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大学生创新创业训练计划申请书(创新训练项目)项目编号________________________________________项目名称迁徙之地基于环境动态和迁徙模式的鸟类保护区模拟系统申报级别理家级口省级口校级项目负责人刘皓玮联系电话所在学院信息科学与工程学院_______________________学号专业班级数媒1701指导教师周世哲联系电话—申请日期________2020/6期2_____________________起止年月2020年6月-2020年10月___________________湖南大学年制202X
三、经费预算预算经阶段下达经费计划元费开支科目主要用途前半阶段后半阶段元2万项目执行费用
1.05万
0.95万预算经费总额
0.05万
00.05万业务费
1.计算、分析、测1试费能源动力费2会议、差旅费3文献检索费
40.05万发表论文版面费
00.05万论文出版费
51.9万在进行更细致的动1万
0.9万.仪器设备购置2态环境建模与模拟费时,特别是高物理真实感水体模拟等特效,需要配置高性能图形工作站实验装置试制费
3.
0.05万基础实验材料费
0.05万0材料费
4.批准经费注经费开支科目包括业务费计算、分析、测试费,学术会议费,调研差旅费,文献检索费,论文出版费\实验设置试制费、材料费等
四、指导教师意见本项目立意着眼于生态保护与鸟类迁徙行为的模拟,利用交互式动态环境系统搭建趣味性强且富有环境保护教育意义的游戏系统,较好的体现了对各阶段人群的动物保护意识与基础知识的教育意义学生团队由5名动手能力较强的本科生同学组成,精密分工有效配合,能保证项目顺利执行完成指导老师推荐本项目申请国家级创新项目并予以支持导师(签章)同也哲年月日
五、学院大学生创新训练计划专家组意见同意推荐参评校级项目专家组组长(签章):年月日
六、学校大学生创新训练计划专家组意见同意推荐为省级项目负责人(签章)年月日
七、大学生创新创业训练计划领导小组审批意见同意专家组意见负责人(签章)年月日填写说明
1.本申请书所列各项内容均须实事求是,认真填写,表达明确严谨,简明扼要
2.申请人应为本科生创新团队,首页只填负责人“项目编号”一栏不填
3.申请书(含简表)正文填写需采用仿宋GB
2312、小四号字体,单倍行距双面印刷,左侧装订成册可网上下载、自行复印或加页,注意排版和打印的美观和规范
4.负责人所在学院认真审核,经初评和答辩,签署意见后,将申请书报送湖南大学学生创新创业中心基本情况项目迁徙之地基于环境动态和迁徙模式的鸟类保护区模拟系统名称项目所属专业类计算机类-数字媒体技术申请20000元起止年月2020年6月-2020年10月金额负责人刘皓玮性别男民族汉族出生年月1998年11月17日姓名联系学号手机方式指导个人周世哲职称副教授学历博士E-mail:教师信息负责人曾经参与2019年负责人在代码乾坤公司举办的Reworld首届游戏创作大奖赛获得黄金创作者称号创新创业的情况周世哲是湖南大学信息科学与工程学院副教授,浙江大学2011年获得应用数学博士,于法国国家自动化研究所从事博士后研究,在中国科技大学做博士后副研究员,从事计算机图形学与图像处理研究主持承担国家自然科学基金,湖南省科技计划,广东省科技创新项目,湖南大学青年教师成长基金等课题在计算机图形学顶会顶干ij指导教师承担科Siggraph/Siggraph Asia,Computer