網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)基于unity3D的咕噠咕噠游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、基于unity 3D 的咕噠咕噠游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要 ：隨著我國移動互聯(lián)技術(shù)的快速發(fā)展, 移動平臺已成為最受歡迎的游戲開發(fā)平臺。隨著智能硬件設(shè)備性能的不斷提高, 隨著智能硬件設(shè)備性能的不斷提高, 移動平臺正成為繼 PC 和主機(jī)之后的第三個(gè)主要游戲平臺, 并隨著趨勢的不斷增加而發(fā)展。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于 Unity-3d 的三維格特蜂鳴聲射擊游戲。主要工作包括以下幾個(gè)方面: 首先, 對三維古特比射擊游戲進(jìn)行了需求分析, 主題分為 UI 系統(tǒng)、作戰(zhàn)系統(tǒng)、成就系統(tǒng)和商場系統(tǒng)四個(gè)部分。其中, UI 系統(tǒng)主要處理人機(jī)交互和場景切換。通過異步積累和異步加載, 實(shí)現(xiàn)了二維場景和三維場景的快速場景切換和

2、疊加顯示。戰(zhàn)斗系統(tǒng)主要包括技能系統(tǒng)和 NPC 智能控制。在技能系統(tǒng)中, 具有特殊效果的普通貝殼和貝殼被認(rèn)為是不同的技能。技能的釋放和隨后對敵人傷害的解決是通過技能釋放器完成的。其次, 利用邊界球體和定向邊界箱技術(shù), 結(jié)合 OBB 算法, 完成了三維虛擬環(huán)境中剛性物體之間的碰撞檢測。檢測到碰撞后, 采用射線與凸體相交的方法計(jì)算凸體之間的第一碰撞位置, 并及時(shí)做出碰撞響應(yīng)。同時(shí), 采用基于導(dǎo)航網(wǎng)格的 * 算法尋找最優(yōu)路徑, 將 NPC 從起點(diǎn)移到目的地, 實(shí)現(xiàn)了 NPC 的智能路徑查找。然后, 我們設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)適合格朗特戰(zhàn)爭游戲的感知系統(tǒng)和有限狀態(tài)機(jī)。傳感系統(tǒng)利用環(huán)繞球體和碰撞檢測技術(shù)設(shè)計(jì)傳感

3、器、感應(yīng)系統(tǒng)和觸發(fā)器。傳感器感知外部信息, 觸發(fā)器發(fā)出自己的信息, 感應(yīng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)傳感器和觸發(fā)器之間的交叉過程。傳感器可以感知不同的信息, 從而形成不同的輸入條件。在這些條件由狀態(tài)機(jī)處理后, NPC 可以在有限的不同狀態(tài)之間切換。許多 Npc 通過基于模糊邏輯設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)進(jìn)行不同的行為操作。關(guān)鍵詞： Unity3D；碰撞檢測；有限狀態(tài)機(jī)；感知系統(tǒng)目 錄第 一 章 緒論21.1 論文的研究背景和意義21.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢21.2.1 國外研究現(xiàn)狀31.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀31.3 研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排41.3.1 研究內(nèi)容4第 二 章 游戲引擎及相關(guān)技術(shù)概述52.1 主流手機(jī)游戲開發(fā)引

4、擎52.1.1 Unity3D 游戲引擎52.1.2 Unreal Engine 4 游戲引擎72.1.3 Cry Engine 3 游戲引擎72.2 相關(guān)技術(shù)概述7第 三 章 咕噠咕噠戰(zhàn)爭游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)93.1 咕噠咕噠戰(zhàn)爭游戲開發(fā)計(jì)劃及功能設(shè)計(jì)93.1.1 游戲開發(fā)計(jì)劃93.1.2 功能設(shè)計(jì)93.2 咕噠咕噠戰(zhàn)爭游戲場景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)103.2.1 2D 場景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)103.2.2 3D 場景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)113.3 核心系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)123.4 咕噠咕噠戰(zhàn)爭游戲數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)14第四章 結(jié)論15致 謝16參考文獻(xiàn)16第 一 章 緒論 1.1 論文的研究背景和意義 從 1 9 9

