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数字媒体技术下游戏的发展

The development of game based on digital media technology


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二〇一四年七月

摘 要

1 问题
游戏的发展是随着科技、社会、文化的进步，同时向前进步的。由于硬件更新和技术水
平越来越 成熟，游戏体验感也越来越逼真，玩家对游戏苛求也更高。这使得游戏的研发和游
戏相关的数字媒体技术 必须相应的得到提升，虽然在这种情况下各种高端高品质画面的游戏
渐渐开始普及游戏市场。但硬件更新 换代的水平并不均衡，不是所有游戏玩家的硬件都有高
端游戏运行所需要的运算能力的，这就使得很多高 端游戏在研发中不得不通过专门研究的数
字媒体技术来控制游戏效能使之达到不同水平的计算机都可以运 行，且又能够达到比较令人
满意的画面效果，所以说高端高画质游戏能在比较低的耗能下运行并且能达到 理想的画面效
果是很多游戏开发团队所不得不面临的现实问题，因互联网而兴起的网络游戏更是依赖于此 ，
本文将针对这个问题展开研究。
2 解决问题思路
首先通过对游戏市场的发展和 最新数字媒体技术在高端游戏中的应用分析，对有待解决
的低耗能下运行高端品质游戏的问题，来明确研 究的重点和方向，应该说研究高端游戏运行
中最消耗计算机运算效能的技术就是解决问题的关键。文章第 三章开始针对最需要节省耗能
的网络游戏中的夜晚游戏场景光照制作技术进行研究。因为夜晚游戏场景受 到光照局限性的
影响，按照原有的制作夜晚游戏场景的光照技术就会大量的消耗计算机效能，文章通过研 究
总结出一套适合夜晚光照特点，且在低耗能水平下能表现出高品质游戏画面的技术。之后通
过 结合其他数字媒体技术按照真实的网络游戏开发标准来实际制作出游戏项目所需的夜晚场
景，通过实际制 作达到理论结合实践来验证所研究的游戏夜晚场景中的光照制作技术和其他
数字媒体技术应用方式在解决 游戏品质和运算效能方面的可行性和有效性，也能够实实在的
看到低耗能下的游戏画面品质，以此探讨新 数字媒体技术下的游戏发展与创新。
3 完成工作
1) 对游戏的诞生发展、分类进行系统的总结归纳。为后续研究提供方向和实际研究背景
参考。
2) 对数字媒体技术在游戏软件开发领域的应用方式和各种数字媒体技术的发展普及进
行了深 入研究，通过各种举例说明，实际论证，来探讨新数字媒体技术下游戏领域的创新思
维如何得以实现，并 对数字媒体技术的发展和其在游戏领域的应用形式及对游戏产业的巨大
改变进行了系统的研究分析。
3) 总结出解决问题的关键就是高耗能的游戏场景光照制作技术，并针对最需要节省耗能
的网 络游戏中的夜晚游戏场景光照制作技术进行研究。研究出一套即节省效能又能表现出高
端游戏品质的夜晚 场景光照制作技术。
4) 配合其他数字媒体技术的来共同制作一款实际项目需求的游戏场景，理论联 系实践来
验证了研究课题的可行性和实用性。
关键词 游戏，数字媒体，次世代，虚拟现实








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目 录
1 绪论----------------- -------------------------------------------------- ------3
1.1 游戏概述------------------------------ ---------------------------------3
1.2 发展历程--- -------------------------------------------------- ----------3
1.3 游戏分类-------------------------- -------------------------------------4
1.3.1 游戏类型分类-------------------------------------------- ---------4
1.3.2 游戏运行平台分类 -------------------------------------------------5
2 游戏相关的数字媒体技术--------------------------------- ----------------------6
2.1 数字媒体技术------------ -----------------------------------------------6
2.1.1 数字媒体技术---------------------------------- -------------------6
2.1.2 游戏中数字媒体技术应用形式 ---------------------------------------7
2.1.3 数字媒体技术为游戏产业所带来的巨大变革---------------------------7
2.2 硬件的发展是游戏行业发展的基石 -----------------------------------------8
2.2.1 电视技术的发展--------------------------------- ------------------8
2.2.2 智能手机的普及为游戏开辟了新空间 ---------------------------------8
2.3 互联网络的普及 -------------------------------------------------- -------8
3 数字媒体技术在游戏研发中应用研究 ---------------------------------------------9
3.1 标准 3D 游戏制作技术------------------------------ ---------------------9
3.2 通过游戏项目实例研究数字媒体技术的应用 ---------------------------------9
4 学习数字媒体时一些感悟--------------------------------------- ---------------10
5 结论------------------------ ------------------------------------------------10
参考文献------------------------------------------ ----------------------------12




















