游戏设计、原型与开发：基于Unity与C#从构思到实现（第2版）

想成为一名优秀的游戏设计师？你需要具备丰富的设计与实践经验，并且掌握功能强大的优秀设计工具。

本书第1版在国内外畅销多年，原作者为了使图书内容紧跟发展潮流，更易理解、实用，进行了细致修订与改写，除涵盖高版本软件的相关内容外，还大幅修改了游戏案例教程。

游戏设计与开发之路没有捷径，幸运的是，这本书能够成为你追梦路上的良师益友。

本书特色：

✦ Unity+C＃游戏设计与开发详解，独立游戏开发的优选组合。

✦ 解读游戏设计与开发概念，设计理念快速转化为数字原型。

✦ 解密7个不同类型的游戏原型，讲解深入，可参考价值超高。

✦ 通过代码调试、快速迭代改进游戏设计，实现优秀的“游戏平衡”与“游戏体验”。

✦ 传授如何在竞争激烈、瞬息万变的游戏行业中生存并获取成功的秘诀。

这是一本将游戏设计理论、原型开发方法以及编程技术巧妙结合在一起的书，目的是填补游戏设计与编程开发之间的缺口，将两者联系起来。随着Unity 游戏开发技术日趋成熟，游戏设计师把自己的想法转换为数字原型已变得极为重要。书中汇集了国际知名游戏设计专家――Jeremy Gibson Bond 在北美地区颇具盛名的游戏设计课程的教学经验，整合了成为成功游戏设计师和原型设计师所需要的相关技能与知识，能够有效帮助读者熟练运用Unity 进行原型开发与游戏设计，并且借助C#实行游戏编程。游戏制作是一门手艺，是很多人的梦想，但其创意、设计、原型和开发等重重困难也时常令人望而却步。当你徘徊在游戏制作的门前手足无措时，这本书可以从理论和实践两方面帮你打下牢固的基础。翻开这本书，跟随其中的指引冲破阻碍，也许创造下一个经典游戏的就是你！

Jeremy Gibson Bond：密歇根州立大学从事游戏设计与开发教学的教授，负责的课程一直在世界范围内享有盛名。2009年至2013年，他在南加州大学电影艺术学院任教，讲授的游戏设计和原型开发课程在北美地区名列前茅。他是IndieCade独立游戏展会的教育和发展主席，曾多次在游戏开发者大会上发表演讲。他曾就职于Electronic Arts、Maxis和Pogo.com等公司，拥有卡内基梅隆大学的娱乐技术专业硕士学位。
本书译者均为计算机类、游戏类图书资深译者，其中还有游戏行业的专业人士，曾参与过众多大型游戏项目的开发。

Jeremy以一种顺畅、自然的方式介绍了游戏开发技术和游戏设计理念，并给出了多个很有代表性的开发案例。这种务实、直接的方式可以帮助游戏开发新人快速成长，并在未来将这些内容直接应用于自己的开发项目。

——Chris DeLeon Gamkedo Game Development Training创始人,IndieCade Workshops联席主席，《福布斯》30位30岁以下娱乐领域杰出人才

这本书包含了想成为游戏设计师的人需要的理论和实践知识，可以带你深入研习高水平的设计理论、精深的游戏开发理念和经典的编程基础知识。

——Michelle Pun Osmo游戏制作人，曾任迪士尼和Zynga首席游戏设计师

Jeremy传授的游戏设计方法显示了游戏规则原型的重要性，帮助读者学会如何验证自己的想法，创建游戏原型，并进行快速迭代和测试，从而成为优秀的游戏设计者。

——Juan Gril Flowplay执行制作人，Joju Games前总裁

在上一版的坚实基础上，Bond推出了《游戏设计、原型与开发：基于Unity与C#从构思到实现》一书的新版本。他增加了新的内容，并更新了几乎所有章节的示例和讲解，这是对游戏制作的一次彻底而深思熟虑的探索。