5、8年吃蛇的人到現(xiàn)在國王的輝煌, 手機(jī)游戲已經(jīng)發(fā)展了近 2 0年。蛇吃是諾基亞手機(jī)上發(fā)布的首款手機(jī)游戲。雖然它只包含黑白2d 游戲像素圖形, 但它擁有超過3.5億玩家。手機(jī)游戲從此開始發(fā)展, 但由于當(dāng)時(shí)手機(jī)性能不佳, 手機(jī)游戲都是2D 游戲。例如, 俄羅斯方塊在 2000年, 點(diǎn)擊革命在2007年和憤怒的小鳥在2009年。隨著 2010年 i Phone 4 的發(fā)布, 手機(jī)已經(jīng)從第九宮鍵盤移動到觸摸屏模式。手機(jī)的操作方式發(fā)生了變化。這不僅僅是關(guān)于頂部和底部的問題。就像2011年的坦普爾跑, 它已經(jīng)是一個(gè)3d 手機(jī)游戲 2-3。此后, 手機(jī)游戲進(jìn)入了快速發(fā)展的黃金時(shí)期。雖然手機(jī)游戲發(fā)展了很短的時(shí)間

6、, 但發(fā)展非常快。到目前為止, 他們已經(jīng)形成了一個(gè)以角色扮演、體育、戰(zhàn)略、動作、拼圖、國際象棋和紙牌為主體的強(qiáng)大產(chǎn)業(yè)。豐富的手機(jī)游戲吸引了成千上萬的玩家。各大游戲廠商都瞄準(zhǔn)市場, 大力發(fā)展手機(jī)游戲。手機(jī)游戲的發(fā)展到今天基本上已經(jīng)有了與 p c 競爭的階段。首先, 目前的應(yīng)用程序有一個(gè)統(tǒng)一的平臺, 為開發(fā)人員提供了統(tǒng)一可靠的基礎(chǔ)。此外, 開發(fā)人員還可以獲得開發(fā)社區(qū)的支持, 并有專門的支付渠道和展示空間來發(fā)布他們的偉大想法。最后但并非最不重要的是, 今天的智能手機(jī)提供了一個(gè)全面的 API 接口, 高性能處理器為手機(jī)游戲掃清了最后的障礙。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 雖然游戲產(chǎn)業(yè)在國外首先被開

7、發(fā)了, 國內(nèi)游戲產(chǎn)業(yè)也迅速地發(fā)展 4。與影視娛樂行業(yè)相比, 游戲產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值一直走在前列。截至 2016年12月, 中國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶規(guī)模達(dá)到 5.23億, 市場規(guī)模達(dá)到783.2億元。增長率繼續(xù)放緩 5。在現(xiàn)代快節(jié)奏、高壓的社會里, 手機(jī)已經(jīng)成為人們不可或缺的東西。手機(jī)游戲以其有趣的廣域無線網(wǎng)絡(luò)在線互動, 在現(xiàn)實(shí)生活中遇到了一些希望和精神享受和釋放。因?yàn)橛螒蛐袠I(yè)的發(fā)展紅利太大, 所以有很多游戲公司都在開發(fā)各種類型的游戲。 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 目前, Uny-3d 游戲引擎在國內(nèi)外游戲領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。Uny-3d 游戲引擎的游戲設(shè)計(jì)能力非常強(qiáng) 6, 圖片效果不遜于舊的游戲引擎, 如幻

8、象引擎和 CE3。此外, 它還具有特別強(qiáng)大的功能, 即跨平臺功能 7-9。它不僅可以在 Android、I OS 和 PC 上運(yùn)行, 還可以與 XBOX360 和 PS3 無縫共存。此外, Unity-3d 發(fā)動機(jī)推出的粒子系統(tǒng)非常有用 10-12, 可以達(dá)到許多良好的效果。德國 bigpoint 游戲先后推出了龍松 OL、太空堡壘: 卡拉狄加和海戰(zhàn)英雄與 Unity-3d 引擎。市場反應(yīng)非常好。它在2016年被優(yōu)豆網(wǎng)絡(luò)收購。新的多塔防御游戲普林世界, 由俄羅斯的尼瓦爾開發(fā), 也是基于 Unity-3d 引擎。有一家公司在歐洲和美國使用 Unity 3D 游戲引擎開發(fā)3D 神奇的 MMORPG

9、 在線游戲, 這也吸引了很多關(guān)注。 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 中國手機(jī)游戲的全面發(fā)展始于 2 0 1 3年。雖然國外手泳還沒有提前開始, 但經(jīng)過一年的快速發(fā)展, 到 2 0 1 4年國內(nèi)手機(jī)游戲市場就有多種類型的手機(jī)游戲。手機(jī)游戲行業(yè)的收入規(guī)模非常大。2016年, 全球手機(jī)游戲市場的收入規(guī)模達(dá)到369億美元。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 特別是智能手機(jī)的更新和更換, 手機(jī)游戲的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。此外, 由于快節(jié)奏社會造成的蕭條和猝死, 政府鼓勵(lì)人們努力工作, 注意休息, 放松身體, 調(diào)整情緒, 但他們必須拒絕涉及黃色和暴力的糟糕游戲。經(jīng)過近4年的發(fā)展, 手機(jī)游戲在中國已經(jīng)形成了一定的規(guī)模, 手游