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1 绪论
1.1 游戏概述
电子游戏 Electronic games，又称为视频游戏 Video games 或电玩游戏可简称电玩，是指人通过电子设备如电脑、游戏机、手机等进行的一种娱乐方式。在人类艺术发展史中,
大家把电 影和电视称为继文学、戏剧、绘画、音乐、舞蹈、建筑之后的第七和第八艺术。现
今，游戏通过多年的发 展跻进艺术的殿堂，被誉为人类的“第九艺术”[1]。
电子游戏大都是从传统现实游戏发展而来的， 就像最初的棋牌类游戏益智类游戏等，传
统的游戏是电子游戏的发展的根源，而游戏的发展也经历非常多 的阶段，现在的游戏已经发
展出了非常多的种类，目前仿真度极高的视频游戏已经成为代表游戏技术与美 术水平的代表。
现代电子游戏已经不只是一种娱乐形式了，它已经成为了文化传媒领域的另一面旗帜，
20 世 纪末的很多学子们见证了在几十年的时间内电子游戏的这个蜕变过程。每一款游戏都有
专属于自己的规则 和规范，而且每款成功的游戏也都有着打动玩家的代入感，一款大制作的
优秀游戏都有能把玩家带离现实 世界的能力，使其沉浸在虚拟世界中不能自拔。有人认为游
戏是毒品，把很多的青春年少，正在学习年龄 的青少年深深的拉入了虚拟世界的深渊，甚至
有人为把网瘾的主要根源归结于游戏，但是，随着时代的发 展，人们对游戏的看法也在逐渐
改变。因为世界万物任何事物都有他的正反面，有利必然有弊，游戏的优 点也是人类社会不
可缺少的，它不仅能够缓解人们工作、学习、生活的压力，而且有助于培养人的观察力 、判
断力、反应力和思考力，还能够增长知识和技能。因此，电子游戏已经成为一种人类社会深
受欢迎的一种休闲、娱乐和益智活动，它的发展也影响着人们的生活和娱乐方式。近几年电
子游戏已经发 展成为一种产业，并且已经成为国民经济中构成中不可忽视的一个重要产业。
1.2 发展历程
电子游戏自 1952 年面世以来经历了半个多世纪的发展，现在的电子游戏已经完全跟当
初 最开始的游戏有了翻天覆地的变化，最初的游戏载体是刚刚面试不到十年的是真空管电脑，
而现在的游戏 确是在游戏主机，电视，电脑，手机等多种平台上。应该说在任天堂这个名字
在游戏的发展过程中是功不 可没的，任天堂也通过电子戏创造了公司历史上的辉煌成就，任
天堂公司的 FC 游戏机 诞生于 1961 年，自他的首款飞行游戏《超级大战》诞生以来，《超
级玛丽》《坦克大战》《魂斗罗》等无 数的任天堂游戏伴随着好几代人的成长，也造就了日本
动漫游戏产业在上个世纪统治世界电子游戏领域的 绝对地位。
进入 90 年代后，大多数家用游戏机开始进入中国市场，任天堂的 FC 更是在中国市场
占领的主导地位，几乎占了中国家用游戏机市场的 7 成以上，经历过那个年代的中国 人也许
还记得，很多家庭里都会有一部红白相间的游戏主机，并且配有黄色的游戏卡带，《坦克大战》< br>《魂斗罗》《超级玛丽》都是那个年代中国游戏的代表，对于当时刚开始改革开放的中国来说，
电 子游戏的引入应该如春风拂面般给我们带来了新奇而朝气的电子娱乐方式的新体验，当时
值得一提的是 capcom 推出的格斗类对战游戏街头霸王，它搭载在街机游戏机平台上为当时
的街机游戏注入了新 鲜血液。而在电脑方面英特尔公司推出了第五代构架的奔腾芯片处理器，
高性能的处理器为 PC 电脑游戏提供了优秀的游戏载体，当时微软的 windows95 和
windows98 操作系 统为游戏提供了新的更方便操作界面，在此时电脑游戏开始大量的出现并
取得了一定得市场成绩，虽然其 运算能力和搭载的游戏软件水平也不是很高，但在当时是非
常值得欣慰的一种突破，因为其为将来高端视 频游戏的发展打下了基础和发展空间。
在21世纪的头10年里，家用机市场基本被三款家用机Wii、Xbox 360、PlayStation3
所占据。同时在这 10 年中电脑游戏也有了翻天覆地的变化，因为电脑硬件运算速度的以 18
个月翻一番的速度升级，很多优秀的视频游戏也移植到了 PC 单机上，在近些年诞生的更高
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端显卡支持下 ，有些电脑上的视频画面效果甚至超过了家用机上的效果，越来越多的游戏种
