从上个世纪末开始,电子游戏得到了迅速发展。近年来,由于电子游戏的研究内容越来越广泛且颇具价值,国际学术界将其作为一个单独的领域进行研究,称之为娱乐计算(Entertainment computing)。由于娱乐计算研究内容较广且极为复杂,因此目前娱乐计算的研究侧重点在于对复杂技术的深度研究,这一现象导致娱乐计算的设计人员出现两头重的情况,一端是较高层次的底层技术专家,另一端是难以跨进中高级设计门槛的初级开发人员,本应该成为中流砥柱的大部分设计人员却因为复杂的技术而被挡在门外。直接研究底层技术却不了解软件设计原理和架构原理是目前部分娱乐计算开发人员所面临的问题。论文从娱乐计算的架构模式入手,致力于研究一种通用的娱乐计算软件设计方法学并总结出一套运用于娱乐计算软件开发的模式系统。论文主要包括以下方面的研究工作:论文首先对娱乐计算软件的开发过程展开了研究,通过与传统软件开发过程相比较,指出了二者的不同,同时提出了关键技术点对娱乐计算软件开发过程的影响,解开了开发过程中技术与架构的矛盾关系,并总结了娱乐计算软件的开发过程。其次,论文通过娱乐计算的执行原理、设计过程和网络框架三个方面对娱乐计算的架构模式进行了深入研究。对于每一种架构模式都详细阐述了相关技术的研究过程,说明了该模式产生的原因。其中,在娱乐计算的执行原理中,提出了反馈控制模式(Feedback Control Pattern),用于解决整体架构的设计问题;在娱乐计算的执行过程中,提出了主循环模式(Main Loop Pattern)作为驱动器用于解决游戏世界的不断更新和不同平台的更新频率问题,消息状态机模式(Message StateMechine Pattern)用于解决逻辑相关的架构设计问题,工具模式(Tools Pattern)用于解决定制资源的生成和读取问题;在娱乐计算的网络框架中,提出了基于网络的娱乐计算软件的网络架构模式,房间分离模式(Deviding Room Pattern)用于解决休闲类游戏的架构设计,分组集成模式(Group Integration Pattern)用于解决MMORPG类游戏的架构设计。第三,论文提出了娱乐计算的模式系统,介绍了模式系统的分类,并将娱乐计算模式系统中的架构模式分为三层,之后描述了模式系统的使用方法及步骤,探讨了模式系统的演化过程及其未来的演化方向。最后,论文通过一个具体的应用实例详细介绍了娱乐计算软件的开发过程,以及模式系统在娱乐计算软件架构设计中的使用方法。本文的研究成果是娱乐计算软件设计的一个重要突破,对娱乐计算软件开发设计起到重要指导作用。论文将模式开发与娱乐计算软件的架构设计原理相结合,不仅提出了适用于娱乐计算软件的开发过程和架构模式,同时通过模式系统对娱乐计算的架构设计提供了强有力的支持,指导娱乐计算软件的架构设计人员设计出高质量的架构系统,推动了面向娱乐计算模式系统的的应用研究,具有一定理论意义和使用价值。