10、戲玩家的數(shù)量和手游戲市場正在逐步擴(kuò)大。2 0 1 7年, 手機(jī)游戲的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)小瓶頸, 但保持了強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭, 目前仍在不斷發(fā)展。近年來, 各大網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商和媒體都在推動和發(fā)展手機(jī)游戲來分享市場。也有許多游戲在中國開發(fā)使用 Uny-3d 引擎。比如, 靈魂將軍, 天龍巴布和特別流行的 王者榮耀 在這兩年。雖然國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)了許多優(yōu)秀的手機(jī)游戲, 但像 Fps 這樣的游戲并不多, 尤其是格朗特這樣的游戲, 而且很少有高質(zhì)量的游戲。較好的有顧大蓮、3 d 古達(dá)達(dá)達(dá)潮霸權(quán)主義2、古達(dá)達(dá)射擊等。 1.3. 研究內(nèi)容 本主題是一個(gè)基于 Unity-3d 的戰(zhàn)爭游戲。主要研究內(nèi)容如下:本課題的場景顯示

11、和損傷沉降有許多2D 和3D 場景。針對多場景快速切換和2D 和3D 場景疊加顯示的問題, 通過設(shè)計(jì)基于 ngi 的 UI 框架和異步累積, 實(shí)現(xiàn)了場景的快速切換以及2D 和3D 場景的疊加顯示。異步加載。針對許多種類的古達(dá)炮彈和不同損傷的問題, 通過設(shè)計(jì)技能系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了彈殼的選擇和損傷的沉降。針對剛性物體之間的碰撞檢測和三維虛擬環(huán)境中第一次碰撞的位置, 利用邊界球體和定向邊界箱技術(shù)實(shí)現(xiàn)了碰撞檢測算法結(jié)合 GJK 算法和 OBB 算法。檢測到碰撞后, 采用射線與凸體相交的方法計(jì)算凸體之間的第一碰撞位置, 并及時(shí)做出碰撞響應(yīng)。路徑查找算法采用基于導(dǎo)航網(wǎng)格的 A * 算法求出最優(yōu)路徑, 并將 N

12、PC 從起點(diǎn)移動到目的地, 從而實(shí)現(xiàn) NPC 的智能路徑查找。NPC 的智能操作是針對 NPC 的智能自動控制, 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了適用于格朗特戰(zhàn)爭游戲的有限狀態(tài)機(jī)和感知系統(tǒng)。傳感系統(tǒng)利用環(huán)繞球體和碰撞檢測技術(shù)設(shè)計(jì)傳感器、感應(yīng)系統(tǒng)和觸發(fā)器。傳感器可以感知不同的信息, 從而形成不同的輸入條件。在 FSM 處理這些條件后, NPC 可以在有限數(shù)量的不同狀態(tài)之間切換?；谀：壿嫼土Ｗ尤簝?yōu)化算法設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng), 多個(gè) Npc 通過不同的行為進(jìn)行操作。游戲性能優(yōu)化的目的是優(yōu)化游戲的性能。遮擋提取技術(shù)用于消除被其他對象遮擋但對當(dāng)前攝像機(jī)不可見的對象, 從而減少渲染量并減少 繪制調(diào)用。同時(shí), LOD 算法

13、分層簡化了場景的曲面細(xì)節(jié), 降低了場景的幾何復(fù)雜度, 提高了渲染算法的效率。此外, 還采用批處理、地圖集和對象池來提高游戲幀速率。第 二 章 游戲引擎及相關(guān)技術(shù)概述 2.1 主流手機(jī)游戲開發(fā)引擎 游戲引擎是一些可編輯的電腦游戲系統(tǒng)或一些交互式實(shí)時(shí)圖像應(yīng)用的核心組成部分。這些系統(tǒng)為游戲設(shè)計(jì)人員提供了編寫游戲所需的各種工具。這些系統(tǒng)的目的是使游戲設(shè)計(jì)師能夠輕松、快速地制作游戲程序, 而無需從零開始。手機(jī)游戲引擎是一種通過觸摸輸入來開發(fā)在手機(jī)或平板電腦上運(yùn)行的游戲的引擎。與傳統(tǒng)游戲如 PC 游戲和控制臺游戲相比, 手機(jī)游戲的操作模式有很大的不同。手機(jī)和平板電腦是通過觸摸輸入的, 而 Pc 和主機(jī)可以

