數(shù)字媒體藝術專業(yè)《游戲引擎基礎》本科(實驗課)課程教學大綱

《游戲引擎基礎》本科課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）游戲引擎基礎（英文）Basiccourseofgameengine課程代碼2040172課程學分3課程學時48理論學時16實踐學時32開課學院藝術設計學院適用專業(yè)與年級數(shù)字媒體大二學生課程類別與性質系級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算機三維設計2040491（4）課程簡介本課程三維游戲引擎基礎是游戲專業(yè)的集中實踐課程。主要深入學習游戲引擎軟件制作全流程。該實踐教學重點從三維軟件使用和游戲場景設計兩個課程來詮釋，主要鍛煉學生的場景概念設計意識，培養(yǎng)學生對客觀生活、對自然景象的敏銳觀察力，提高審美水平，并對研究、分析和理解二維、三維游戲場景設計產(chǎn)生積極作用，同時配合計算機輔助設計手法來實現(xiàn)三維虛擬場景環(huán)境和三維游戲制作。課程旨在幫助學生掌握使用UE5從零開始構建一個完整的第一人稱射擊游戲項目，涵蓋游戲架構、美術資源制作、物理系統(tǒng)、網(wǎng)絡同步、交互邏輯等多個核心模塊。理解UE5的核心概念和工作流程。學習如何使用UE5創(chuàng)建和管理游戲項目。掌握UE5中的關卡設計、材質創(chuàng)建、光照和渲染技術。學習使用藍圖和C++進行游戲邏輯編程。通過實戰(zhàn)項目，提高學生的獨立游戲開發(fā)能力。選課建議與學習要求本課程適合于藝術設計專業(yè)游戲設計方向的二年級學生，要求學生首先具備良好的美術基本功，特別是對物體材質的描繪和對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和扎實的美術基礎是最為關鍵的前期環(huán)節(jié)。

二、課程目標與畢業(yè)要求（一）課程目標類型序號內容知識目標1學習UE5界面布局、工作流程及項目初始化方法，掌握藍圖的基本概念和編程邏輯，學習如何搭建場景和設計關卡2理解并構建一個復雜游戲項目的整體框架，如角色控制器、游戲循環(huán)、狀態(tài)管理等。技能目標3熟練使用虛幻引擎5(UE5)：學生學會利用UE5的全套工具鏈，包括其強大的編輯器界面、藍圖可視化編程系統(tǒng)，可以進行游戲開發(fā)4通過實際項目開發(fā)，組織學生分組協(xié)作，從零開始構建一個可玩的第一人稱射擊游戲原型。素養(yǎng)目標(含課程思政目標)5強調團隊協(xié)作精神，鼓勵學生在項目實踐中學會分工合作，共同解決問題，培養(yǎng)集體榮譽感和社會責任感。教育學生在創(chuàng)作游戲內容時，要注重傳遞積極的價值觀，避免宣揚暴力、歧視等不良內容，尊重文化多樣性和社會道德規(guī)范。6創(chuàng)新思維與工匠精神：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和批判性思維能力，在技術探索和游戲設計中敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，追求卓越，體現(xiàn)新時代工匠精神。通過實例剖析，引導學生關注國內外優(yōu)秀游戲作品中的技術創(chuàng)新和文化內涵，激發(fā)他們創(chuàng)作有中國特色、反映時代風貌的高品質游戲產(chǎn)品。（二）課程支撐的畢業(yè)要求LO1品德修養(yǎng)：擁護中國共產(chǎn)黨的領導，堅定理想信念，自覺涵養(yǎng)和積極弘揚社會主義核心價值觀，增強政治認同、厚植家國情懷、遵守法律法規(guī)、傳承雷鋒精神，踐行“感恩、回報、愛心、責任”八字校訓，積極服務他人、服務社會、誠信盡責、愛崗敬業(yè)。④誠信盡責，為人誠實，信守承諾，勤奮努力，精益求精，勇于擔責。LO2專業(yè)能力：具有人文科學素養(yǎng)，具備從事某項工作或專業(yè)的理論知識、實踐能力。②具備設計素養(yǎng)與審美能力。掌握基礎造型、設計基礎、設計原理、美學素養(yǎng)等知識要點。⑥能夠為數(shù)字媒體產(chǎn)品提供內容制作，網(wǎng)絡與多媒體方向能夠進行產(chǎn)品研究、交互設計、制定產(chǎn)品視覺規(guī)范以及DEMO的制作。游戲美術設計方向具備三維效果的制作能力，能夠在游戲引擎中進行游戲。LO4自主學習：能根據(jù)環(huán)境需要確定自己的學習目標，并主動地通過搜集信息、分析信息、討論、實踐、質疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學習目標。②能搜集、獲取達到目標所需要的學習資源，實施學習計劃、反思學習計劃、持續(xù)改進，達到學習目標。LO5健康發(fā)展：懂得審美、熱愛勞動、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、評價美、創(chuàng)造美的能力。LO8國際視野：具有基本的外語表達溝通能力與跨文化理解能力，有國際競爭與合作的意識。