基于Unity3D的古镇秘探游戏的设计与实现

摘要：随着信息技术的飞速发展，虚拟现实与增强现实技术正变革传统教学。文章探讨了基于Unity3D平台开发的“古镇秘探”捕快智趣教育游戏的开发过程、技术实现、教育价值及其在教育领域的应用前景。该游戏创新性地将历史文化知识融入沉浸式解谜体验，玩家通过角色扮演古代捕快，在虚拟古镇中完成案件侦破任务，同步学习古代的犯罪制度及民俗文化等知识，培养逻辑思维和解决问题的能力。

关键词：Unity3D；游戏化学习；历史文化教育；古镇秘探

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）09-0054-03 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

教育游戏以其互动性和趣味性，成为提升学习效率的创新工具。《中国教育现代化2035》倡导课程资源多样化，推动了教育游戏的发展。基于Unity3D平台开发的“古镇秘探”游戏，通过3D技术和物理引擎构建沉浸式学习环境。玩家以捕快身份探索古镇，在解谜和互动中直观感受中国古代文化，锻炼逻辑思维能力。古镇作为中华文化的活态载体，其丰富的历史内涵难以通过传统教学方式生动展现。本研究聚焦游戏开发、技术实现及教育价值，旨在解决传统教学中知识呈现单一、参与度不足和实践体验缺失等问题，为教育游戏创新提供实践参考。

1“ 古镇秘探”教育游戏的系统需求分析

由于“古镇秘探”是一款结合教育内容的单机冒险游戏，其系统需求分析对于确保游戏的教育价值和游戏体验至关重要。具体功能需求如下。

1.1 游戏目标用户

“古镇秘探”游戏主要面向中学生，中学生正处于认知发展的关键阶段，具备一定历史知识基础，但对抽象文化概念的理解仍需深化。游戏通过沉浸式体验和互动学习，满足学生对历史文化的探索需求，同时培养逻辑思维和问题解决能力。

1.2 游戏存档与进度管理

“古镇秘探”教育游戏采用双轨存档机制，确保玩家数据完整安全。存档系统含自动存档和手动存档，为玩家提供全方位数据保护。在进度记录上，游戏详细记录任务进度、物品收集和知识掌握情况，提升教育价值。同时，提供“继续游戏”快速恢复功能和安全退出保存选项，避免数据丢失。“古镇秘探”的存档与进度管理系统设计全面、细致、人性化，为玩家带来安全便捷的游戏体验。

1.3 战斗功能设计

游戏中存在多样化的角色、武器与技能，各自承载了不同的功能特性。角色之间存在显著差异，且与怪物之间更是体现出截然不同的属性特征。在面对同一类怪物时，不同的角色展现出差异化的战斗模式与机制[1]。游戏中的战斗系统是核心玩法之一，采用回合制战斗机制，玩家与敌人轮流行动。玩家在每个回合中可以选择不同的行动指令，包括攻击、治疗、强化等，以击败敌人。捕快角色具备独特的“擒拿”技能，能够在战斗中限制敌人的行动；而盗贼则拥有“反击”技能，能够在受到攻击时进行反击，增加了战斗的策略性和挑战性。

1.4 关卡设置

关卡设置是“古镇秘探”游戏中调节游戏难度和节奏的关键环节。每个关卡都设有不同的任务和挑战，玩家需要通过寻找场景中的物件、找线索等方式来逐一完成，整体的关卡设置如图1所示。

2“ 古镇秘探”教育游戏的设计

“古镇秘探”作为一款基于Unity3D平台开发的古镇秘探教育游戏，以培养逻辑思维能力与增强历史文化知识为双重目标，通过案件侦查与互动解谜双轨制玩法实现教育性与娱乐性的深度融合。

游戏的核心玩法围绕案件侦查与互动解谜展开。玩家须通过线索收集、证据分析及逻辑推理逐步还原案件真相。在解谜过程中，玩家需运用策略破解谜题，例如通过比对古代法律条文（如《尚书·大禹谟》中“与其杀不辜，宁失不经”的刑罚原则） 推断案件关键信息。

在三维游戏场景的设计过程中，环境的布局与场景构建对玩家的沉浸式体验会产生直接而深远的影响[2]。“古镇秘探”游戏采用Unity3D引擎与PBR材质渲染技术，构建衙门、集市、酒馆、农民家四大核心场景。例如，衙门大堂还原明代官署建筑风格，通过动态光影与士兵巡逻动画增强沉浸感；集市场景模拟古代贸易活动，NPC 动态行为结合音效设计，复现市井烟火气。