14、通過擊鍵輸入。因此, 手機(jī)游戲不能直接使用傳統(tǒng)的游戲引擎來開發(fā), 需要根據(jù)手機(jī)和平板電腦只能觸摸輸入的特點(diǎn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。目前, 主流手機(jī)游戲引擎包括 Unity-3d, 幻想引擎和咖喱引擎3游戲引擎 17-18。 2.1.1 Unity3D 游戲引擎 Uny-3d 游戲引擎是一個(gè)非常全面的游戲引擎 19。它的界面簡單而強(qiáng)大。它可以輕松地創(chuàng)建2D 游戲、3D 游戲、3D 可視化架構(gòu)和實(shí)時(shí)3D 動畫。所見即所得的方法極大地方便了場景設(shè)計(jì)師。此外, Unity 3D 引擎的跨平臺功能也是一大亮點(diǎn)。經(jīng)過幾年的發(fā)展, 有許多基于 Unity 3D 游戲引擎的插件20。例如, 2D 工具包2D 開發(fā)組件、

15、功能強(qiáng)大的 UI 系統(tǒng)框架 NUI 和基于觸摸屏、鼠標(biāo)和搖桿的輕松觸控。Unity 3D 引擎不僅是一個(gè)3D 渲染引擎或3D 場景編輯器, 而且是一套跨平臺的游戲開發(fā)解決方案。其強(qiáng)大的圖形界面可以完成一個(gè)巨大而復(fù)雜的基本功能框架的實(shí)現(xiàn), 使藝術(shù)開發(fā)人員能夠?qū)Ｗ⒂谟螒驁鼍暗脑O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn), 大大提高了游戲開發(fā)的速度和游戲圖片的質(zhì)量。Unity 3D 游戲引擎的主要優(yōu)點(diǎn)如下: Unity 3D 引擎的跨平臺功能是指由 Unity 3D 引擎編輯的游戲可以分布在大多數(shù)平臺上, 如 Android、I Phone、PS3、Xbox 360、Mac、Windows 等。它還支持網(wǎng)頁瀏覽。Unity-3d 發(fā)

16、動機(jī)的物理仿真系統(tǒng) unity 3D 的物理引擎使用第三方的物理引擎 Nvidiaphysx。整合后, 現(xiàn)實(shí)世界中的大部分物理效果都可以實(shí)現(xiàn)。例如, 編輯器可以添加多維數(shù)據(jù)集、球體、圓柱體和地形模型的物理效果, 以將方向邊界框、地球和地形邊界框括起來, 然后設(shè)置所需的物理屬性。這些簡單的物理模型的物理效果相對容易。然而, 如果復(fù)雜模型的物理效果有些復(fù)雜, 就有必要設(shè)計(jì)一組模型, 分別實(shí)現(xiàn)其物理效果。此外, Unity 3D 還支持非剛性體 (如流體) 的物理特性。物理引擎使用對象屬性來模擬剛體行為, 這不僅可以獲得更逼真的結(jié)果, 而且開發(fā)人員比編寫行為腳本更容易掌握。良好的物理發(fā)動機(jī)允許復(fù)雜的

17、機(jī)械設(shè)備, 如球體、接頭、車輪、氣缸或鉸鏈。 在 Unity 3D 場景中, 如果希望對象具有物理效果, 則需要向?qū)ο筇砑觿傮w組件, 因?yàn)槟J(rèn)情況下, 新創(chuàng)建的對象沒有物理效果。在物體上添加剛體可以使物體具有質(zhì)量、邊界和摩擦等物理性質(zhì), 并能更真實(shí)地模擬物體的行為。功能強(qiáng)大的性能分析工具, 強(qiáng)大的性能分析工具, 可以輕松發(fā)現(xiàn)內(nèi)存和 CPU 瓶頸。支持 Android 和 I OS 的實(shí)時(shí)運(yùn)行分析。編輯編輯可以很容易地?cái)U(kuò)展, 而不需要像傳統(tǒng)游戲公司這樣的專門的編輯部門。場景編輯器和技能編輯器都可以很容易地完成。技能編輯器也可以制成拖放模塊化結(jié)構(gòu)。規(guī)劃可以編輯諸如構(gòu)建塊之類的技能。最重要的是, 這

