称为一个个OpenGL对象，对这些资源的操作抽象为一个个OpenGL指令。课程会将游戏场景里的各个艺术资源以OpenGL的角度来解释，主要包含变换、光照、纹理、shader编程等，通过大量图形、动画演示，并结合程序实例让学生掌握图形原理和编程技能。

视频游戏赏析这门课程是主要对各类优秀的游戏作品进行赏析点评，通过这些优秀的游戏作品，让学生学到各种游戏创意和游戏技术，并为后续的游戏项目提供制作思路。这些优秀的游戏作品大多来源于媒体的高评分游戏，甚至是有着游戏界奥斯卡之称的TGA年度游戲。课程首先将游戏史上的游戏进行分类，对于每一种游戏类型，重点介绍做到世界顶级的游戏，通过这样的方式，让学生了解到不同类型游戏的特点，学到世界顶级游戏的设计思想，甚至能对现有的游戏设计提出自己的改进意见，与同学和教师分享。

游戏行业计算机技术人才的培养，先从基础的计算机编程技术开始，具备一定计算机编程能力后，再通过主流游戏引擎的教学和工作坊实际游戏项目，来提高专业技能和熟悉游戏制作流程。同时，相关专业选修课的建设，也为想要更深入学习相关方向的同学提供了途径。具体课程建设规划如图2所示。

五、结语

本文从游戏方向的数字媒体应用技术专业出发，结合游戏行业的发展现状，分析了其岗位与岗位能力要求，提出了一套培养游戏行业计算机技术人才的课程体系。但游戏行业的发展是日新月异的，随着时代的变化，岗位需求以及岗位能力都可能发生改变，一个适合当下的课程体系并不一定适合未来。随着时代的进步，课程体系也需要逐步修改以适应游戏行业的发展。本文将本着培养优秀的游戏行业技术人才的理念，持续完善这套课程体系。

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