——Drew Davidson 卡内基梅隆大学娱乐技术中心主任

第I部分 游戏设计和纸面原型
第1章 像设计师一样思考
1．1 你是一名游戏设计师
1．2 Bartok：游戏练习
1．3 游戏的定义
1．4 本章小结
第2章 游戏分析框架
2．1 游戏学的常用框架
2．2 MDA：机制、动态和美学
2．3 形式、戏剧和动态元素
2．4 四元法
2．5 本章小结
第3章 分层四元法
3．1 内嵌层
3．2 动态层
3．3 文化层
3．4 设计师的责任
3．5 本章小结
第4章 内嵌层
4．1 机制内嵌
4．2 美学内嵌
4．3 叙事内嵌
4．4 技术内嵌
4．5 本章小结
第5章 动态层
5．1 玩家的角色
5．2 涌现
5．3 动态机制
5．4 动态美学
5．5 动态叙事
5．6 涌现叙事
5．7 动态技术
5．8 本章小结
第6章 文化层
6．1 游戏之外
6．2 文化机制
6．3 美学文化
6．4 叙事文化
6．5 技术文化
6．6 授权的跨媒体不属于文化层
6．7 游戏的文化影响
6．8 本章小结
第7章 像设计师一样工作
7．1 迭代设计
7．2 创新
7．3 头脑风暴与构思
7．4 改变你的想法
7．5 规划游戏的范围大小
7．6 本章小结
第8章 设计目标
8．1 设计目标：一个待完成的清单
8．2 以设计为中心的目标
8．3 以玩家为中心的目标
8．4 本章小结
第9章 纸面原型
9．1 纸面原型的优势
9．2 纸面原型工具
9．3 纸面原型的示例
9．4 纸面原型的优点
9．5 纸面原型的缺点
9．6 本章小结
第10章 游戏测试
10．1 为什么要做游戏测试
10．2 成为出色的试玩者
10．3 试玩者圈子
10．4 游戏测试方法
10．5 其他重要的测试方法
10．6 本章小结
第11章 数学和游戏平衡
11．1 游戏平衡的意义
11．2 表格的重要性
11．3 用表格分析骰子的概率
11．4 概率
11．5 桌游中的乱数产生器
11．6 权重分配
11．7 排列
11．8 使用Google Sheets调整武器平衡性
11．9 正负反馈
11．10 本章小结
第12章 指引玩家
12．1 直接指引
12．2 间接指引
12．3 七种间接指引的方法
12．4 介绍新技能和新概念
12．5 本章小结
第13章 谜题设计
13．1 Scott Kim与谜题设计
13．2 动作解谜游戏的几种类型
13．3 本章小结
第14章 敏捷思维
14．1 敏捷软件开发宣言
14．2 Scrum方法论
14．3 本章小结
第15章 电子游戏产业
15．1 关于游戏产业
15．2 游戏教育
15．3 走进产业中去
15．4 马上开始做游戏
15．5 本章小结
第II部分 数字原型
第16章 数字化系统中的思维
16．1 棋类游戏中的系统思维
16．2 简单命令练习
16．3 游戏分析：《拾苹果》
16．4 本章小结
第17章 Unity开发环境简介
17．1 下载Unity软件
17．2 开发环境简介
17．3 首次运行Unity软件
17．4 设置Unity的窗口布局
17．5 熟悉Unity界面
17．6 本章小结
第18章 C#编程语言简介
18．1 理解C#的特性
18．2 阅读和理解C#语法
18．3 本章小结
第19章 Hello World：你的首个程序
19．1 创建新项目
19．2 新建C#脚本
19．3 让事情更有趣
19．4 本章小结
第20章 变量和组件
20．1 变量
20．2 C#中的强类型变量
20．3 重要的C#变量类型
20．4 变量的作用域
20．5 命名惯例
20．6 Unity中的重要变量类型
20．7 Unity GameObject和组件
20．8 本章小结
第21章 布尔运算和比较运算符
21．1 布尔值
21．2 比较运算符
21．3 条件语句
21．4 本章小结
第22章 循环语句
22．1 循环语句的种类
22．2 创建项目
22．3 while循环
22．4 do…while循环
22．5 for循环
22．6 foreach循环
22．7 循环中的跳转语句
22．8 本章小结
第23章 C#中的集合