18、些是你看到的, 也是你得到的。方便的資源管理系統(tǒng)使用 Unity, 只要有一個(gè)資源, 就不需要維護(hù)多個(gè)資源 (如原始資源、打包資源、i OS 版本資源、Android 版本資源等), 然后 Unity 就可以設(shè)置其特定的資源參數(shù), 如使用紋理壓縮, 將最大大小限制為 512x512, 依此類推。Unity 在發(fā)布游戲時(shí)根據(jù)與平臺相關(guān)的導(dǎo)出選項(xiàng)自動導(dǎo)出正確的資源。缺點(diǎn): Unity3D 不如其他游戲引擎, 如虛幻引擎4和咖喱引擎3。照明和圖形是三種引擎中最差的, 對藝術(shù)家來說, 開發(fā)不是很好。一個(gè)非常簡單的材料, 我們必須寫著色器。文獻(xiàn) 6 利用 Unity 3D 引擎的跨平臺特性, 研究了消除

19、糖果的手機(jī)游戲, 實(shí)現(xiàn)了游戲?qū)哟芜x擇、多糖去除、特效、評分統(tǒng)計(jì)等功能。所以。文檔 7 建立了基于 Unity 3D 游戲引擎的機(jī)器人控制機(jī)器人引擎 (TRE)。文檔 9 使用 Unity 3D 引擎的跨平臺功能, 交互式數(shù)據(jù)的原型可以將本地代碼部署到20多個(gè)不同的設(shè)備。文檔 16 基于 Unity 3D 引擎, 完成了游戲中所有卡片的原始模型 (白盒) 的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn), 以及所有章節(jié)和場景的模型設(shè)計(jì)、映射、照明效果、照明制圖和網(wǎng)絡(luò)路徑查找系統(tǒng)。 2.1.2 Unreal Engine 4 游戲引擎 虛幻引擎 4, 被稱為幻象引擎 21, 是目前世界上最知名和授權(quán)的頂級游戲引擎, 占全球商業(yè)游戲引

20、擎市場份額的80%。幻想引擎總是為開發(fā)人員提供更多的功能, 所見即所得平臺, 支持 I OS 和 Android 22 平臺。雖然幻想4引擎的免費(fèi)版本不提供源代碼, 它提供了所有的工具, 開發(fā)獨(dú)立的游戲基于幻想4引擎。優(yōu)點(diǎn): 開發(fā)人員具有較高的利用率、強(qiáng)大的社區(qū)支持、視頻教程和大量資源。最好的引擎隨時(shí)支持和更新其他引擎平臺的功能。每次更新都會添加新工具, 管理相對容易。有些工具甚而學(xué)生使用 23。與大多數(shù)平臺兼容, 如 I OS Android、Linux、Mac、Windows 和大多數(shù)游戲主機(jī)。所有的源代碼都是開放的, 你可以在任何時(shí)候得到最新的代碼, 每月只需19美元。缺點(diǎn): 發(fā)牌條款只

21、適用于大型工程。商業(yè)發(fā)牌價(jià)格為99元。游戲收入超過5萬元后, 必須支付 2 5% 的份額。有些工具不容易使用, 學(xué)習(xí)門檻也很高。文獻(xiàn) 23 提出了一個(gè)基于幻象引擎4的仿真系統(tǒng)。研制了一種人造相機(jī)。它實(shí)現(xiàn)了真實(shí)相機(jī)的所有功能, 如鏡頭失真、運(yùn)動模糊等。它可以在模擬環(huán)境中導(dǎo)出視頻數(shù)據(jù)。 2.1.3 Cry Engine 3 游戲引擎哭泣引擎 3, 一個(gè)具有高質(zhì)量圖形輸出的游戲引擎, 已被大量的開發(fā)人員所認(rèn)可, 并可以使游戲具有出色的視覺 24。但是, 發(fā)動機(jī)存在一些問題。優(yōu)點(diǎn): 哭泣引擎3可以使游戲更加美麗, 而流程圖工具在藝術(shù)編程中非常強(qiáng)大。該引擎擁有最強(qiáng)大的音頻工具, 深受音頻規(guī)劃師和程序員的

22、喜愛。游戲引擎還提供了目前可用的最簡單的 AI 代碼技術(shù), 新開發(fā)人員可以訪問引擎的 UI。缺點(diǎn): 免費(fèi)列表缺乏客戶支持;發(fā)射時(shí)間相對較晚, 開發(fā)商社區(qū)不夠強(qiáng)大;入學(xué)的學(xué)習(xí)門檻相對較高。 2.2 相關(guān)技術(shù)概述 碰撞檢測的主要目的是確定兩個(gè)物體之間是否存在相交接觸 25。碰撞檢測的主要目的是檢測三個(gè)問題 26-27。碰撞檢測最初應(yīng)用于機(jī)器人技術(shù)和仿真技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟, 碰撞檢測逐漸開始解決計(jì)算機(jī)動畫仿真等最關(guān)鍵的真實(shí)仿真技術(shù), 使其越來越多廣泛用于游戲。目前常用的碰撞檢測技術(shù)有邊界盒層次法 28-29、距離跟蹤法、基于 OBB 算法的檢測技術(shù)和基于 GJK 算

