張晨　馬力

摘 要：隨著移動(dòng)終端設(shè)備的快速發(fā)展，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲的游戲環(huán)境可以拓展至戶外空間，開(kāi)拓了教育游戲新的應(yīng)用范圍。目前利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合位置服務(wù)技術(shù)的教育游戲較少，文章設(shè)計(jì)了一款具有位置標(biāo)記功能與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)互動(dòng)功能的具有考研知識(shí)的教育游戲。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將教育游戲的發(fā)生情境延伸至現(xiàn)實(shí)中，通過(guò)創(chuàng)設(shè)新穎的游戲環(huán)境，使教學(xué)活動(dòng)具有一定的開(kāi)放性和靈活性。位置服務(wù)技術(shù)通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)游戲環(huán)境，使學(xué)習(xí)者自身活動(dòng)代替操作控制游戲主角，豐富了教育游戲的活動(dòng)方式。用戶進(jìn)入學(xué)習(xí)任務(wù)環(huán)節(jié)前需進(jìn)行趣味性增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)小游戲，在游戲化學(xué)習(xí)的知識(shí)問(wèn)答環(huán)節(jié)中，設(shè)置血量為游戲生命值，并根據(jù)設(shè)計(jì)游戲規(guī)則，在問(wèn)答過(guò)程中對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)程度進(jìn)行考察。 參與者運(yùn)用智能移動(dòng)終端，利用線索圖尋找任務(wù)點(diǎn)，到達(dá)任務(wù)點(diǎn)后通過(guò)趣味性小游戲進(jìn)入知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)和問(wèn)答環(huán)節(jié)，通過(guò)尋找任務(wù)、回答知識(shí)推進(jìn)游戲進(jìn)程，最終完成游戲。應(yīng)用表明，該游戲虛實(shí)結(jié)合，交互性豐富，具有較強(qiáng)的沉浸感和較好的趣味性，可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)群體的部分學(xué)習(xí)需求。

關(guān)鍵詞：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)；教育游戲；位置服務(wù)；移動(dòng)端

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2018）16-0084-05

教育游戲近年來(lái)得到越來(lái)越多的關(guān)注，2016 年《地平線報(bào)告》高等教育版預(yù)測(cè)未來(lái)2到3年增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與虛擬現(xiàn)實(shí)將會(huì)成為廣泛采用的中期技術(shù)之一[1]。近年來(lái)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)不斷發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備功能愈加豐富，位置服務(wù)技術(shù)的功能完善，使教育游戲的發(fā)展產(chǎn)生了新的活力，移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲有效結(jié)合了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、位置服務(wù)技術(shù)和移動(dòng)終端與教育游戲的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)展了教育游戲的應(yīng)用領(lǐng)域。

一、研究現(xiàn)狀

移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)利用GPS、方向傳感器或陀螺儀、地理位置識(shí)別或標(biāo)記識(shí)別以及其他通過(guò)傳感設(shè)備獲得的數(shù)據(jù)，將虛擬信息疊加在真實(shí)世界中設(shè)定的區(qū)域位置，并顯示在移動(dòng)端的屏幕上。設(shè)定區(qū)域就是存儲(chǔ)在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)程序中的現(xiàn)實(shí)世界信息，例如一張圖片或者一個(gè)標(biāo)記，程序能通過(guò)攝像頭捕獲的視屏輸入流比較并識(shí)別這些設(shè)定了的信息，同時(shí)將虛擬信息疊加在真實(shí)世界的設(shè)定區(qū)域里。

1997年， Feiner 帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出世界上第一款移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，名為MARS移動(dòng)手機(jī)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于導(dǎo)航技術(shù)[2]。移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，直到2012年谷歌發(fā)布了一款名為Ingress 的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)移動(dòng)游戲，這款游戲支持網(wǎng)絡(luò)社交，游戲分為紅藍(lán)兩個(gè)陣營(yíng)，陣營(yíng)內(nèi)的玩家被稱為特工，他們通過(guò)爭(zhēng)奪、控制真實(shí)世界中的地標(biāo)性建筑或其他據(jù)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行游戲競(jìng)爭(zhēng)[3]。2016年谷歌結(jié)合Ingress 的運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，與任天堂公司合作推出了PokémonGo這款移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)手機(jī)游戲，玩家可以在不同的地理位置使用手機(jī)攝像頭在屏幕上捕獲以小精靈為形象的虛擬物體，玩家的小精靈之間可以進(jìn)行對(duì)戰(zhàn)，該游戲憑借新穎的玩法受到全球玩家的追捧[4]。