类也在 PC 的平台上生根发芽了，网络游戏更是在这 10 里一跃发展成在全球拥有 300 亿美
元产业规模的 巨大市场；暴雪出品，必属精品。暴雪公司旗下的大型多人在线网络游戏《魔
兽世界》创造了拥有 1150 万注册用户，最高全球同时在线人数超过 300 万的惊人记录，还
有很多像《传奇》《奇迹》等韩国网络游戏也成功的开创了一片属于自己的天空。
2010 年后随着高端智能手机的发展，苹果、安卓、塞班等平台也已具备了一定的硬件和
软 件基础，很多在这些平台上搭载的手机游戏和平板电脑游戏开始被人们所追捧，其游戏可
玩性和画面效果 也越来越成熟，尤其今年一年，苹果和安卓上的游戏应用几乎每个月都有上
百款新游戏诞生，
1.3 游戏分类
游戏自诞生以来到现在的发展历程前面已经基本都详细的分析过了，历 经半个多世纪的
革新换代，到了今天游戏的种类已经有了非常多的分类，其主要分类我总结出以下几个大 方
面就是按游戏类型、运行平台和参与方式来划分。
1.3.1 游戏类型分类
(1)策略类
策略类游戏 SLG（Strategy Game）此类游戏主要是在游戏制 作者创造的游戏规则下进行
游戏，游戏方式可以是即时的也可以是回合制的，但总得游戏方向在于玩家通 过比较周密的
逻辑性思考和计划，来取得游戏的胜利。可以说此类游戏主要比拼的是玩家的智慧。比较有
代表性的 SLG 类游戏有《英雄无敌》《Dote》《魔兽争霸》《星际争霸》等。
(2)动作类
动作类游戏 ACT（Action Game）这类游戏在现代游戏中是比较 主流的游戏类型，其特点
是玩家通过手眼协调的配合能力，在与玩家和计算机玩家的对战中取得胜利，其 游戏的题材
比较多的是射击和格斗，操纵杆或游戏手柄也是这类游戏的主要操作方式，动作类游戏能被< br>世界范围内各个国家和民族普遍接受，其之所以受到广大玩家的欢迎，就是因为其玩家与玩
家之间 的对抗性强、竞技性高，玩家通过不断的熟练角色操作和熟悉装备特点等游戏内容，
来提高竞技水，以便 在游戏的激烈对抗中取得优势。
(3)运动类
运动类游戏 SPT（Sports Gam e）运动类游戏是从现代传统体育发展而来，现今大多数知
名体育竞技项目在电子游戏的世界中几乎都能 找到，例如足球、篮球、网球、乒乓球等的各
类游戏。一些好的运动类游戏的对抗性甚至不下于真实的体 育竞技比赛，在运动类游戏中不
得不提一下 Wii 平台上的很多款运动类游戏，Wii 的体感游戏 方式在运动类游戏中得到了充
分的利用，其乒乓球、拳击、网球、高尔夫球都是在世界范围内受欢迎的运 动类游戏，Wii 的
游戏形式既能体验体育竞技的规则和对抗性，又能通过实体的游戏运动而得到的酣 畅淋漓的
感受。
(4)角色扮演类
角色类游戏 RPG（Role Playing Game），此类游戏顾名思义就是由玩家扮演虚拟世界里
某些角色来进行游戏，在这 类游戏中基本上是设计好场景，设计好故事情节，设计好玩家需
要进行的游戏行为，玩家通过游戏过程能 在游戏中体验到游戏整体带来的游戏氛围，充分的
把玩家带入到游戏的世界观中来体验游戏的乐趣。玩家 所扮演的角色大都是通过游戏情节来
得到道具、经验、成就等，进而一步步提升自身能力、等级、属性， 再不断的挑战更高的游
戏剧情和游戏体验。这类游戏玩家的群体普遍年龄偏小，以青年人为主力群体，好 的 RPG 游
戏故事背景宏大，故事剧情曲折，甚至堪比电影，所以能受到广大青年玩家的欢迎。
(5)冒险类
冒险类游戏 AVG（Adventure Game）其实大多数冒险类游戏也可以说是另一种角色扮演
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类游戏，因为其游戏方式经常是玩家扮演游戏中的一个特定角色来完成游戏中 的冒险故事，
但在游戏中会有很多通过智慧去猜谜，打开机关，找到游戏内设定好的通道或道具，也有可
能需要通过战斗和竞技对抗的方式来获得游戏内所需的内容，可以是经验、道具、装备等。
但冒 险类游戏与标准竞技类或模拟类游戏不一样，它并不涉及战略战术上的游戏过程，而更
注重游戏玩家和游 戏剧情的交互性，现在这类游戏在家用单机游戏平台上比较盛行，而且普
遍画面效果都极尽所能。