23、法的檢測技術(shù) 30。邊界框?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)方法使用一個(gè)簡單的邊界框來包圍復(fù)雜的幾何對象。首先, 它檢測兩個(gè)邊界框是否相交。如果這兩個(gè)對象不想相交, 則表示這兩個(gè)對象不想相交。否則, 它將進(jìn)一步檢測這兩個(gè)對象。距離跟蹤方法通過查找兩個(gè)多面體之間的最接近點(diǎn)來計(jì)算它們之間的距離。當(dāng)距離小于或等于零時(shí), 就會發(fā)生碰撞?；?OBB 算法的檢測技術(shù)是通過計(jì)算分離軸上兩個(gè)物體的投影和, 并比較兩個(gè)對象中心的投影距離, 計(jì)算兩個(gè)對象是否相交?；?GJK 算法的檢測技術(shù)是通過計(jì)算兩個(gè)對象的頂點(diǎn)集來獲得凸體之間的歐幾里得距離 32。最后, 通過將歐幾里得距離與零進(jìn)行比較, 可以判斷兩個(gè)物體之間的碰撞。針對 31提出了

24、一種結(jié)合 OBB 邊界盒和球面邊界盒的有效碰撞檢測算法。該算法不僅具有 OBB 邊界盒的接近度, 而且具有測試球面邊界盒的簡單性。參考 32提出了一種基于 GJK 的快速連續(xù)碰撞檢測 (FCCD) 算法。該算法以明科夫斯基差分集為工具, 可以在有限步長內(nèi)計(jì)算兩個(gè)物體之間的最小距離, 并檢測兩個(gè)物體是否發(fā)生碰撞。本文利用 OBB 算法實(shí)現(xiàn)了碰撞檢測。首先, 我們計(jì)算兩個(gè)對象之間的距離。當(dāng)距離大于 0時(shí), 我們使用 OBB 算法計(jì)算分離軸上兩個(gè)對象的投影, 以確定對象是否發(fā)生碰撞。如果檢測到碰撞, 則利用 GJK 算法獲得 CSO (配置空間障礙) 集, 并通過光線和凸體的交集計(jì)算碰撞位置。感知系

25、統(tǒng)模擬視覺、聽覺甚至嗅覺系統(tǒng), 并相應(yīng)地跟蹤或識別物體。在游戲傳感系統(tǒng)中, 主體根據(jù)目標(biāo)定期檢測周邊環(huán)境, 并通過感知系統(tǒng)進(jìn)行判斷。本文將傳感系統(tǒng)分為感應(yīng)系統(tǒng)、傳感器和觸發(fā)觸發(fā)器三部分。其中, 傳感器主要感知外部信息。例如, 是否有可以感知到的觸發(fā)器？觸發(fā)器主要向外界發(fā)布自己的信息。感應(yīng)系統(tǒng)處理電感和觸發(fā)器之間的交叉過程。此外, 傳感器與觸發(fā)器之間的關(guān)系是多對多關(guān)系, 中間模式作為一個(gè)整體被采用。第 三 章 咕噠咕噠戰(zhàn)爭游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3.1 咕噠咕噠戰(zhàn)爭游戲開發(fā)計(jì)劃及功能設(shè)計(jì) 3.1.1 游戲開發(fā)計(jì)劃 基于 Unity3D 的戰(zhàn)爭游戲發(fā)展規(guī)劃如下:需求階段的游戲研究和市場研究主要考察當(dāng)前市

26、場中流行游戲的類型、玩家的分布、游戲類型和支付情況?？偨Y(jié)未來游戲開發(fā)和測試的詳細(xì)文檔。游戲的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)主要是設(shè)計(jì)具有更多需求分析文檔的體系結(jié)構(gòu)和功能。然后由部門負(fù)責(zé)游戲的詳細(xì)開發(fā)。游戲測試是一個(gè)非常重要的階段。首先, 測試打包的游戲是否可以在不同型號的手機(jī)或平板電腦上正常運(yùn)行。其次, 測試游戲中比較明顯的錯(cuò)誤并對其進(jìn)行修改。為了使游戲適應(yīng)市場變化, 保持熱度, 需要根據(jù)玩家的實(shí)際反饋進(jìn)行改進(jìn)和升級。同時(shí), 還需要結(jié)合實(shí)時(shí)熱點(diǎn)和節(jié)慶活動進(jìn)行更新。 3.1.2 功能設(shè)計(jì) 基于 Unity 3D 的戰(zhàn)爭游戲包括以下功能。格朗蒂控制功能允許玩家通過操縱虛擬搖擺機(jī)來追逐或躲避敵人的格朗蒂, 從而控制他們