二、教育游戲的設(shè)計(jì)

1.游戲的任務(wù)

首先根據(jù)游戲的教學(xué)用途，確定本游戲是一款在戶外應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、位置服務(wù)技術(shù)，以知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)、情境問(wèn)答為主要活動(dòng)形式的探究性教育游戲，此后的設(shè)計(jì)均圍繞這個(gè)基礎(chǔ)展開(kāi)。前期設(shè)計(jì)游戲策略，圍繞知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)和情境問(wèn)答所需的游戲規(guī)則、任務(wù)獎(jiǎng)勵(lì)措施、回答問(wèn)題后的學(xué)習(xí)信息反饋以及反饋后的診斷和強(qiáng)化展開(kāi)，目標(biāo)是讓學(xué)習(xí)者利用游戲完成一個(gè)完整的考研知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過(guò)程，之后進(jìn)行功能模塊的設(shè)計(jì)和資源設(shè)計(jì)。功能模塊中除了關(guān)鍵的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和位置服務(wù)技術(shù)，還包括數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與載入，服務(wù)器與客戶端的信息處理，實(shí)現(xiàn)登錄與注冊(cè)等。

資源設(shè)計(jì)包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)資源、位置信息資源和游戲的資源設(shè)計(jì)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)資源包括UI界面、3D模型，位置信息資源包括地理位置數(shù)據(jù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)引擎通過(guò)獲取當(dāng)前設(shè)備地理位置信息和數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行匹配，匹配成功后將3D模型疊加到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中，并在手機(jī)屏幕上呈現(xiàn)疊加景象。在此基礎(chǔ)上開(kāi)展知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)和問(wèn)答環(huán)節(jié)，通過(guò)數(shù)據(jù)封裝將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到后臺(tái)，用于評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)結(jié)果。通過(guò)整個(gè)游戲任務(wù)的設(shè)定，形成了以任務(wù)挑戰(zhàn)、知識(shí)學(xué)習(xí)、知識(shí)問(wèn)答、探索發(fā)現(xiàn)、記憶聯(lián)想、反饋記錄、成就激勵(lì)這些環(huán)節(jié)組成的教育游戲。

2.游戲需求分析

“奔跑吧，學(xué)霸”的目標(biāo)群體為大學(xué)生，這一階段的學(xué)生以抽象思維的分析、歸納、記憶等形式為主把握對(duì)象，大學(xué)生具有豐富的游戲軟件使用經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于教育游戲的游戲內(nèi)容相關(guān)設(shè)計(jì)要充分考慮這些特點(diǎn)。設(shè)計(jì)游戲需考慮學(xué)習(xí)者的需求，過(guò)去傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式已經(jīng)越來(lái)越不能滿足現(xiàn)今大學(xué)生的需要，從豐富學(xué)習(xí)方式以及學(xué)習(xí)內(nèi)容的角度出發(fā)，創(chuàng)設(shè)新穎的游戲環(huán)境和活動(dòng)方式，使教學(xué)活動(dòng)具有開(kāi)放性和靈活性，為大學(xué)生的學(xué)習(xí)注入活力。因此，該教育游戲的設(shè)計(jì)應(yīng)該注意：

（1）注重創(chuàng)設(shè)新穎的教育游戲環(huán)境，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和教育游戲結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)出一款基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的、有教育意義的、含有邏輯思維的游戲——“奔跑吧學(xué)霸”。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相對(duì)真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者通過(guò)游戲化活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)，鍛煉了邏輯推理能力、人機(jī)互動(dòng)能力，調(diào)節(jié)了身體機(jī)能，對(duì)學(xué)生的泛在學(xué)習(xí)也有重要意義。

