浅谈虚拟现实技术在手机游戏行业的发展--以独立游戏《凌驾》为例

论文总字数：11939字

目 录

1 绪论 1

1.1课题背景及研究的目的及意义 1

1.2课题研究内容和研究方法 1

1.2.1课题研究内容 1

1.2.2课题研究方法 1

1.3本课题国内外研究现状 1

2体感交互技术概述 2

2.1虚拟现实技术概述 2

2.2陀螺仪概述 3

2.3虚拟现实技术与陀螺仪脚本的结合及优势 3

3虚拟现实手机游戏《凌驾》美术分析 3

3.1 《凌驾》游戏策划 3

3.3游戏人物动作调试 6

3.4游戏场景制作 6

4.1《凌驾》游戏在Unity中的设计 6

4.1.1 Unity 3D手机游戏技术简介 6

4.1.2 Avatar骨骼动画通用技术 6

4.1.3 Animator动画状态机技术 7

4.1.4 GI全局光照技术和Light Map烘焙设置 8

4.2 虚拟现实技术应用设计 8

4.2.1摄像机陀螺仪应用 8

4.2.2 Unity 3D中手机和游戏手柄连接 9

4.3 Unity 3D跨平台发布技术 11

结论与展望 11

参考文献: 11

致谢 13

浅谈虚拟现实技术在手机游戏行业中的应用

—以独立游戏《凌驾》为例

赵凌峰

Abstract：The act of development should be one of constant advance; from its invention to the present day the game industry has greatly changed the environment and quality of people's lives. The rise of the mobile gaming industry to a certain extent is born from a need to adapt to the era of fast-paced development brought about by the fragmentation of entertainment. The sheer popularity of virtual reality technology has opened up new roads of development for the mobile phone games industry. This project uses the indie game “Above” as basis, illustrating how virtual reality concepts are put into practice in mobile gaming to achieve a fully immersive gaming experience that can help develop and diversify virtual reality technologies. The gamer can take advantage of the low cost of virtual reality equipment, using the mobile phone game as carrier, to enjoy a more realistic gaming experience while also promoting this emerging industry.

Keywords: Mobile games；Virtual Reality；a sense of equipment

1 绪论

1.1课题背景及研究的目的及意义

从2013年至今，手机游戏行业目前的发展形式不甚乐观，全国每月产出多达上千款，累积上线游戏数十款，能够获得良好收益并且稳定运营下来的手机游戏仅一两款，其失败的根源原因之一在于传统手机游戏体验已经无法满足现代社会人们多样化的需求。

传统手机游戏以智能手机为载体、通过点击屏幕上的触屏按钮进行交互，这样的操作模式对玩家的游戏体验有很大程度上的限制。因此，在这样的市场需求背景下，手机游戏从借助手机屏幕进行游戏的“2D视觉”向“3D视觉”方向发展是必然趋势。

当今世界，无论是不断增加的游戏玩家还是迅速更新的手机硬件，都在推动手机游戏产业的快速发展。在这样的大环境下，手机游戏朝着提升游戏体验质量、改善游戏画面效果、拓宽游戏应用领域的三个方向发展。其中针对游戏体验而言，拥有强大的临场感和沉浸式体验的虚拟现实技术是强化游戏玩家体验的不二选择，因此虚拟现实技术与手机游戏的结合对于游戏产业而言不仅是行业发展的必然结果，也是拓宽行业发展的必经之路。

综上所诉，寻求虚拟现实技术与手机游戏结合的方法满足了当今的市场需求，因此本课题以《凌驾》手机游戏为依托，力争将虚拟现实技术应用到手机游戏行业的观点付诸实践。通过本课题的研究，计划完成让玩家通过眼镜和手柄进行沉浸式虚拟现实手机游戏的目的，对手机游戏的传统行业模式的进行突破。

1.2课题研究内容和研究方法

1.2.1课题研究内容

本文以独立手机游戏《凌驾》为实践基础，分析国内外现有手机游戏以及现存的虚拟现实交互模式，提出了沉浸式手机游戏的概念，在规避传统手机游戏模式反馈弱、游戏体验弱等缺陷的前提下，对虚拟现实技术在手机游戏行业的应用进行实验，达到对虚拟现实技术在手机游戏行业的应用进行理论性研究的目的。