27、的格朗蒂運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)。炮兵攻擊功能玩家可以通過技能按鈕和普通攻擊按鈕發(fā)射普通和特殊的射彈, 從而攻擊敵人并完成攻擊。成績統(tǒng)計(jì)功能玩家經(jīng)過戰(zhàn)斗后, 系統(tǒng)將對玩家的成績進(jìn)行評估。玩家可以通過在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)完成分配的任務(wù)來獲得相應(yīng)的星星。碰撞效果功能本場游戲模擬現(xiàn)實(shí)中的物理效果。格朗特和格朗特、格朗特和其他物體之間存在碰撞效應(yīng)。此外, 炮彈和低語的低語之間也有碰撞和爆炸效應(yīng), 喃喃地說著喃喃地說著, 喃喃地說, 喃喃地說, 喃喃地說, 喃喃地說, 喃喃地說著, 喃喃地說著, 喃喃地說著, 喃喃地說著, 喃喃地說著喃喃地說著穆當(dāng)玩家的擦去擊中敵人的擦去時(shí), 敵人的擦去減少了它的擦健康。同樣, 玩家的命中

28、也會降低他或她的健康。當(dāng)格朗特的生命價(jià)值為零時(shí), 就會判斷格朗特的死亡、由玩家控制的格朗特的死亡或敵人的所有塔克人都死了, 那么游戲就結(jié)束了。NPC 自主控制功能 NPC 可以根據(jù)情況通過路徑查找系統(tǒng)、感知系統(tǒng)、自動行為控制系統(tǒng)和模糊邏輯對一系列動作進(jìn)行攻擊、追逐、逃逸和圍攻。3.2 咕噠咕噠戰(zhàn)爭游戲場景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3.2.1 2D 場景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 所謂的2D 場景是由2D 平面上的資源布局形成的方案。游戲包含2D 場景, 主要通過 NUI 進(jìn)行管理和實(shí)施。它主要包括啟動場景、加載場景、單機(jī)作戰(zhàn)場景、網(wǎng)絡(luò)化戰(zhàn)斗場景、角色創(chuàng)建場景、主城市 UI 場景和戰(zhàn)斗 UI 場景。在登陸游戲后進(jìn)入開始場

29、景。開始方案的主要功能是允許用戶在獨(dú)立戰(zhàn)爭或網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)之間進(jìn)行選擇。在這種情況下, 主要有兩個(gè)按鈕, 即獨(dú)立和聯(lián)網(wǎng)。當(dāng)玩家選擇單人游戲時(shí), 他進(jìn)入下一個(gè)場景, 即單人游戲戰(zhàn)斗場景。類似的玩家選擇在線游戲, 并進(jìn)入在線戰(zhàn)斗場景。單一戰(zhàn)斗機(jī)場景的主要功能是開始游戲。游戲需要?jiǎng)?chuàng)建角色, 所以在這種情況下還有另一個(gè)功能, 那就是繼續(xù)游戲。繼續(xù)游戲這個(gè)功能主要是為了方便那些用游戲檔案創(chuàng)建角色并希望繼續(xù)游戲的玩家。選擇開始游戲后, 它將檢查角色是否已創(chuàng)建, 然后它可以選擇刪除原始存檔并生成一個(gè)新的存檔, 或取消退出選項(xiàng)以繼續(xù)游戲。主要城市 UI 場景主要分為四個(gè)部分: 玩家信息、金幣信息、玩家管理和導(dǎo)航。它主

30、要顯示一些信息, 實(shí)現(xiàn)了一定的交互功能。左上角包含玩家信息, 包括玩家姓名、當(dāng)前水平和粗流血量。金幣信息主要顯示當(dāng)前金幣和鉆石的數(shù)量。玩家管理有五個(gè)功能: 背包, 任務(wù), 技能, 朋友和設(shè)置。背包主要選用一些小零件來增加攻擊或保護(hù)能力, 如裝甲吊墜增加保護(hù), 炮塔增加攻擊能力等。技能是選擇具有特殊效果的炮彈, 如穿甲彈和火炮發(fā)射的導(dǎo)彈。導(dǎo)航部分更重要, 它不僅是操作導(dǎo)航, 也是視覺導(dǎo)航。導(dǎo)航的中間部分是玩家當(dāng)前場景的小地圖, 實(shí)時(shí)顯示玩家的位置, 以避免失去方向感。導(dǎo)航包括四個(gè)功能: 復(fù)制、幫助和商場。戰(zhàn)斗任務(wù)是通過重復(fù)進(jìn)行的, 貨物是通過商場購買的, 這些商場是在核心系統(tǒng)中引入的。戰(zhàn)斗 UI