（2）創(chuàng)新教育游戲活動(dòng)方式，用戶以自身的活動(dòng)代替通過(guò)操作控制主角進(jìn)行游戲活動(dòng)，這種游戲活動(dòng)方式使用戶實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)身體機(jī)能的同時(shí)進(jìn)行游戲化學(xué)習(xí)。將位置服務(wù)技術(shù)和教育游戲結(jié)合起來(lái)，通過(guò)多重的功能滿足游戲者更為細(xì)化的需求，提高大學(xué)生群體進(jìn)行游戲化學(xué)習(xí)的積極性。

3.功能設(shè)計(jì)

歸納現(xiàn)有的各類移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲，從具體功能實(shí)現(xiàn)的角度，一個(gè)基本的移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲的功能可以歸納為五個(gè)模塊：

（1）登錄與注冊(cè)：本增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲是由單人完成，游戲者通過(guò)向數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行賬號(hào)密碼驗(yàn)證進(jìn)入主界面。

（2）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與定位：學(xué)習(xí)者需要通過(guò)對(duì)自身位置的定位和周圍事物的查看，探尋到線索推斷出任務(wù)目標(biāo)地址。位置運(yùn)動(dòng)是實(shí)現(xiàn)本教育游戲的基本方式，位置服務(wù)相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)是本游戲?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵，包括GPS定位功能，查看線索圖后通過(guò)位置運(yùn)動(dòng)尋找相應(yīng)的目標(biāo)地點(diǎn)后，需要通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)功能進(jìn)入情景問(wèn)答和知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的入口。

（3）答題與積分：回答問(wèn)題模塊用于游戲軟件與知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、用戶之間的交互，例如在游戲過(guò)程中要求使用者按照要求做出選擇或者回答問(wèn)題。答題成功后獎(jiǎng)勵(lì)一定積分。

（4）數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊：負(fù)責(zé)將各類游戲數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)之間連接并管理其中數(shù)據(jù)。

（5）客戶端與服務(wù)器信息處理：用戶使用游戲客戶端向服務(wù)器發(fā)動(dòng)請(qǐng)求，服務(wù)器響應(yīng)請(qǐng)求，將結(jié)果返回客戶端。

三、游戲的開(kāi)發(fā)

1.游戲內(nèi)容

“奔跑吧，學(xué)霸”是一款基于移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育游戲，用戶通過(guò)手機(jī)尋找任務(wù)點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)和回答問(wèn)題，進(jìn)而完成在戶外的游戲化學(xué)習(xí)活動(dòng)。

用戶登錄游戲界面后，游戲系統(tǒng)給用戶隨機(jī)分配線索圖，用戶根據(jù)線索圖尋找任務(wù)點(diǎn)地址，到達(dá)任務(wù)點(diǎn)地址后通過(guò)消除3D模型障礙，進(jìn)入知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)和問(wèn)答環(huán)節(jié)，服務(wù)器會(huì)隨機(jī)生成3道與知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的題目，用戶回答正確加積分加血量，數(shù)值與題目難度有關(guān)，回答錯(cuò)誤扣除血量數(shù)值同上，在提交答案之前每30秒會(huì)扣除血量。回答錯(cuò)誤時(shí)可以選擇是否需要重新學(xué)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)，并且學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的機(jī)會(huì)只有3次，第一次是系統(tǒng)提供，后兩次需要扣除當(dāng)前答題所獲得的10積分。不論是否查看知識(shí)點(diǎn)都將重新回答錯(cuò)誤的問(wèn)題，直到問(wèn)題回答正確才會(huì)跳轉(zhuǎn)到下一題，三道題全部正確，會(huì)分配下一任務(wù)點(diǎn)的線索信息，用戶返回上一界面繼續(xù)查找任務(wù)點(diǎn)位置，依次循環(huán)直到用戶完成第五個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)后，前往終點(diǎn)完成游戲任務(wù)。當(dāng)用戶血量值被扣為0時(shí)，游戲結(jié)束。系統(tǒng)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)如所獲得積分、剩余生命值以及提交時(shí)間。成功完成游戲任務(wù)的用戶可以額外獲得該次游戲過(guò)程中未使用的雙倍積分，并記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2.游戲的開(kāi)發(fā)環(huán)境