(6)模拟类
模拟类游戏 SIM（Simulation Game）是模拟某 个现实生活中的场景、剧情、生活方式、
社交方式等内容创造出来的游戏，这类游戏的特点就是极尽所能 的来在游戏中创造现实生活
中所真是拥有的事物内容，其模拟的真实性非常高，这类游戏是能让玩家模拟 在现实生活中
存在但并不能也没机会去亲自体验的感受，比如模拟成为一座城市的市长、一个大的影视公
司的经纪人，一个博物馆的馆长，或者一个城市里的暴力犯罪份子
等等。
(7)休闲类游戏
休闲类游戏（Casual Game）休闲类游戏没有固定的游戏模式， 它所遵循的最重要原则就
是简单方便的为玩家带来轻松的游戏体验。休闲游戏一般都不需要太多的经济投 入，入手简
单，方便操作。休闲游戏一般都是给大多数人群在一种比较放松或无事可做的时候来消遣的< br>小游戏。这类游戏的可以运行在任何平台上，但主流方向应该是手机、平板电脑、掌机上。
1.3.2 游戏运行平台分类
在电子游戏的发展过程中，游戏载体的升级一直在影响这 游戏的发展。简单的说，游戏
运行平台就是游戏主机，游戏主机是给游戏软件运行提供了一个大环境。游 戏平台越好，那
么上面搭载的游戏也就越好，每个游戏平台都有他的极限，当游戏平台发展到了极限，不 能
满足游戏软件的需求时，游戏平台就会升级。现有游戏平台的种类如下：
(1) PC 游戏
PC 机就是我们俗称的电脑，其实电脑平台是开发游戏的主要工具，大多数游戏都是通过
电脑编程制作出来主程序，PC 游戏也已经有了很多年的发展历程，1931 年电脑诞生，可以
说是 20 世纪最伟大的发明，电子游戏诞生以来电脑硬件的更新速度也开始了飞速 的发展，
计算机硬件更新的速度是 18 个月翻一番，不只是中央处理器，内存，更关键的在于提高显
示性能的显卡有了很大的提升，显卡拥有独立未显示处理运算的 GPU，显存也越来越大，使
得在显示和支持 3D 图形方面的能力也越发的强大，很多高端的游戏能够在 PC 的平台上展
示出高品质的画面效果并且能流畅的运行。
(2) 控制台游戏
控制台游戏（Console Game）主要指大多数家用游戏机也可简称为“单机”。在国外被
称为 Console，控制台游戏 的特点是以游戏主机为搭载游戏运行的平台，而通过平台特点和
性能，再由游戏软件供应商来开发游戏软 件。是典型的游戏硬件软件分离式的游戏方式。一
般游戏控制台也是专门为游戏而设计的一台计算机，这 台计算机有专门搭载游戏软件的方式
从发展历程上来说，从插卡到光驱再到现在的硬盘存储，都是控制台 游戏的主要搭载模式。
控制台的设计是专门为运行游戏而来，那么控制台就在 CPU、内存、图形设备 、声音设备和
输入输出设备上为游戏而全力打造，而且控制台的这些硬件设备是量身定制，集成度很高，
并不能像 PC 机那样随时可以更新升级某个部件。可以说控制台类游戏应该是由游戏控制台
和高清电视机再搭载游戏软件组成，这类游戏是高端高品质游戏的主要诞生地。
(3) 街机游戏
“街机”是最初在酒吧里出现的 Brown Box 的乒乓球游戏，现在这类游戏已经发展成了
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一种竞技性和娱乐性非常高游戏种类，街机游戏机也可以分成硬件和软件，其硬件和软件是
因为当时软硬 件发展都没达到很高的水平，为了得到比家用机更好的游戏效果就，专门设计
制作出成本更高容量更大的 游戏机，街机游戏机软件和硬件也是分离的，只不过当时的游戏
软件要比家用机的复杂得多，并不是一个 小型卡带就能解决的东西，其用来盈利的模式也不
是靠销售主机和游戏软件，而是通过让更多的玩家花很 少的一部分钱在短时间能体验到比家
用机更高端的游戏体验。
(4) 掌机游戏
掌 机（掌上游戏机），是指便携类小型游戏机，其特点是便于携带，可以在任何时间地点
使用其进行视频游 戏。最早的掌机游戏可以追溯到任天堂的 Gameboy 系列。掌机游戏早期的
特点是简单明快，以 休闲游戏为主。此类游戏的主要目的是给在闲暇时无事可做的人以短暂
而又有趣的游戏体验；现代最新的 游戏掌机 PSV 和 3DS 上也开始移植一些高端的视频游戏，
虽然还不能完全跟真正的视频游戏 相比较，但画面效果和游戏性也都并不逊色多少。
(5) 手机游戏
手机游戏就是在手机上 运行的游戏。手机游戏和前面的掌机游戏有一定的相似度，都是
便于携带，游戏方式和种类也有很多相同 ，但其发展历史和搭载平台有着本质区别，掌机游
戏是专为游戏而设计的便携式游戏机，而手机是从家用 电话发展而来，随着硬件的发展渐渐
智能手机越来越高端，才使手机上的游戏得到了发展的空间，手机的 主旨是用于电讯传播，
游戏的发展是其附带的功能之一而已，但手机游戏虽然发展才刚刚起步，但其游戏 发展的市
场前景无法估量。