GraphicsForum等国际SCI期刊发表多篇论文拥有自主知识产权计算机图形学和高级图像处理软研课题情况件4项国家发明专利3项获得安徽省优秀自然科学论文二等奖2019年率本科生创新创业团队获得中国大学生计算机设计大赛中南赛区一等奖,国家总决赛二等奖2020年在计算机视觉与人工智能顶级学术会议CVPR发表论文1篇周世哲老师积极发挥指导老师职责和作用紧密跟进并及时提出意见,在立项阶段提炼并把关项目主题同时还在开发实现阶段提供指导教师对本项图形学与软件工程技术支持作为导师帮助项目组与学校相关老师对接指导老师有过多年指导SIT国家级创新创业项目的经验,所带领目的支持情况研究生团队可随时对本项目执行中出现的数学建模问题进行深入再挖掘姓名学号手机号所在学院项目中的分工进行项目管理与主要项刘皓玮信息科学与工程学院程序逻辑的编写工作目负责界面与交互UI杨靖媛设计艺术学院逻辑的设计工作组负责程序模块编写工熊天舒信息科学与工程学院作主要负责程序模块编写与刘洋信息科学与工程学院成测试工作员负责鸟类保护区数据申凯升电气与信息工程学院建模工作立项依据(可加页)
(一)项目简介(100・200字)迁徙之地是一款模拟经营鸟类保护区的游戏在迁徙之地里,玩家将扮演一片新生鸟类保护区的管理员,不断改善保护区环境,处理突发事件,举办各种特色活动,并在空闲之余观看新闻,收集图鉴,学习鸟类知识我们希望玩家在游玩过程中,更加了解鸟类,同时感受到作为鸟类保护区管理人员的不易与责任,激发玩家保护鸟类的意识,唤起社会对鸟类保护区的关注
(二)研究目的鸟类自古以来就是人类的好朋友,但是现在鸟类赖以生存的环境正每况愈下2018年的全球鸟类状况报告指出,在全球已知鸟类中,40%的鸟类数量正在减少,有1/8的鸟类面临灭绝威胁而鸟类保护区是我们保护鸟类做出的最有效的举措之一在全国各地的鸟类保护区的努力下,朱鹑由最初的7只增加到4000多只扎龙自然保护区,已人工繁育丹顶鹤超过1000只为了增加人们对鸟类的了解与保护意识,增加社会各届对鸟类保护区的关注我们决定使用游戏这种新时代喜闻乐见的表现形式,通过游戏这一交互方式让人们亲身经历鸟类保护的辛苦,在互动中获取有关鸟类与鸟类保护区的知识从而为鸟类保护事业做出自己的贡献
(三)研究内容此项目主要内容为通过数据和3d画面仿真出一个真实的保护区,在数据模型上,需要归纳总结影响鸟类数量的因素,如环境容纳量,不同鸟类的栖息地需求,人类行为对鸟类数量的影响等数据,并将其数学建模,形成鸟类变化函数,最终用于游戏里鸟类数量的仿真在图形表现上,需要选择合适的模型与渲染方式,表达鸟类栖息需要的湿地,河滩,平原丘陵等地形,还需要建立鸟群飞行模型,更具模型构建鸟群飞行动画,并将这些元素和谐的渲染到屏幕上,让玩家可以通过键鼠操作与其交互
(四)国、内外研究现状和发展动态国内外现在以鸟类保护区为主题的游戏数量较少而类似《愤怒的小鸟》、《Flappy Bird》等为代表的鸟类主题游戏大多都把鸟类当作一种表现符号,而不是宣传鸟类保护知识,介绍鸟类生存现状同时模拟经营类游戏大多以经营盈利性质的餐馆、超市、动物园等场所,少有做鸟类保护题材的综上所述,模拟经营鸟类保护区这一选题处于市场空白但是社会需要的阶段,有进行制作尝试的必要
(五)创新点与项目特色
1.题材新颖且具有社会价值,填补了鸟类保护区模拟经营这一空白细分市场鸟类保护区是保护鸟类的主战场,但是以此为主题的游戏数量较少,可以表现出环保意义的更少,此游戏可以填补这一领域空白宣传鸟类知识,在鸟类保护方面创造社会价值
2.游戏这一交互手段的使用让枯燥的环保知识变的更加生动,更容易被人接受我们从鸟类六大生态类群中各收集了若干种中国常见鸟类,并从中精选了10种作为我们图鉴中可收集的鸟类,详细展示它们的生物学基本信息,以及濒危等级,保护等级等,以传递基本的科普信息在游戏里,玩家可依环境值条件逐渐解锁图鉴内容,以引起玩家解锁阅读的兴趣