游戲開(kāi)發(fā)的軟件環(huán)境：采用Unity3D 4.6版本作為游戲的編輯器，因?yàn)閁nity3D支持多平臺(tái)的發(fā)布，同時(shí)支持多種編程語(yǔ)言，界面操作友好，可以使用多種第三方插件，在游戲開(kāi)發(fā)界很受廣大開(kāi)發(fā)者的喜愛(ài)。編程語(yǔ)言使用Visual Studio 2012，數(shù)據(jù)庫(kù)使用MYSQL5.6版本，數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件為體積小且免費(fèi)的MySQL-Front 5.3，游戲服務(wù)器端使用Photon-Server-SDK，這個(gè)開(kāi)發(fā)套件版本為v3-4-31-10808，使用Photon-Server進(jìn)行服務(wù)器端開(kāi)發(fā)的原因是其開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C#，上手容易并且與Unity3D對(duì)接良好。

3.游戲的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本文所開(kāi)發(fā)游戲的具體功能模塊分為：數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、游戲界面模塊、服務(wù)器與客戶端信息處理模塊、登錄與注冊(cè)模塊、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與定位模塊、答題與積分模塊。其中數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、服務(wù)器與客戶端信息處理模塊、登錄與注冊(cè)模塊、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與定位模塊、答題與積分模塊為游戲的主要功能模塊。以下對(duì)主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行介紹：

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)庫(kù)的具體實(shí)現(xiàn)方法，在使用MySQL-Front連接MYDSQL數(shù)據(jù)庫(kù)后，創(chuàng)建名為runing的數(shù)據(jù)庫(kù)，然后在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建以下表格來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1-表5。

（2）服務(wù)器與客戶端信息處理模塊的實(shí)現(xiàn)

為了合理利用智能設(shè)備的硬件資源，游戲采用了C/S系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，因此其功能模塊實(shí)現(xiàn)分為兩部分。

①服務(wù)器端開(kāi)發(fā)

以上準(zhǔn)備工作完成后，將開(kāi)始對(duì)Photon-Server服務(wù)器端的相關(guān)文件進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)的步驟流程見(jiàn)圖1。

服務(wù)器端的主要功能如下：負(fù)責(zé)啟動(dòng)服務(wù)響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求，同時(shí)監(jiān)測(cè)服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)并輸出日志信息，便于管理員管理；負(fù)責(zé)接收客戶端的請(qǐng)求，如用戶登錄注冊(cè)請(qǐng)求等，根據(jù)請(qǐng)求的類型不同來(lái)進(jìn)行不同的處理；根據(jù)相應(yīng)的請(qǐng)求操作相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表格信息，并將結(jié)果返回給客戶端。

②客戶端開(kāi)發(fā)

相對(duì)于服務(wù)器端，客戶端的開(kāi)發(fā)相對(duì)簡(jiǎn)單，具體流程見(jiàn)圖2。

客戶端實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：客戶端負(fù)責(zé)與服務(wù)器端進(jìn)行連接，并時(shí)刻監(jiān)測(cè)與服務(wù)器的連接狀態(tài)，如若與服務(wù)器斷開(kāi)連接則提示“服務(wù)器無(wú)響應(yīng)信息”；客戶端與服務(wù)器連接成功后，客戶端負(fù)責(zé)向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求，待服務(wù)器處理完請(qǐng)求后接收服務(wù)器的返回信息，并進(jìn)行相應(yīng)的處理實(shí)現(xiàn)不同的功能。

（3）登錄與注冊(cè)模塊的實(shí)現(xiàn)