2 游戏相关的数字媒体技术
上一章重点阐述了游戏的起源和发展，并对游戏未来和发展有了一定的展望，从其整体
趋势而言 ，游戏软件的进步与创新已经离不开相关的新数字媒体技术的支持，所以这一章重
点阐述和论证数字媒体 技术对游戏产业产生的影响及变化。

2.1 数字媒体技术的发展
提起游戏的发 展和创新不得不首先谈一下数字媒体技术的发展，因为伴随着社会的和科
技的发展，数字媒体技术已经被 广泛的应用到了人们生活的各个领域，游戏研发虽然只是数
字媒体技术应用领域中的一小部分，但这部分 技术是本文研究的重点，所以下面将对数字媒
体技术和与游戏相关技术的发展状况进行阐述和研究。

2.1.1 数字媒体技术
数字媒体是近些年来才发展起来的新领域，数字媒体主 要是依托各种电子平台，来表现
人文艺术、传播设计的内容，他的发展以数字技术为基础，用人文艺术的 创意和设计为指导。
简单解释就是一种文理结合新型实用科学技术，并且需要广泛的综合知识和应用能力 的新领
域。
数字媒体技术涉及的主要特性其实是传播，他的主旨目的都是直接或间接为传播服 务的。
在电子游戏领域可以说数字媒体技术已经成为游戏创新发展的关键。因为游戏的传播性已经
使其成为数字媒体的重要组成部分。具备良好的数字媒体技术和艺术基础，同时具备坚实的
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数字媒体软件系统开发能力，才能够创造出更优秀的游戏作品。可 以说现代的高端游戏都是
技术与艺术并重。既有丰富的艺术灵感，又有坚实的技术支持，这也是游戏开发 所必须的。

2.1.2 游戏中数字媒体技术的应用形式
在游戏中数字媒体技术 其实可以包括为大多数游戏开发技术，从策划到程序到美术，都
需要数字媒体技术的支持，最新数字媒体 技术的应用使游戏可玩性更高、仿真度也更高。其
主要的数字媒体技术都是通过游戏引擎来实现的，现在 主流的游戏引擎有 Unreal系列引擎、
Doom3 引擎、CryENGINE2、RenderWare、Gamebryo, Virtools 以及 Source等，各种高品质
游戏都是通过游戏引擎来展示其魅力的。其中最新的次世代游戏《孤岛危机 3》，其游戏画面
的表现力是以“以假乱真”概念来研发的，其效果也确实达到了以假乱真的程度。使用 的游
戏引擎 cryengine 3 现在主要被用来开发 xbox360、ps3、pc 的游戏，其在 PC 机上可以支
持 dx9.0 和 dx10 乃至更高，也可用来开发 mmor pg，引擎开发公司认为这款擎所应用的最
新技术完全是为高端品质游戏而设计的，而且这款引擎在下一 代主机来临时仍有升级空间，
比如假设的 ps4、xbox720 等等。
数字媒体技术在 游戏中的应用形式主要就是通过游戏引擎来实现，最新被应用到游戏中
的数字媒体技术也都为游戏的画面 、品质、代入感、体验感而服务的。当然在游戏开发中游
戏引擎是基础，但也还需要其他很多软件开发工 具相应配合才能达成最终目的，比如一款名
为 Zbrush 的 3D 制作软件，通过这款软件可以制作出游戏中所需要的高品质模型， 是通过
这款软件运用美术技巧来雕刻 出来的著名罗丹雕塑作品《思想者》，逼真程度和细节度完全可
以与真实雕塑相媲美，虽然这个在 Zbrush 中制作出来的模型并不能直接应用到游戏引擎中，
但通过这个制作出来的模型我们可以得 到游戏引擎中所需要的很多其他技术信息和数据，在
通过这些技术信息数据在游戏引擎中实现其雕刻出来 的效果。