23．1 C#集合简介
23．2 使用Generic Collections
23．3 List
23．4 字典
23．5 数组
23．6 多维数组
23．7 交错数组
23．8 应该使用数组还是List
23．9 本章小结
第24章 函数与参数
24．1 创建函数示例的项目
24．2 函数的定义
24．3 函数的形式参数和实际参数
24．4 函数的返回值
24．5 使用合适的函数名称
24．6 什么情况下应该使用函数
24．7 函数重载
24．8 可选参数
24．9 params关键字
24．10 递归函数
24．11 本章小结
第25章 代码调试
25．1 如何开始调试
25．2 使用调试器逐语句运行代码
25．3 本章小结
第26章 类
26．1 理解类
26．2 类的继承
26．3 本章小结
第27章 面向对象思维
27．1 理解面向对象
27．2 面向对象的Boids实现方法
27．3 本章小结
第III部分 游戏原型实例和教程
第28章 游戏原型1：《拾苹果》
28．1 电子游戏原型的目的
28．2 准备工作
28．3 编写《拾苹果》游戏原型的代码
28．4 图形用户界面（GUI）和游戏管理
28．5 本章小结
第29章 游戏原型2：《爆破任务》
29．1 准备工作：原型2
29．2 游戏原型概念
29．3 绘图资源
29．4 编写游戏原型的代码
29．5 本章小结
第30章 游戏原型3：《太空射击》
30．1 准备工作：原型3
30．2 设置场景
30．3 创建主角飞船
30．4 添加敌机
30．5 随机生成敌机
30．6 设置标签、图层和物理规则
30．7 使敌机可以消灭主角飞船
30．8 重新开始游戏
30．9 射击
30．10 本章小结
第31章 游戏原型3．5：《太空射击》升级版
31．1 准备工作：原型3．5
31．2 为其他敌机编程
31．3 回顾射击
31．4 显示敌机受损
31．5 添加升级道具和射击武器
31．6 让敌机可以掉落升级道具
31．7 Enemy_4――更复杂的敌机
31．8 添加滚动星空背景
31．9 本章小结
第32章 游戏原型4：《矿工接龙》
32．1 准备工作：原型4
32．2 Build设置
32．3 将图片导入为Sprite
32．4 用Sprite制作纸牌
32．5 《矿工接龙》游戏
32．6 在代码中实现《矿工接龙》游戏
32．7 实现游戏逻辑
32．8 为游戏添加得分机制
32．9 为游戏添加一些设计
32．10 本章小结
第33章 游戏原型5：Bartok
33．1 准备工作：原型5
33．2 编译设置
33．3 Bartok编程
33．4 构建WebGL
33．5 本章小结
第34章 游戏原型6：Word Game
34．1 准备工作：Word Game原型6
34．2 关于Word Game
34．3 解析Word List
34．4 创建游戏
34．5 屏幕布局
34．6 添加交互
34．7 添加计分
34．8 添加动画
34．9 添加色彩
34．10 本章小结
第35章 游戏原型7：Dungeon Delver
35．1 游戏概览
35．2 准备工作：原型7
35．3 设置摄像机
35．4 理解地牢数据
35．5 添加主角
35．6 为Dray添加攻击动画
35．7 Dray的剑
35．8 敌人：骷髅
35．9 InRoom脚本
35．10 按图块碰撞
35．11 与网格对齐
35．12 从一个房间移动到另一个房间
35．13 让摄像机跟随Dray
35．14 打开门锁
35．15 为钥匙计数器和生命值添加GUI
35．16 使敌人攻击Dray
35．17 使Dray的攻击能够伤害敌人
35．18 拾起物品
35．19 敌人死亡时掉落物品
35．20 实现抓钩
35．21 新的地牢――Hat
35．22 Delver Level编辑器
35．23 本章小结
第IV部分 附录
附录A 项目创建标准流程
A．1 建立新项目
A．2 场景编码就绪
附录B 实用概念
B．1 C#和Unity代码概念
B．2 数学概念
B．3 插值
B．4 角色扮演游戏
B．5 用户接口概念