③有國際競爭與合作意識。（三）畢業(yè)要求與課程目標的關系畢業(yè)要求指標點支撐度課程目標對指標點的貢獻度L01④H強調團隊協(xié)作精神，鼓勵學生在項目實踐中學會分工合作，共同解決問題，培養(yǎng)集體榮譽感和社會責任感。教育學生在創(chuàng)作游戲內容時，要注重傳遞積極的價值觀，避免宣揚暴力、歧視等不良內容，尊重文化多樣性和社會道德規(guī)范。50%創(chuàng)新思維與工匠精神：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和批判性思維能力，在技術探索和游戲設計中敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，追求卓越，體現(xiàn)新時代工匠精神。通過實例剖析，引導學生關注國內外優(yōu)秀游戲作品中的技術創(chuàng)新和文化內涵，激發(fā)他們創(chuàng)作有中國特色、反映時代風貌的高品質游戲產(chǎn)品。50%L02②⑥H熟練使用虛幻引擎5(UE5)：學生學會利用UE5的全套工具鏈，包括其強大的編輯器界面、藍圖可視化編程系統(tǒng)，可以進行游戲開發(fā)50%通過實際項目開發(fā)，組織學生分組協(xié)作，從零開始構建一個可玩的第一人稱射擊游戲原型。50%L04②M培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和批判性思維能力，在技術探索和游戲設計中敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，追求卓越，體現(xiàn)新時代工匠精神。通過實例剖析，引導學生關注國內外優(yōu)秀游戲作品中的技術創(chuàng)新和文化內涵，激發(fā)他們創(chuàng)作有中國特色、反映時代風貌的高品質游戲產(chǎn)品。100%L05③M教育學生在創(chuàng)作游戲內容時，要注重傳遞積極的價值觀，避免宣揚暴力、歧視等不良內容，尊重文化多樣性和社會道德規(guī)范。100%L08③L創(chuàng)新思維與工匠精神：培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和批判性思維能力，在技術探索和游戲設計中敢于挑戰(zhàn)傳統(tǒng)，追求卓越，體現(xiàn)新時代工匠精神。通過實例剖析，引導學生關注國內外優(yōu)秀游戲作品中的技術創(chuàng)新和文化內涵，激發(fā)他們創(chuàng)作有中國特色、反映時代風貌的高品質游戲產(chǎn)品。100%三、實驗內容與要求（一）各實驗項目的基本信息序號實驗項目名稱實驗類型學時分配理論實踐小計1地圖④2462材質④2463藍圖④816244UI④2465大作業(yè)④246實驗類型：①演示型②驗證型③設計型④綜合型（二）各實驗項目教學目標、內容與要求實驗1：（地圖）目的與要求1.知曉游戲引擎基礎知識2.掌握游戲引擎基本操作內容\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關鍵詞匯講解"4關鍵詞匯講解\o"1-6幾種常見編輯器"5幾種常見編輯器\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"9光照基礎\o"1-15大氣霧與高度霧"10大氣霧與高度霧\o"1-16創(chuàng)建藍圖與藍圖命名規(guī)則"11創(chuàng)建藍圖與藍圖命名規(guī)則\o"1-17Character藍圖類詳解"12Character藍圖類詳解\o"1-18藍圖節(jié)點及基礎操作"13藍圖節(jié)點及基礎操作\o"1-19SoundCue聲音組件"14SoundCue聲音組件15\o"1-20資源操作"資源操作實驗2：（材質）目的與要求第一人稱射擊游戲關卡的搭建；游戲場景各種材質的制作內容\o"2-1Level搭建"1關卡搭建\o"2-2材質編輯器詳解"2材質編輯器詳解\o"2-3材質細節(jié)屬性"3材質細節(jié)屬性\o"2-4材質基礎節(jié)點"4材質基礎節(jié)點\o"2-5材質藍圖節(jié)點1"5材質藍圖節(jié)點\o"2-8創(chuàng)建我的材質1"6創(chuàng)建我的材質\o"2-10材質實例"7材質實例實驗3：（藍圖）目的與要求學會UE藍圖相關知識，了解藍圖的概念、工具和制作要點，知曉藍圖制作與全流程的關系，理解藍圖的原理知識\o"4-1項目資源準備"1項目資源準備\o"4-2必備偏好器設置"2必備偏好器設置\o"4-4添加并調整組件"4添加并調整組件\o"4-2必備偏好器設置"2必備偏好器設置\o"4-3基于Character創(chuàng)建第一個藍圖"3基于Character創(chuàng)建第一個藍圖\o"4-5添加Moveforward鍵盤映射"5添加Moveforward鍵盤映射\o"4-6控制角色向前移動"6控制角色向前移動\o"4-7實現(xiàn)角色自由移動"7實現(xiàn)角色