3.玩家自定义地形游戏中地形分为四类水、陆地、河滩与建筑物,每一个地形都有其对应的模型和生成物体信息地形系统的数据结构要能记录这些地形的位置信息与该位置对应的模型信息,并维护一个可用位置数组,供鸟类飞行选择目的地和事件系统选择事件生成位置时调用,防止事件重复生成或生成在错误位置地图系统还需要提供随机生成地形,记录当前地形,从存档中恢复地形,改变地图中六边形方块对应的地形等功能使得玩家可以自由的对地形进行更改,而且可以保存自己的创造成果
(六)技术路线、拟解决的问题及预期成果
1.技术路线项目使用unity3d游戏引擎进行开发分为如图模块,从逻辑模块到表现模块逐步开发表现模数据鸟类图鉴模块块模块—解锁条件数据fS-----鉴解锁模块数据—保存数保存一恢复图鉴数据.获得环境等数据鸟类模块—计算鸟类数量少变化情况一保存鸟类数据一鸟类迁徙鸟类数据变化.对四观4鸟群飞行数据模拟模块建圈甥艇蛇B表现模块—恢复鸟类数据f恢复个获得鸟群飞行的起点与终点I地图模块地图数据存储地图数据一地图生成一渲染■模块获得地图数据一一重新生成地图改变地图类型辘工地图班建筑物获得可以生成事件的地图位置事件模块建筑模块事件的生存时间,改建筑等级变的数值与量等数据工作人员人数建筑用时与花费生成事件模块获得建设位置等数据根据e溪筑设施信息_事件处理结果一判断改变游戏数据能否处理事件事件点击响应模块建造模块事件未处理响应模块获得建筑建造条件,游戏时间等存储建筑等级位置等数据管理项目模块《一改变游戏数据―管理项目数据模块管理项目执行模块
2.拟解决问题L鸟类数据的建模和仿真游戏中的主要数据为鸟类总数,环境值,发展资金等而数值的成长都非线性并相互影响,还原了真实的场景;为了让玩家有循序渐进的游戏体验,各项数值的成长和设计尤为重要因此我们在鸟类数据建模方面投入大量时间,通过初步计算,实际体验,改善流程等,逐渐寻找到正确的模型
2.游戏地图的随机生成和渲染游戏使用柏林噪音随机生成地形,产生各种各样不同的保护区环境,让玩家每次游戏都有不同的感受,提高游戏的耐玩性
3.预期成果预计可以取得2020年全国大学生计算机设计大赛中南赛区一等奖,并在国赛拿到奖项
(七)项目研究进度安排(分年度写)2020年5月-2020年6月进行前期的调研工作,确定实施方案与人员分工,探讨线上工作模式并制定开发计划,明确阶段任务与完成时间2020年6月-2020年7月阅读相关文献资料,收集鸟类相关资料,完成保护区鸟类数量变化模式的建模工作2020年7月-2020年8月程序实现鸟类模型,并同期制作地形、事件、建筑和管理模块完成程序demo2020年8月-2020年9月添加鸟类知识模块,根据demo运行结果对鸟类模型和UI交互方式进行优化2020年9月-2020年10月对系统整体进行测试调优,完成项目相关文档的撰写工作最终将程序投放市场,向社会各界传递保护鸟类知识
(八)已有基础
1.与本项目有关的研究积累和已取得的成绩
1.在2018年冬在代码乾坤的运营部门进行实习,了解了游戏的运营发行,人员管理等知识
2.在2019年3d引擎课程中完成了课程游戏项目《僵尸危机》的主要逻辑编写工作,目前项目的H5版本可以在湖南大学图钉墙体验()
3.在2019年度代码乾坤公司举办的Reworld首届游戏创作大奖赛获得黄金创作者称号与10000元奖金
2.已具备的条件,尚缺少的条件及解决方法
1.已具备条件经过18年的游戏公司实习与19年的游戏开发实战,结合学校中所教授的计算机图形学,3d引擎设计等专业知识,我现在已经拥有了开发游戏应用的能力,可以独立进行游戏项目的开发工作目前团队人员已经组建完成,包含电气院,信息院,设计院等各学院能力出色的同学,可以完成游戏开发中策划、美术、程序和测试等各方面工作人员配置和能力上已经满足项目要求
2.缺少的条件及解决办法设备性能不足,面对复杂游戏场景设计时力不从心在进行更细致的动态环境建模与模拟时,特别是高物理真实感水体模拟等特效,需要配置高性能图形工作站。