2.1.3 数字媒体技术为游戏产业所带来的巨大变革
数字媒体技术 已经普及到人们的日常生活，其变化日新月异，它为游戏产业带来的变革
也是巨大而客观的，游戏产业已 经迅速的挤进了发展世界经济的重要元素行列。进入 21 世
纪以来中国拥有约 5 亿以上的网民、3 亿以上手机用户、约 1.1 亿网络游戏用户、1 亿以
上有线电视用户。在这种 大背景下，中国数字娱乐市场高速发展着，据统计：中国数字娱乐
行业产值已从 2003 年的不到 100 亿美元增长至 2012 年底的 800 亿美元，其中游戏产业
可以占到 13 左右，就是大概 250 亿美元以上，也成为了国家经济增长的一大因素之一。
大型网络游戏，智能互 动视频游戏、智能手机游戏，大型街机模拟游戏等大批新数字媒体技
术应用下所诞生的新娱乐形式都真实 的影响着我们的生活。
现今大多数最新游戏研发中视觉艺术也成为了游戏制作人和广大游戏玩家所研究 和关注
的重点，一款游戏的成功与否，艺术表现力起到了至关重要的作用，数字技术也正是为此提
供了强有力的支持。没有数字技术的支持游戏产业将无法前进。从 2000 年新开始各有线电
视收 费频道中陆续开播了电子竞技类频道。甚至中央电视台也曾经播放过“E-SPORTS”的电
子竞技栏 目。2003 年 11 月国家体委正式宣布电子竞技正式成为国家体育的第 99 个项目；
2004 年开始中国曾举办了多次 WCG（World Cyber Games）世界电 子竞技运动会这项经典赛
事。这些也足以证明在数字媒体技术支持下，游戏竞技已经发展成与传统体育竞 技项目有着
不相上下的号召力的体育项目，也为电子游戏行业在传媒产业领域中开辟了新天地。

2.2 硬件的发展是游戏行业发展的基石

2.2.1 PC 电脑的发展和进步
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PC 电脑的发展更是 为整个人类社会带来了飞跃性的变革，可以说计算机是上个世纪最伟
大的发明之一，其现在的硬件速度发 展超过 18 个月翻一番，在硬件的更新换代的同时微软
于 2012 年 10 月 25 日发布了最新一代操作系统 Windows8，这一代操作系统使电脑操作更
加简单，更加快捷，并且 也为更高端的处理器和显示卡提供了支持，可以说PC 硬件性能和
最新的操作软件的每一次更新，都使 电子游戏也相应的随之有着非常大的飞跃发展，游戏显
示卡越来越强大，同时游戏的表现能力也越来越依 靠显示卡的强大功能。
在电脑硬件的不断更新和强大的过程中，电子游戏也在一步步摆脱硬件显示和运 算能力
的束缚，一步一步往更高品质，更高体验性的方向发展，因为操作系统的更新，很多视频游
戏开始陆续登录了电脑硬件平台，更多的电脑游戏品种在 Windows 操作系统中有了发展的空
间，很多在电视机平台的游戏被移植到了电脑上，因为更高性能显卡的问世，让视频游戏也
大量移植到了 电脑平台，有些游戏品质甚至已经超过了原来视频平台的品质。一些高品质游
戏因为需要有高性能硬件运 算支持，也成了测试最新诞生电脑硬件性能的标准。