自由移動\o"4-8向量的講解"8向量的講解\o"4-9向量與方向關聯(lián)"9向量與方向關聯(lián)\o"4-10Roll、Yaw、Pitch講解"10Roll、Yaw、Pitch講解\o"4-11實現(xiàn)角色轉向"11實現(xiàn)角色轉向\o"4-12實現(xiàn)角色上下看"12實現(xiàn)角色上下看\o"4-13講解動畫藍圖幾個基類"13講解動畫藍圖幾個基類\o"4-14講解教程中動畫藍圖、混合空間、動畫蒙太奇關系框圖"14講解教程中動畫藍圖、混合空間、動畫蒙太奇關系框圖\o"4-15創(chuàng)建藍圖動畫"15創(chuàng)建藍圖動畫\o"4-16介紹骨骼與武器掛點"16介紹骨骼與武器掛點\o"4-17添加武器"17添加武器\o"4-18創(chuàng)建動畫Blendspace"18創(chuàng)建動畫Blendspace\o"4-19添加影響參數(shù)speed"19添加影響參數(shù)speed\o"4-20動畫藍圖中與Blendspace綁定"20動畫藍圖中與Blendspace綁定\o"4-21開火函數(shù)"21開火函數(shù)\o"4-22添加開槍聲音"22添加開槍聲音\o"4-23創(chuàng)建動畫蒙太奇實現(xiàn)開槍動畫"23創(chuàng)建動畫蒙太奇實現(xiàn)開槍動畫\o"4-24在Character中調用蒙太奇"24在Character中調用蒙太奇\o"4-25特效系統(tǒng)基礎講解"25特效系統(tǒng)基礎講解\o"4-26生成并銷毀槍口特效"26生成并銷毀槍口特效\o"4-27添加跳躍動畫蒙太奇"27添加跳躍動畫蒙太奇\o"4-28類和對象"28類和對象\o"4-29UE4常見類"29UE4常見類\o"4-30計算機數(shù)據(jù)表示"30計算機數(shù)據(jù)表示\o"4-31藍圖中的數(shù)據(jù)類型"31藍圖中的數(shù)據(jù)類型\o"4-32藍圖變量"32藍圖變量\o"4-33添加開槍函數(shù)"33添加開槍函數(shù)\o"4-34直線追蹤函數(shù)LineTraceByChannel"34直線追蹤函數(shù)LineTraceByChannel\o"4-35射線起點向量"35射線起點向量3\o"4-36向量的運算"6向量的運算\o"4-37射線終點向量"37射線終點向量\o"4-38生成碰撞特效"38生成碰撞特效\o"4-39添加準星"39添加準星\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制作受傷特效實驗4：（人工智能）目的與要求使用UE藍圖人工智能相關知識，制作敵人相.關特效，理解藍圖的原理知識并加以運用。制作敵人相關特效，理解藍圖的原理知識\o"5-1基于Character類創(chuàng)建敵人藍圖"1基于Character類創(chuàng)建敵人藍圖\o"5-2創(chuàng)建敵人藍圖動畫"2創(chuàng)建敵人藍圖動畫\o"5-3敵人Blendspace設置speed接口變量"3敵人Blendspace設置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制作敵人控制藍圖"5基于AI制作敵人控制藍圖\o"5-6NavMeshBoundsVolume導航組件"6NavMeshBoundsVolume導航組件\o"5-7敵人自動尋路"7敵人自動尋路\o"5-8延時隨機秒數(shù)啟動"8延時隨機秒數(shù)啟動\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血量關聯(lián)"12血量關聯(lián)\o"5-13創(chuàng)建Damage函數(shù)"13創(chuàng)建Damage函數(shù)\o"5-17動畫狀態(tài)機"17動畫狀態(tài)機\o"5-18狀態(tài)機狀態(tài)設置"18狀態(tài)機狀態(tài)設置\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脫離控制銷毀Actor"23脫離控制銷毀Actor\o"5-24攻擊測試"24攻擊測試\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"28碰撞檢測\o"5-29調用受傷函數(shù)"29調用受傷函數(shù)\o"5-30死亡后響應"30死亡后響應實驗5：（大作業(yè)）目的與要求1．設置背景、音樂、闖關、小地圖、UI等2．完成游戲總體設置并發(fā)布內容\o"6-1添加全局背景音樂"1添加全局背景音樂\o"6-2Gamemode設置"2Gamemode設置\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添加選擇場景功能"5添加選擇場景功能\o"6-6增加UI功能"6增加UI功能\o"6-7添加點擊聲音"7添加點擊聲音\o"6-8在場景中增加小地圖"8在場景中增加小地圖\o"6-9位置映射"9位置映射\o