游戏化仿真培训系统可用于员工在井下作业前的培训和再提高培训。传统的培训方式已经满足不了现今油田的培训需求,虚拟环境下的仿真培训系统因其安全性高、交互性强和可重复操作等特点,在油田作业安全培训领域所发挥的作用正在被人们所关注。本文根据行为主义学习理论主张的刺激与反应之间的联系,让学习者形成正确的联结并加以巩固;认知主义学习理论提倡注重学习者原有积累的经验和对具体问题具体分析的理解,使学习者在原有经验知识的基础上建构新的认知结构;建构主义学习理论强调“情境”要素在构建学习环境时的重要性,要为学习者创设与实际情境相结合的学习环境,激发学习者学习的积极性;人本主义学习理论和视觉心理学理论要求系统的开发设计要紧密联系学习者的学习兴趣,对于一些疑难知识点,不仅限用文字进行描述,还应转化为形象的动画来辅助学习者确立学习内容。本文针对传统培训方式的不足,从井下作业培训需求出发,以相关教育理论和虚拟角色建模技术为指导,基于Unity3D开发平台,采用C#作为开发语言,设计并开发了用于油田工人井下作业的岗前培训和再提高培训游戏化仿真培训系统。此外,针对移动设备,为自适应不同屏幕分辨率,根据开发环境的屏幕分辨率与运行设备的屏幕分辨率,计算出缩放系数,根据不同屏幕分辨率进行界面UI控件、文字自适应的研究结果,在不同屏幕分辨率上,界面均得到了等比例缩放。在三维虚拟场景中,对静态人物模型进行运动控制,能够增加整个虚拟场景的生动性,而且为人机交互功能的实现奠定了基础。虚拟角色动作制作过程中涉及到角色建模和运动控制等相关技术,在虚拟场景中需要为角色进行路径规划。在虚拟角色技术研究及应用方面,主要包括虚拟角色的创建和运动控制。其中运动控制又包括虚拟角色基于有限状态机的动作转换和场景中的路径规划。在虚拟场景中涉及到虚拟角色建模的精细度、动作的逼真度以及路径规划、碰撞检测等相关技术问题。