——序——

我认为尽管游戏设计师和教师的外在不尽相同，但其内在是一样的，许多优秀游戏设计师拥有的技能，优秀教师也具备。你可能遇到过这样的教师，用谜题和故事让全班同学着迷；或是展示一些容易入门，但又难以精通的技能；或在不知不觉中巧妙地帮你梳理脑中零散的信息碎片，直到有一天可以看着你做出你自己都意想不到的杰作。

我们的电子游戏设计师花费大量的时间教人们玩游戏的技巧，还要让他们乐在其中。不过游戏设计师并不想让人感觉是在教他们，通常最好的游戏教学看起来像是惊奇冒险的开始。我曾有幸在屡获殊荣的顽皮狗（Naughty Dog）工作室工作了八年，以主/副设计师的身份参与制作了《神秘海域》（Uncharted）系列的三部PS3游戏。工作室的所有人都非常喜欢《神秘海域2：纵横四海》（Uncharted 2: Among Thieves）的开场。在玩家精神紧绷的同时，有效地教会了他们游戏的基础操作，当时我们的游戏主角内森·德雷克正在“悬崖边摇摇欲坠的火车上命悬一线”。

游戏设计师在创造虚拟冒险游戏时不断重复这个过程。比如开发类似《神秘海域》系列之类的续作游戏时，设计师要格外留意玩家刚刚学会的内容，需要以好玩的方式呈现出来，让玩家能将新技巧派上用场，同时游戏难度又不会过高，还要足够有挑战性，能让他们全神贯注。通过游戏场景、人物和物体的描绘、游戏发出的声音对游戏进行交互操作，让纯粹的新玩家做这些事情，难度可想而知。

现在，我作为一名教授在大学里讲授游戏设计，真切体会到了许多游戏设计技巧对我的教学非常有帮助。另外，我还发现，教学就像设计游戏一样让人满足。所以我毫不意外地发现本书的作者Jeremy也在游戏设计和教学方面都有天赋，不久你也会发现。

大约在十五年前，我在南加州的年度游戏开发者大会上与Jeremy相识，并一见如故。在游戏开发方面已经颇有建树的他，因为对游戏设计的热爱与我一拍即合。如你将在书中所见，他喜欢把游戏设计当作一门手艺、一种设计实践和新兴艺术。随后Jeremy回到了卡内基梅隆大学出色的娱乐科技中心继续完成研究生课程，师从Randy Pausch博士和Jesse Schell等梦想家。数年来，Jeremy一直和我保持联系。最终，我得知其成为了USC（南加州大学）的游戏分部——电影艺术学院互动媒体游戏部的一名教授，也是我现在任教的地方。

事实上，他在USC任教时，我作为他的学生得以深入地了解他。为了取得在USC游戏创新实验室进行研究的必要技能，我上了Jeremy的一门课程，他让我从一个只有编程基础的Unity新手成为了一位熟练的C#程序员，从而能够充分运用Unity——世界上最强大、易用且具有广泛适应性的游戏引擎之一。Jeremy的课程不仅有C#和Unity的内容，还有游戏设计和开发方面的真知灼见，从构思创意、时间管理和任务优先级，到游戏设计师利用电子表格优化游戏。修完Jeremy的课程后，我甚至希望能再来一次，我知道还能从中学到很多。

所以，听到Jeremy 在写这本书时我非常高兴，当我真正读到这本书时更是喜出望外。好消息是，Jeremy 已经将所有你我想了解的内容都写在书中了。我已经从游戏业中的优秀游戏设计、制作和开发范例中学到了许多，并且很开心地告诉你，Jeremy 已经将这些最有用的制作游戏方法汇总在了这本书中。你会读到手把手的教程及代码范例，这有助于你成为更优秀的游戏设计师和开发者。虽然书中的练习案例有点复杂， 但是Jeremy会在一旁用浅显易懂的语言一路指引着你。

你还会在书中读到游戏历史和理论。Jeremy 不仅对游戏设计颇有研究，而且博览群书。在本书的第Ⅰ部分，你会读到他对最先进的游戏设计方法广泛深刻的分析，并且还有他从游戏设计经验中总结出的心得体会。Jeremy 借助人类历史上与游戏相关的逸闻支持自己的理论。他不断地让你质疑自己对游戏的理解，超越主机、手柄、屏幕和音响，催生出新一代的游戏创新者。