注冊(cè)登錄模塊實(shí)現(xiàn)的主要方法為：

首先通過(guò)腳本讀取用戶輸入的登錄框內(nèi)的信息，將信息處理加上標(biāo)記發(fā)送給服務(wù)器。

服務(wù)器根據(jù)信息標(biāo)記的不同進(jìn)行不同的處理，對(duì)于登錄請(qǐng)求只需分別查詢數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)runinguser表的username信息，如若存在則繼續(xù)查詢password密碼信息，都成功返回登錄成功客戶端進(jìn)行頁(yè)面跳轉(zhuǎn)，若有一步不成功則提示“用戶名或密碼錯(cuò)誤，請(qǐng)重新登錄”。

對(duì)于注冊(cè)請(qǐng)求需分別查詢數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)runinguser的username信息查看用戶名是否有重復(fù)，有重復(fù)給客戶端返回信息“用戶名重復(fù)請(qǐng)重新輸入用戶名”，無(wú)重復(fù)則將用戶所輸入信息保存在runinguser表中，并給客戶端提示“注冊(cè)成功”。

（4）增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與定位模塊

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊主要的實(shí)現(xiàn)方式：首先實(shí)現(xiàn)讀取真實(shí)場(chǎng)景的功能，然后將虛擬物體疊加在真實(shí)場(chǎng)景之上。具體操作方法為，打開(kāi)003-game02AR場(chǎng)景，在場(chǎng)景中創(chuàng)建Canvas組件并在其中添加RawImage組件，然后在Canvas中添加OpenCamera腳本用來(lái)調(diào)用攝像頭獲取真實(shí)場(chǎng)景，然后將剛剛新建的RawImage組件拖動(dòng)到Canvas的OpenCamera下的RawImage屬性中，用來(lái)將獲取到的真實(shí)場(chǎng)景顯示在RawImage上，這樣就實(shí)現(xiàn)了顯示真實(shí)場(chǎng)景的功能。對(duì)于3D模型的疊加顯示則采用普通的界面開(kāi)發(fā)方法，最終實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的效果如圖3。

對(duì)于位置服務(wù)模塊主要使用Unity3D內(nèi)置的LocationServiceStatus類，通過(guò)調(diào)用設(shè)備的GPS來(lái)獲取設(shè)備的經(jīng)緯度信息，實(shí)現(xiàn)定位功能。其實(shí)現(xiàn)方法為：打開(kāi)PhotonEngine腳本在其Awake方法中添加“Application.runInBackground = true；”表示允許后臺(tái)運(yùn)行、“DontDestroyOnLoad（this.gameObject）；”表示永不銷毀兩條命令。然后在PhotonEngine創(chuàng)建 public float gpslatitude、public float gpslongitude兩類變量，在003-game02AR場(chǎng)景中創(chuàng)建名為GpsEngine的空物體，然后給它添加GpsEngine腳本，在腳本中調(diào)用LocationServiceStatus類獲取設(shè)備經(jīng)緯度，然后在該腳本中的Update方法中，將獲得的經(jīng)緯度復(fù)制給gpslatitude、gpslongitude。這樣就能實(shí)時(shí)存儲(chǔ)設(shè)備的位置信息，方便之后的應(yīng)用調(diào)用，經(jīng)過(guò)邏輯判斷實(shí)現(xiàn)位置服務(wù)的功能。

（5）答題與積分模塊的實(shí)現(xiàn)

答題與積分模塊作為游戲的主要模塊，從游戲的登錄貫穿到游戲的結(jié)束。答題模塊的功能模塊具體又分為答題血量、添加題庫(kù)數(shù)據(jù)、添加各類線索圖數(shù)據(jù)、知識(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)、答題線索圖數(shù)據(jù)、恢復(fù)血量小游戲地點(diǎn)數(shù)據(jù)、任務(wù)線索圖的隨機(jī)生成、終點(diǎn)數(shù)據(jù)、恢復(fù)血量小游戲、進(jìn)入答題小游戲等子模塊。

而積分模塊主要分為積分榜顯示、當(dāng)次答題任務(wù)中的積分獲取與消費(fèi)、普通任務(wù)中的積分耗費(fèi)、游戲結(jié)束時(shí)的積分記錄存儲(chǔ)、游戲完成時(shí)的積分雙倍獲得。