2.2.2 智能手机的普及为游戏开辟了新空间
手机游戏是近几年来才发展起来的新领域，因为手机在最近几年中 有了飞跃性的发展，
其已经完全从普通的通讯工具，发展成带有通讯功能的智能掌上电脑，其硬件原理也 跟 PC 机
越来越相似，智能手机有着专门为自身所设计的 CPU 处理器，和能存储并带有显示功 能增强
的硬件设备，而且硬件更新速度也由开始的单核处理器发展到现在的多核处理器。这些手机
硬件的发展为手机游戏开辟了空间，各种手机游戏开始突破最简单的贪吃蛇，棋牌类等游戏
的限制，开 始有了更多的游戏品种。尤其在苹果 I phone 智能手机上市后，其应用商店为苹
果手机及苹果 平板电脑等电子设备开始提供软件平台供应后，游戏应用市场在手机的平台上
也蓬勃的发展起来，现在与 苹果应用市场不相上下的安卓操作系统也是自成体系，跟苹果平
台和应用展开了针锋相对的竞争。智能手 机越来越在普通老百姓中普及，这为手机游戏创造
了新的巨大市场，现今手机游戏市场基本被苹果、安卓 、塞班平台的手机中各游戏开发商所
抢占。手机游戏也变得更耐玩，互动性更好、画质更高，按现今手机 的智能化高端化的发展
趋势来看，手机游戏的发展潜力已经不亚于电脑游戏和视频游戏。不久的将来会出 现电脑游
戏视频游戏手机游戏三足鼎立的局面，因为手机在每个人生活中的普及程度，我相信手机游戏甚至会超越传统游戏，成为游戏发展的主流。

2.3 互联网络的普及
互 联网的出现可以说是人类通信技术的一次重大革命，因为互联网最初的发展是用于军
事目的，虽然最开始 他并没有考虑到会成为全人类交流服务的工具。但其高效、无障碍的传
播特点使因特网最终成为人类社会 通讯网络中的重要组成部分，而其人们生活的影响是深远
的。互联网络可以把全球各地的计算机连接起来 ，让地球两端的人们犹如面对着面，实际上
网络是把让人与人的距离拉近了。

3 游戏研发中新数字媒体技术的应用
本章结合一款实际研发中的游戏项目的夜晚场景制作，来将第三章的 光照技术原理进行
实际应用，在实际应用中还将研究其他一些游戏场景中数字媒体技术应用的方式，因为 一个
场景中光照技术是其中的一个组成部分，为了得到最终的令人满意的场景效果，就需要有更
多的相关数字媒体技术配合夜晚光照技术来共同实现。
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3.1 标准 3D 游戏制作技术
所有的3D 游戏可以说都是基于 DirectX 的技术来研发的，包括游戏引擎，模型贴图制
作软件等，DirectX（Direct extension，简称 DX）是由微软公司研究创建的多媒体编程接
口。通过 C++编程语言编写。其被广泛使用于 Microsoft Windows、Microsoft Xbox和
Microsoft Xbox 360、PlayStation3电子游戏开发中。目前更新的最新版本为 DirectX 11，
已经被 Windows 7、8、Vista 支持。
Direct X 可以加强 3D 图形支持运算能力，而且他主要为游戏设计人员提供一个共同的
硬件驱动标准，让游戏开发者不必 为每一品牌的硬件来写不同的驱动程序，也降低用户安装
及设置硬件的复杂度。从字面意义上说，Dir ect 就是直接的意思，而后边的 X则代表了无
限的意思，从这一点上我们就可以看出 DirectX 的出现为游戏提供了标准统一化的开发原理
大框架。Direct X 也为现代游戏硬件软件提供了衡量标尺。
Direct X 不仅是一个简单的图形 API 系统，它还是一款用途广泛的 API，其核心系统
由很多组建组成其中包括 Direct Graphics(Direct 3D+Direct Draw)、Direct Input、Direct
Play、Direct Sound、Direct Show、Direct Setup、Direct Media Objects等多个组件，
它为游戏引擎提供了一整套的数字媒体接口方案。其中具体组成概念：
Direct 3D: 3D 图形包，在显卡的支持下提供各种丰富、强大的图形渲染功能。
Direct Draw：2D 图形包，提供硬件加速的 2D 渲染显示功能。
Direct Input：为包括游戏杆、鼠标、键盘和游戏控制器在内的输入设备提供支持。
它还未反馈游戏设备提供支持。
Direct Play：对编写多人联网游戏提供支持，包括在处理玩家连接，消息发送，
语音交流框架等方面提供强大功能。
Direct Sound：音效方面的支持，提供低延迟的声音和对硬件资源的高度控制。
Direct Show：提供媒体流架构支持，可播放高品质的视频和音频。
Direct Setup：对 Direct X 应用程序提供安装方面的支持。