游戏设计是一个不断重复的过程，测试作品、收到反馈、修改设计，然后改善内容。如果一名作家能够出版图书的第2版，那么该作家也是需要一遍遍修改内容的，Jeremy也是这样做的。他用了一年多的时间写完了你现在拿在手里的这本书，重新浏览并修改了每一章，增加了一些游戏设计理论，而且在第Ⅲ部分的游戏教程上做出了很大的改进。修改后的教程增加了步骤、指示和Unity新版本的内容。在第1版中，《太空射击》是最有用的内容之一，也是篇幅最长的，在第2版里它被分为两个部分，这样能让读者更容易理解。在第2版里将第1版中的两个老旧教程替换成了“Dungeon Delver”，这是一个受到《塞尔达传说》启发的作品，同样表现了游戏原型中以内容为基础的设计的力量。我很喜欢本书的第1版，并推荐给了很多学生、老师和开发者。在第2版中能看到这些新改动我很激动，能看见这本书问世我也十分高兴。

在2013年Jeremy离开了USC，现任教于密歇根州立大学，负责gamedev.msu.edu项目。我为密歇根州立大学的学生们感到庆幸，他们能够在他的引领下对游戏设计进行学习。那一年春天，当Jeremy参加USC游戏专业举办的年度GDC校友晚宴时，屋里充满了同学们的惊呼声和热烈的掌声，Jeremy为人师表的成绩可见一斑。多亏了这本书，你也有幸成为他的学生之一。

游戏设计和开发的世界瞬息万变。我全身心地爱着独一无二的它，你可以成为这个奇妙世界的一员。借助在本书中学到的知识，你可以开发各种新颖的游戏原型或其他交互媒体的类型，也许能创立全新的游戏类型、表现风格、细分市场。全世界游戏设计的明日之星正在家中、学校或公司学习设计和编程，而许多人用的正是这本书。如果你好好利用这本书，跟随这里的建议并且多做练习，也许创造下一个经典游戏的就是你。

祝你好运，玩得开心！

Richard Lemarchand

USC游戏专业副教授

互动媒体及游戏专业副主任

欢迎阅读本书。笔者有多年游戏设计方面的经验，并在多所大学担任过游戏设计课程的教授，其中包括密歇根州立大学的媒体和信息系，以及南加州大学的互动媒体及游戏专业，本书便是基于笔者多年的专业经验编写而成的。

本前言主要介绍本书的写作目的、内容以及使用方法。

【本书的写作目的】

本书的写作目的非常明确：提供读者成为成功游戏设计师和原型设计师所需要的工具和知识，笔者尽可能地将所有的相关知识和技能都纳入了本书。与其他教程类的书籍不同的是，本书结合了游戏设计的原则与数字开发（也就是计算机编程）内容，并将两者融入互动原型中。随着性能先进且简便易用的游戏开发引擎的出现（比如Unity），原型构建正变得前所未有的简单。而且，学会原型开发也有助于你成为一名更优秀的游戏设计师。

第Ⅰ部分：游戏设计和纸面原型

本书第Ⅰ部分介绍了游戏设计的不同理论和分析框架，这些内容在早年出版的一些书籍里均有涉及。本部分介绍了一种将这些理论结合并拓展的方法——四元分层法。四元分层法探究了与互动体验设计相关的决策内容。本部分同时含有不同游戏设计原则及其挑战难度，阐述了纸面原型的设计过程、游戏测试和迭代设计。这些具体的信息和知识将有助于你成为合格的设计师，有效的项目和时间管理策略将帮助你管理好自己的开发项目。

第Ⅱ部分：数字原型

本书第Ⅱ部分介绍了编程的内容。该部分基于笔者作为教授多年为零基础的学生授课的经验，笔者在课堂上也使用这些内容教导学生如何利用数字编程表达自己游戏设计的理念。如果你此前没有学过任何编程或开发的相关知识，也没有任何经验的话，那么第Ⅱ部分的内容就是为你量身定做的。如果你此前有过一定的编程经验，那么你也可以学到编程的几个小窍门，了解到一些不同的编程方法。第II部分囊括了C#的基础内容及类继承和面向对象编程。