從游戲的運(yùn)行順序依次對(duì)應(yīng)答題與積分模塊的各個(gè)子模塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)，具體功能流程如圖4-圖6所示。

在AR模式下尋找任務(wù)點(diǎn)的功能主要通過(guò)將PhotonEngine中的gpslatitude、gpslongitude與數(shù)據(jù)庫(kù)中的經(jīng)緯度進(jìn)行比對(duì)，這種對(duì)比每秒進(jìn)行一次，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位功能，在比對(duì)過(guò)程中需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的經(jīng)緯度信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后可以根據(jù)比對(duì)結(jié)果判斷用戶是否處于任務(wù)點(diǎn)附近。當(dāng)用戶到達(dá)答題任務(wù)點(diǎn)附近時(shí)，使用Instantiate與Random隨機(jī)生成3D物體，用來(lái)作為一個(gè)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的趣味小游戲。只有當(dāng)完成這個(gè)小游戲后方可進(jìn)入答題界面。對(duì)于答題界面主要采用了下拉列表、GetQuestionbankByType方法、GetKnowledgetype方法來(lái)實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的選擇以及從題庫(kù)中抽取所選擇知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的題型。在答題過(guò)程中將答題血量存儲(chǔ)在PhotonEngine的userHP中，答題累積積分存儲(chǔ)在PhotonEngine 的integral，游戲勝利雙倍積分存儲(chǔ)在PhotonEngine的allright中，時(shí)間計(jì)時(shí)器減血功能由PhotonEngine中的Update方法實(shí)現(xiàn)。答題過(guò)程中，相關(guān)的問(wèn)題信息記錄數(shù)據(jù)如rightcount、wrongcount、seecount、notseecount，均在題目回答正確后，使用UpdateQuestionbank方法將當(dāng)前回答問(wèn)題的相關(guān)信息保存到服務(wù)器端。對(duì)于恢復(fù)答題血量的小游戲，當(dāng)用戶到達(dá)相應(yīng)地點(diǎn)，若積分充足點(diǎn)擊相關(guān)按鈕，調(diào)用場(chǎng)景跳轉(zhuǎn)方法 Application.LoadLevel進(jìn)入到小游戲中。當(dāng)游戲結(jié)束時(shí)使用AddAddIntegrate與UpdateAddIntegrate方法分別實(shí)現(xiàn)單次游戲的積分記錄存儲(chǔ)與當(dāng)前賬號(hào)的總積分存儲(chǔ)。

當(dāng)所有功能模塊開(kāi)發(fā)完成后，整合模塊的各類功能，使整個(gè)游戲成為一個(gè)整體，功能流程圖見(jiàn)圖7。

四、結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲能夠再現(xiàn)抽象、真實(shí)的信息內(nèi)容，模擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境，受到外界的干擾相對(duì)較少，加上便捷的智能移動(dòng)終端，為戶外開(kāi)展各項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)提供了可能。這類游戲形式新穎，能使學(xué)習(xí)者沉浸在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，激發(fā)學(xué)生的參與性與積極性。本游戲結(jié)合基于位置和基于圖像識(shí)別的兩種增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，利用 Unity3D 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)可擴(kuò)展的移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲。該游戲具有用戶登錄、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和回答問(wèn)題等模塊。通過(guò)初步應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)該游戲虛實(shí)結(jié)合，交互性強(qiáng)，使學(xué)習(xí)者通過(guò)游戲化學(xué)習(xí)能夠順利完成設(shè)定的學(xué)習(xí)任務(wù)。該游戲存在著一些問(wèn)題：3D 模型形象較為簡(jiǎn)單，游戲反應(yīng)速度不快， 缺少分享功能，針對(duì)這些問(wèn)題需要進(jìn)一步的完善。作為一種新興的研究領(lǐng)域，移動(dòng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)教育游戲可以給教學(xué)提供新的方式，有很好的應(yīng)用前景。

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（編輯：魯利瑞）