物理教育游戏中的引擎设计与实现 - 计算机专业

物理教育游戏中的引擎设计与实现 - 计算机专业 摘要：本文简要介绍了该课题的来源及研究意义通过对当前教育类游戏的开展现状与趋势的分析，总结出教育类游戏所存在的缺乏针对当前教育类游戏设计概念匮乏，设计目标不明确，不足创新性等弊端，通过一些试验性的游戏设计来进行可行性的探索，并辅以相关原型的开发和实现来提供一个直观实验和研究结果本文对游戏设计理论进行深入的研究，通过对玩家心里分析以及游戏性的探索，总结出游戏和学习的结合点    游戏原型选择了Microsoft的XNA Game Studio来进行开发，本文对开发方式和办法进行了简单的介绍物理引擎作为原型主要的实现方式，通过对现实各种物理状态的模拟来提升游戏中的游戏性本文对物理引擎的实现进行详细的讲解和介绍     目录     1. 绪论 1     1.1 课题来源及研究意义 1     1.2 课题研究现状及存在问题 1     1.2.1 开展现状 1     1.2.2 改良办法 2     1.3 本文结构 3     2. 游戏设计与策动 4     2.1 游戏概述 4     2.1.1 游戏名称 4     2.1.2 游戏类型 4     2.1.3 游戏背景 4     2.2 游戏特点 4     2.2.1 游戏性 4     2.2.2 益智性 5     2.3游戏设定 5     2.3.1 世界设定 5     2.3.2 游戏规那么 5     2.3.3 角色设定 6     3. XNA 游戏开发技术 7     3.1 XNA 概述 7     3.2 XNA 素材管道 7     3.2.1 导入器 7     3.2.2 素材处理器 8     3.2.3 序列化 8     3.2.4 加载器 8     3.3 应用程序模型 8     3.3.1 创立新游戏 8     3.3.2 游戏循环周期 9     3.3.3 开始游戏 9     3.4 图形图像 10     3.4.1 2D图像概述 10     3.4.2 3D 图形概述 12     3.5 输入 14     3.6 声音 15     4. 物理引擎 16     4.1 根本物理学定律 16     4.1.1 质量 17     4.1.2 时间 17     4.1.3 位置 17     4.1.4 速率 17     4.1.5 加速度 18     4.1.6 力 18     4.1.7 动量 18     4.2 动量守恒 19     4.3 模拟重力 19     4.4 模拟摩擦力 20     4.5 碰撞检测 22     4.5.1 简单碰撞检测 22     4.5.2 精确碰撞响应 25     4.6 物理模型 28     结论 29     致谢 30     参考文献 31     1. 绪论     1.1 课题来源及研究意义     近年来，电脑游戏产业蓬勃开展，众多青少年学生也表现出了对电脑游戏的浓厚兴趣，社会各界对青少年迷恋电脑游戏感到担心[1]。

许多教育研究人员由此提出将游戏应用于教育，让学生将对游戏的浓厚兴趣转变为学习动机化弊为利学习效果也将事半功倍因此我希望，能够通过此次毕业设计在这个方向做一些探索和研究，为中国教育游戏开展，尽自己的一份力量     1.2 课题研究现状及存在问题     1.2.1 开展现状　     现阶段在教育和游戏的结合点上做一些探索和尝试——开发教育游戏软件(很多文章直接称为教育游戏) [2]，用游戏的感性迎合学习主体的心理特征，用教育的理性不断的把学习主体引向理性不仅能磨合传统教育中教育内容和教育主体之间的错位，而且有利于游戏产业(尤其网络游戏产业)摆脱目前这种经济价值很...... 。