第Ⅲ部分：游戏原型实例和教程

本书第Ⅲ部分围绕多种风格迥异的原型实例教程展开，你能学习到不同类型游戏的开发方法。该部分内容的主要目的是，通过展示不同类型游戏的开发方式，展现开发游戏原型的最佳办法，并且这些知识为你将来的工作打下了良好的基础。市场上其他图书多数只介绍一种类型的教程，篇幅长达上百页。相比之下，本书的教程种类繁多，短小精悍。虽然没有那些书籍的单个教程内容详尽，但是笔者认为学习多种不同类型的教程更有助于读者将来自己开发项目。

第Ⅳ部分：附录

本书包含了一些很重要的附录内容，值得在这里提一下。笔者将书中多次提及的信息，以及笔者认为读者阅读后有可能想要再次查阅的内容放在了附录，因此本书的附录并不是通篇为重复的内容，也不需要你翻阅不同章节查找。附录A是运用Unity创建游戏项目的步骤。附录B是篇幅最长的附录，虽然该附录的名字十分平庸，但是笔者认为你以后会经常查阅这部分的知识。附录B“实用概念”里集合了笔者在游戏原型开发中经常使用的技术和策略。

【数字原型：Unity和C#】

本书提到的所有电子游戏实例均基于游戏引擎Unity和C#语言。笔者在讲授电子游戏开发和互动体验课程上有十多年的经验，在笔者看来，目前为止Unity是学习游戏开发的最佳工具，C#语言则最适合原型设计师学习。虽然现在也有一些开发工具不需要使用者具备任何编程技术（比如Game Maker和Construct 2），但是Unity的资源包更灵活多变，并且基本上都是免费的（Unity的免费版本包含付费版本的大多数功能，本书通篇用到的 Unity 功能也都是免费版本的）。很多工作室会用Unreal，但是Unreal的内容不是太简单就是太难。如果你真的想学习游戏编程，那么 Unity是你的最佳选择。

同样，有一些编程语言要比 C#语言更容易使用。过去笔者教过学生 ActionScript和JavaScript，但这么长时间以来 C#的灵活性和强大的功能一直让笔者印象深刻。学习C#不仅是学习简单的编程知识，更是学习编程的方法。JavaScript对使用者在编程时的严谨性要求不高，可笔者发现这实际上会减慢开发的速度。C#在这方面则要严格得多（通过强类型变量等内容），这不仅有助于使用者成为更出色的程序员，同时也会提升编程速度（比如强类型提供代码自动完成的提示，让使用者更快速、更准确地编程）。

【本书面向的受众群体】

市面上有很多关于游戏设计的书籍，也有很多关于编程的图书。本书的宗旨就是填补游戏设计和编程之间的缺口，将两者联系起来。随着像Unity的游戏开发技术趋于成熟，游戏设计师把自己的想法转换为数字原型就变得极为重要。本书能帮助你：

如果你有兴趣致力于游戏设计领域，但是从未学过编程，那么本书是你的合适选择。第Ⅰ部分介绍几种不同的游戏设计理论，以及探索设计理念和方法。第Ⅱ部分主要教零基础的读者学习编程，使其了解面向对象的体系。自从笔者担任大学教授以来，主讲的课程主要都是面向没有编程基础的学生。笔者将自己的所有教学经验提炼浓缩至第Ⅱ部分内容中。第Ⅲ部分阐述了不同游戏类型的游戏原型开发方法，每一种方法都能快速地把概念转变成数字原型。本书的附录列举了游戏开发和编程的概念，提供了扩展学习的资源。附录B“实用概念”里有很多深入探究的内容，接下来的很多年里你也会经常用到这部分内容。

如果你有编程经验，同时对游戏设计感兴趣，那么本书第Ⅰ部分和第Ⅲ部分对你最有用。第Ⅰ部分介绍几种不同的游戏设计理论以及探索设计理念和方法。第Ⅱ部分介绍 C#语言，以及如何在 Unity 环境中运用 C#，你可以跳过这部分内容。如果你熟悉其他编程语言，那么就会发现C#和C++很相似，同时带有Java的一些高级功能。第Ⅲ部分阐述了不同游戏类型的游戏原型开发方法。用 Unity 开发游戏和用其他游戏引擎开发游戏截然不同，因为许多元素都是在编程外进行设计的。本书中举出的每一种原型实例都适合用在 Unity 上，并且开发速度都很快。你应该仔细阅读附录 B，该附录包含了不同Unity开发概念的详细信息和内容，值得翻阅查看。

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