在角色设计方面，包括捕快、盗贼、农民等，每个角色都有独特的视觉特征和技能设定。例如，捕快角色通常装备盔甲，体型魁梧，体现其勇猛特性；而衙门官员则以整齐束发和官服展现其权威地位。这些设计不仅传达角色身份，还增强了游戏的历史沉浸感。

任务系统分为主线任务和支线任务。主线任务推动剧情发展，如侦查失窃案寻嫌疑人。支线任务则提供额外的探索空间，增加探索自由度，例如与酒馆店家交流得到盗贼情报或与书生交流进入解谜系统学习律法。游戏过程中玩家须搜集线索、侦察物品，并通过逻辑推理解谜。

技术实现方面，Unity3D引擎为游戏提供了高质量的视觉效果与流畅的操作体验。音频设计动态调整背景音乐，如官府用编钟古筝，市集融入唢呐鼓点，营造不同氛围。关键操作配以定制音效，错误操作有警示音，增强学习反馈。交互设计遵循UI规范，界面集成档案、导航、查询功能，支持键鼠操作。游戏利用Unity3D检测系统，玩家点击场景物件可触发线索，长按旋转查看细节。

“古镇秘探”教育游戏整合教育资源是其亮点，拥有100多个历史知识点和50多道趣味谜题。玩家在解谜中自然吸收中国古代文化精髓，例如，游戏中涉及古代法律的部分，玩家可以通过解谜了解古代对盗窃罪的惩罚方式，如《甲骨文合集》中提到的“商朝对入户盗窃处以死刑”等历史背景。游戏适应不同操作习惯，提供多种操作方式，并内置教程即时指导，确保每位玩家顺利游戏并获取知识。

“古镇秘探”教育游戏内置评估与反馈机制，通过测试和体验评估学习效果。系统记录玩家选择和解谜结果，深入分析数据，客观评价逻辑思维和问题解决技能。设计兼顾教育性与趣味性，促进学习者在游戏中不断自我提升。

3“ 古镇秘探”教育游戏的开发

3.1 场景搭建

“中国古代特色”这一文化形象对中国及全球电子游戏玩家具有显著的吸引力[3]。在“古镇秘探”教育游戏中，场景和建筑都充满了中国传统文化的元素。传统的翘角飞檐、灰瓦红墙等元素巧妙融入各个场景中，如庄严的衙门、繁华的集市以及热闹非凡的酒馆等，形成了层次分明、各具特色的游戏空间。

在Unity3D平台开发的“古镇秘探”游戏中，衙门场景如图2所示以明清官式建筑为设计依据，外观采用红色高墙与灰瓦飞檐结构，正门悬挂“衙门”牌匾，字体苍劲有力，彰显庄重威严。内部布局如图3所示遵循传统对称性原则，大堂空间开阔，地面铺设青石板，顶部为抬梁式木构架，体现古代建筑工艺。两侧士兵雕像威严矗立，象征司法权威。通过Unity3D的高精度建模与光影渲染，营造出浓厚的古代官署文化氛围。

在“古镇秘探”游戏中，如图4所示建筑上方悬挂金色匾额，书以“馆酒”二字，字体端庄典雅，彰显其文化属性。门前高挂三排红色灯笼，象征传统市井文化的繁荣景象。室内空间布局遵循传统酒馆的开放式结构，酒客三五成群。整体设计为玩家营造一处兼具文化沉浸感与视觉真实性的游戏场景。

集市场景如图5所示以中国传统市集为设计原型，布局采用开放式结构，铺面排列整齐，商品琳琅满目，商人角色通过动态建模与音效设计，生动还原了古代市集的喧嚣景象，为玩家营造了沉浸式的历史文化体验。

3.2 导航实现

导航模块是游戏探索核心，集成直观地图，支持玩家查看古镇布局并点击目标点自动寻路。在Unity3D中，寻路功能基于C#脚本和A*（A-Star） 算法，确保角色高效准确到达目标。通过NavMesh技术，系统实现动态路径计算与障碍物规避，优化漫游体验。角色移动由Unity的Character Controller组件控制，支持平滑位移、转向及碰撞检测，保证复杂场景中角色运动的流畅与交互真实，为玩家提供出色导航与探索体验。

