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游戏算法教学大纲Game algorithms课程编号：0809413043学分：总学时：32适用专业：数字媒体技术前修课程：面向对象程序设计、计算机图形学一、课程性质、目的与要求课程性质：专业限选课教学目的：通过本课程的开设和教学实践，普及游戏开发理念，培养游戏开发氛围，使学生 能够掌握游戏实战中各种算法的基本原理、方法和技术，包括2D图形、3D图形、物理学、 人工智能、摄像机等，为学生从事游戏程序设计工作奠定基础。教学要求：（1） 了解游戏编程的基本概念；（2） 了解算法、数据结构、图形学基础等相关知 识在游戏设计中的应用；了解游戏算法设计和实现技术。二、教学内容：理论总学时：20学时第一章游戏编程概述2学时基本要求：了解游戏程序员在游戏开发各个时期中所扮演的角色；掌握游戏编程中用到的重 要概念：游戏循环、游戏时间管理、游戏对象。重点：游戏编程中用到的三个重要概念。难点：游戏编程中用到的三个重要概念。第二章2D图形2学时基本要求：了解2D渲染基础、精灵的概念、滚屏技术、砖块地图技术。重点：滚屏技术、砖块地图技术。难点：滚屏技术、砖块地图技术。第三章游戏中的线性代数2学时基本要求：掌握向量和矩阵的基本概念和运算。重点：向量和矩阵的运算。难点：向量和矩阵的运算。第四章3D图形2学时基本要求：掌握渲染管线中的4种主要的坐标系；了解光照类型与常用的着色方法。重点：坐标系空间的概念。难点：坐标系空间的概念。第五章游戏输入1学时基本要求：了解数字和模拟设备的区别；了解基于事件的输入系统；了解移动设备输入。重点：基于事件的输入系统。难点：基于事件的输入系统。第六章声音1学时基本要求：了解如何将原始数据转换成代码控制的音效；了解更高级的声音技术：多普勒效 应、数字信号处理、音效遮挡。重点：将原始数据转换成代码控制的音效。难点：将原始数据转换成代码控制的音效。第七章物理2学时基本要求：了解游戏中平面、射线、线段的表示；了解游戏中用到的主要碰撞几何体；掌握 碰撞体之间的碰撞检测实现方法；了解实现移动的数值积分方法。重点：碰撞体之间的碰撞检测算法。难点：碰撞体之间的碰撞检测算法。第八章摄像机2学时基本要求：了解游戏中常用的摄像机类型；掌握一些摄像机的实现算法；了解摄像机支持算法。重点：摄像机的实现算法。难点：摄像机的实现算法。第九章人工智能3学时基本要求：了解人工智能算法在游戏应用中的三个方面：寻路、基于状态的行为机制、策略/计划。重点：寻路算法。难点：寻路算法。第十章用户界面2学时基本要求：了解菜单系统和平面显示器的实现。重点：菜单系统和平面显示器的实现。难点：菜单系统和平面显示器的实现。第十一章脚本语言和数据格式1学时基本要求：了解游戏中使用脚本语言的优点和缺点；了解存储游戏数据的数据格式。重点：脚本语言的优点和缺点。难点：脚本语言的优点和缺点。三、实践环节或相关课程实践总学时：12学时四、课时分配序号章节内容理论环节时数实验时数其他环节1游戏编程概述222D图形243游戏中的线性代数24四3D图形245五游戏输入16六声音17七物理28八摄像机29九人工智能3410十用户界面211十一脚本语言和数据格式1合计2012总学分2总学时32五、建议教材与教学参考书序号书名编者出版社版本1游戏编程算法与技巧SanjayMadhav著,刘瀚电子工业出版社2016阳译2Visual C+游戏开发技术实例四维科技，丁展人民邮电出版社20053Windows游戏编程大师技巧（第二版）Andre LaMothe 著，沙鹰译人民邮电出版社2012六、教学形式与考核方式1、教学形式：以面授结合实验为主。2、考核方式：本课程考核方式为：考试，笔试。总评成绩二平时成绩（包括作业及测验）*30% +期末考试成绩*70%