1.2.2课题研究方法

1）实践调查法：对国内外约三百多种现有交互作品和手机游戏进行操作体验，对国内外虚拟现实在手机游戏行业的应用进行了深入的调查。

2）对比分析法：对国内外的虚拟现实技术进行对比分析，从中发现虚拟现实技术在手机游戏行业应用中反应出的某些不足。

3）文献研究法：参考知网、万方数据库等网站中的论文，为本论文的研究提供了理论基础。

1.3本课题国内外研究现状

“虚拟现实（Virtual Reality）”是上世纪90年代比较有名的“雾件”技术（Vaporware），远在开发完成前就开始宣传的产品，直到2012年“电子娱乐博览会”上Oculus首次展出了搭载虚拟现实技术的Rift头戴式显示器，这才将虚拟现实技术带至大众的视野之中。Oculus VR公司的“Oculus rift”体感眼镜由两块镜片组成，单眼OLED屏幕分辨率可达1080P，而视野更可以达到水平方向100度，开阔的视野使画面更具冲击力。

在此之后，三星公司也推出名为“Gear VR”的虚拟现实产品，该款体感设备的优点在于对头盔交互体验的操作系统进行了集成，该功能一定程度上打破了游戏行业中体感眼镜设备对手柄的依赖，对操作方式进行了新的开拓。

近年来，HTC公司与Nibiru公司也不断对VR设备进行深入研究。其中HTC公司最新发布的“HTC Vive”体感眼镜设备也加入了增强现实技术，使得该款体感设备在用于体验和游戏体验上更加真实和舒适。与此同时，Nibiru体感眼镜设备也在发展（如图1），相较于其他开发商的体感眼镜，其优势在于重量轻、结构简单、价格便宜等。Nibiru体感眼镜设备需要将手机放入头盔的前匣中，体验者通过头盔内置的两块镜片来体验手机游戏内容，该设备体验视频源和游戏源全都来自于手机中，游戏里每秒刷新的次数能够保证在60以上，在以上前提下，用户能够流畅的进行沉浸式游戏体验。

图1 Nibiru体感眼镜

虚拟现实产业一直备受关注，传统手机游戏产业爆发至今在国内外的发展都已经具备较完整的市场形态。传统手机游戏的优点在于方便携带，方便快捷，适合碎片化娱乐。但也存在很多缺点，如，传统手机游戏的触屏操作的方式导致了人机交互操作反馈很弱，早在2007年，华北科技学院的李其中就曾发表论文对虚拟现实技术在手机游戏中的应用前景进行分析，2009年，复旦大学的顾鸿亮也发表论文《虚拟现实技术在教育、游戏、桌面强化方面的多元应》对虚拟现实的在游戏等行业的应用进行进一步研究，至2015年，浙江大学金小能已在论文中提出手机游戏交互设计对玩家的游戏代入感和沉浸感有重要作用的观点。

因此，从国内外发展现状来看，将虚拟现实技术应用到手机游戏产业已有一定程度上的发展，但并未产生非常优秀的作品，也未能形成完整的、可借鉴的体系。

2体感交互技术概述

2.1虚拟现实技术概述

虚拟现实 (Virtual Reality )是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。这种系统可以应用于各种虚拟环境，对用户的视觉、听觉、触觉等多感官进行影响，使用户产生犹如身临其境的感受。而应用于手机游戏的虚拟现实技术则略有不同，它是在穿戴体感头盔等设备的前提下，从视觉上体验沉浸式虚拟游戏环境的一项新技术。体验者将手机放在体感头盔中，通过虚拟现实头盔接受视觉信息，同时使用连接手机的蓝牙手柄进行游戏操作。这样的形式能够给予体验者最大限度的交互性操作体验。

2.2陀螺仪概述

陀螺仪又叫角速度传感器，是一种运动的检测装置，其核心在于高速回转体的动量矩敏感壳体。该敏感壳体会在相对的惯性空间里绕正交于自转轴的一个或两个轴进行回转运动，而陀螺仪就对其产生的角度信息进行接受并反馈。目前市场上大部分的智能手机都内置三轴陀螺仪（如图2），三轴陀螺仪可以同时测定6个方向的位置，还包括移动轨迹和加速度。三轴陀螺仪体积小，重量轻，结构简单，稳固性强，能够出色的模拟游戏中的重力感应，极大的提高游戏真实感。

将手机三轴陀螺仪与手机游戏结合，如同将游戏世界灵活化，只要你转动手机屏幕就能够看到不同的画面，一定程度上简化了繁琐老套的左右点击移动视角的操作方式，使得游戏体验更加方便人性化。

图2 三轴陀螺仪

2.3虚拟现实技术与陀螺仪脚本的结合及优势

传统的手机游戏要求需要玩家手动调整游戏视角，这样的游戏模式一定程度上将玩家束缚在了屏幕之外，导致玩家身体上的体验和反馈弱到近乎没有的状态。然而，将陀螺仪与虚拟现实技术相结合，就可以让头戴眼镜的玩家通过向不同的方向转动头部来更改游戏的视角，达到所见即所得的、身心完全投入到游戏中的效果，这是传统的游戏产品永远也无法带来的全方位游戏体验。

3虚拟现实手机游戏《凌驾》美术分析

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