3.3 交互模块

交互模块是连接玩家与游戏世界的核心，依赖触发器和碰撞检测及NPC交互设计。玩家通过操控角色与NPC及物体互动，例如与酒馆店家对话获取任务信息，或拾取物品、解锁机关推进游戏进程。在Unity3D中， 检测碰撞发生的方式有两种：利用碰撞器方式和利用触发器方式[4]。碰撞器用于检测物理接触并阻止穿透，触发器用于检测物体进入特定区域并触发事件，但不影响物理运动。在“古镇秘探”中，碰撞器的“Is Trigger”属性被启用，确保角色与物体的接触被检测且不影响移动。例如，角色与墙壁碰撞被阻止，触发器检测到门时触发开关事件。这种设计增强交互真实感，提升玩家探索自由度与沉浸体验。

战斗模式是“古镇秘探”教育游戏的核心组成部分，它为玩家提供了一个紧张刺激的战斗体验。即时战斗和回合战斗是动作角色扮演游戏的两种战斗模式，它们均要遵守战斗流程提供的战斗伤害逻辑，本项目采用回合制战斗系统[5]，战斗界面如图6所示。

战斗模式如图7所示采用结构化流程与技能系统，捕快与盗贼初始血量均为100点。捕快技能包括攻击（20点伤害） 、治疗（恢复20点血量） 及强化（提升10点攻击力） ；盗贼具备反击技能（8点伤害） 。战斗持续至一方血量为0，盗贼失败触发胜利结局。数值平衡与技能设计确保了策略性与可玩性，提升了玩家的沉浸感与成就感。

3.4 反馈模块

反馈模块是游戏中教育内容传递的重要部分。它在任务完成、谜题解决后给予玩家即时反馈，强化学习效果[6]。反馈模块是“古镇秘探”教育游戏的核心评估组件，技术实现涵盖玩家选择记录、学习效果分析、题型设计、评分标准及反馈机制。系统实时记录玩家答题选择、时间及正确性，存储于结构化数据库，并生成学习报告以识别知识薄弱点。题型包括单选、多选、判断和填空题，结合游戏背景与教育目标。评分标准综合正确率与时间，复杂题目依据时间奖惩。玩家提交答案后，系统即时反馈结果及解析，并提供鼓励性反馈，增强互动性与教育性，提升学习效果。

3.5 教育游戏的测试

早期的软件测试定义指出，软件测试的主要目的是寻找错误，并尽可能多地发现这些问题。然而，游戏测试的目的则有所不同。它不仅是为了发现错误，更是为了预测并解决玩家在实际游戏中可能遇到的各种非正常问题。

3.5.1 主角捕快操作测试

在这一测试中，分别按下了键盘上的“W”“A”“S”“D”按键，主角捕快能够按照预期朝正确的方向移动。同时，点击“鼠标左键”可以切换出主角捕快的不同视角。该测试顺利通过，操控手感良好。

3.5.2 游戏场景音效测试

在游戏场景音效测试中，当进入游戏时，游戏背景音乐会自动播放；而当主角捕快与盗贼进行战斗时，会播放振奋人心的战斗音乐。该测试也顺利通过，声音效果逼真，增强了游戏的沉浸感。

3.5.3 战斗模式测试

在战斗模式测试中，模拟了主角捕快与盗贼之间的战斗。通过点击“强化”“攻击”和“治疗”按钮，角色的血量值发生了正确的对应变化。该测试顺利通过，证明游戏的交互功能准确无误。

3.5.4 兼容性测试

在Unity3D游戏开发尾声，研究者进行了全面的兼容性测试。平台测试覆盖Win10/7、macOS Cata⁃lina、Ubuntu 20.04及多种移动设备，确保游戏流畅运行。浏览器测试则选取了Chrome 90、Firefox 88、Edge90、Safari 14等主流浏览器的新旧版本，验证游戏兼容性。所有测试均通过，游戏能在多平台、硬件和浏览器下稳定运行，为玩家提供高质量体验。

4 结束语

“古镇秘探”教育游戏通过Unity3D引擎技术实现了历史文化资源与游戏化学习的深度融合。研究表明，玩家在沉浸式案件解谜过程中，逻辑思维能力与历史知识掌握度显著提高，验证了其教育有效性。游戏以动态场景交互与多维度评估系统为核心优势，为传统历史文化教育提供了创新实践路径。

展望未来，本研究将结合用户画像分析与大数据学习效果评估模型，持续优化游戏内容与交互机制，推动历史文化传承的数字化创新。