3.2 通过游戏项目研究数字媒体技术的应用
前面对于游戏引擎的构建标准和运算原理做了简单的阐述，下面将结合一款实际制
作的游戏项目来对夜晚游戏场景的数字媒体技术的应用进行详细研究。
金庸武侠题材大型多人 在线网络游戏项目，该项目的研发汇集了国内顶级游戏制作人及
团队，是历时多年和经历多次重组而孕育 出的游戏项目，现在此游戏项目研发已经接近尾声。
结合这款游戏中的一个场景制作中使用的新数字媒体 技术我们可以看到在现在大多数网络游
戏中数字媒体技术应用的要求，在这款游戏中夜间场景是最难制作 的，但这个场景中的夜晚
场景已经表现的非常到位，其中很多最新数字媒体技术的使用功不可没，也开创 了一套国内
游戏研发中对夜晚游戏场景开发规范。
游戏的场景制作是游戏中至关重要的一环，因为在玩家视觉所能看到的 90%以上的内容
都是 在游戏场景制作范畴内，游戏的剧情、角色的载体、游戏的玩法、任务的进行、关卡的
设计等等游戏相关 的娱乐内容都是需要在游戏的场景中进行的。游戏场景的制作流程也是极
为复杂，在整个游戏团队中需要 跟各个部门，各个学科的专业技术人员相互配合沟通来共同
完场整个场景的制作，一款成功的游戏缺少不 了优秀的场景制作人员的努力，但一个好的场
景制作出来更不是单凭某个程序员、地编人员、策划人员或 物件制作人员的优秀来实现，场
景的制作其实是一个研发团队的综合能力的体现。


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4 学习数字媒体时一些感悟
本学期初次接触数字媒体的学习，内容大概包括图像、音频、视频处理，flash动画制作,
游戏开发 过程，等等。而游戏开发这一章最能感受数字媒体的艺术。
关于游戏在我的生命里扮演着一个重要的角 色，从孩提懵懂时它便闯入了我的生命。与
之相识近20年，也算一个骨灰玩家。超级玛丽、坦克大战、 魂斗罗，都是经典之作，每次
想起这些游戏时背景音乐也随之而来。有了PC之后，发现这里的游戏更加 真实，更像是另
一个世界，它有自己的历史背景，有自己的文化体系。早年接触的《半条命》《红色警戒 》《暗
黑破坏神2》都是极为经典的作品。在当时看来，游戏里面显示的内容都十分逼真，光源粒
子特效也很漂亮。
在游戏中承载的数字媒体技术十分广泛，一款好的游戏可以让人有身临其境的感觉 ，包
括各种光源、各个物体的材质、地形地貌、天空、人物模型、背景音乐、技能特效、音效、
交互模式、过场动画等等都离不开数字媒体技术。




5 结论
数字媒体技术随着时代的发展而高速发展着，它的进步为游戏的发展与创新提供技术和理论
的支持，各种新数字媒体技术的发展，为游戏开发团队在实际研发中碰到的问题提供了解决
问题的办法 ，很多新的技术理念让游戏更加真实，代入感更强烈，也为高端游戏在各种不同
地区和不同硬件水平的玩 家中的普及提供了技术支持，游戏的开发也有了更多的新方向。本
文重点是通过解决因为硬件更新换代的 水平并不均衡，导致不是所有游戏玩家的硬件都能运
行比较高端的游戏，而引出的需要高端高画质游戏能 在比较低的耗能下运行并且能达到理想
的画面效果的问题，以此来探讨数字媒体技术下游戏发展和创新。 文章通过对游戏市场的发
展和最新数字媒体技术在高端游戏中的应用分析，对有待解决的低耗能下运行高 端品质游戏
的问题，来明确研究的重点和方向，通过分析明确了对在游戏研发中消耗效能较高的光照技< br>术进行研究，并且选择因为互联网的普及而兴起的网络游戏作为研究的类别，之所以选择网
络游戏 也是因为其游戏性是依靠互联网的平台，对效能要求非常的高，而其互联网的互动性
又决定了游戏必须尽 可能的让大量玩家参与。明确了这些后本文研究出一套以主光源配合辅
助光源布光原则、表现光照气氛， 并在实际运算中使用全局光照贴图渲染技术，再大量使用
自发光物件和部分光照特效构建以节省游戏效能 为目的且有着高品质游戏画面效果游戏场景
光照制作技术。得到解决问题的技术方法和整体思路后，通过 结合其他数字媒体技术按照真
实的网络游戏开发标准来实际制作出游戏项目所需的夜晚场景，通过实际制 作达到理论结合
实践来验证所研究的游戏夜晚场景中的光照制作技术和其他数字媒体技术应用方式在解决 游
戏品质和运算效能方面的可行性和有效性，并且实实在的看到低耗能下的游戏画面品质。虽
然 这种光照制作技术的研究原理也受到策划需求、引擎编辑、开发流程等其他因素的影响，
并不能直接解决 所有夜晚游戏场景制作中碰到的特殊问题，但其研究内容可以为同类型游戏
场景研发提供技术应用方式的 理论参考和较低运行耗能下的实际效果参照。
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