31、 方案類似于主城市 UI 方案, 但也有一些差異。戰(zhàn)斗 UI 場景包括四個(gè)部分: 玩家信息、時(shí)間信息、導(dǎo)航和攻擊。玩家信息與主城的 UI 場景相同, 其中也有玩家名稱、排名和塔克血量信息。時(shí)間信息主要計(jì)算時(shí)間, 從玩家進(jìn)入戰(zhàn)斗場景開始, 直到玩家完成任務(wù)或時(shí)間耗盡。玩家完成任務(wù)所花費(fèi)的時(shí)間直接影響他們的星級評級。與主城市 UI 場景相比, 導(dǎo)航功能相對簡單, 但實(shí)時(shí)提供了玩家在場景中的位置。攻擊有兩個(gè)主要部分: 普通攻擊和技術(shù)攻擊 (特種炮彈)。這些交互是通過按鈕和事件機(jī)制完成的。 3.2.2 3D 場景的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 三維場景是通過地形、樹木、建筑物等物體的三維建模, 并與照明系統(tǒng)和粒子系統(tǒng)相

32、結(jié)合而形成的三維環(huán)境。在這個(gè)游戲中, 設(shè)計(jì)了兩個(gè)三維場景, 主要城市場景和沙漠戰(zhàn)斗場景。主要城市場景相當(dāng)于基地。進(jìn)入主城區(qū)后, 玩家可以控制在搖桿控制器上的低語行走和轉(zhuǎn)彎。在這種情況下, 有兩個(gè)搖桿控制器和一個(gè)望遠(yuǎn)鏡控制開關(guān)。最低的搖桿控制器控制著喃喃炮塔的運(yùn)動和轉(zhuǎn)動, 上部控制著喃喃炮塔的旋轉(zhuǎn)。望遠(yuǎn)鏡的效果可以通過打開眼鏡開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。此時(shí), 上面的搖桿控制著望遠(yuǎn)鏡的視野。搖桿控制由字符輸入控制器類實(shí)現(xiàn)。當(dāng)玩家控制搖桿時(shí), 將調(diào)用字符輸入控制器類的 操縱桿移動 方法。搖桿的名稱作為實(shí)際參數(shù)傳入。根據(jù)實(shí)際參數(shù)對玩家控制的搖桿進(jìn)行判斷, 然后調(diào)用相應(yīng)的移動或旋轉(zhuǎn)方法來實(shí)現(xiàn)玩家的要求。3.3 核心系

33、統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 戰(zhàn)斗系統(tǒng)是游戲的焦點(diǎn), 而戰(zhàn)斗系統(tǒng)則關(guān)注 AI 和技能系統(tǒng)。本文主要闡述了技能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法。技能體系中的技能非常豐富。分析這些技能, 我們可以找到很多常見的數(shù)據(jù), 也可以找到很多不同的東西。常見的是, 所有技能都有攻擊范圍、攻擊組、持續(xù)時(shí)間、傷害間隔等。不同的是, 技能的選擇是不同的, 有的技能攻擊范圍是圓形的, 有的技能攻擊范圍是扇形的, 有的技能只傷害敵人, 有的技能傷害敵人的同時(shí)也有一些特殊的效果。例如, 屬性值的更改會減少防御?？紤]到這些特殊的結(jié)構(gòu), 將每個(gè)技能編寫為單獨(dú)的類是最簡單的方法, 但它可能會導(dǎo)致問題。如果它有30種技能, 它必須寫30節(jié)課。另一個(gè)

34、問題是, 如果你改變你的技能, 你可能要改變這個(gè)類別, 這是很麻煩的。而且, 這種技能清單不能統(tǒng)一分配, 因此沒有采用這種方法。這里的方法是設(shè)計(jì)一個(gè)體系結(jié)構(gòu), 并編寫一個(gè)邏輯來管理所有技能。技能系統(tǒng)框架如圖3.1 所示。圖 3.1 技能系統(tǒng)框架圖 3.2 釋放器架構(gòu)圖將技能中使用的所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為技能數(shù)據(jù)類。為每個(gè)角色的技能設(shè)置技能管理課程。也就是說, 這個(gè)角色承載著什么技能, 進(jìn)行技能管理。最終技能的發(fā)布實(shí)現(xiàn)了一個(gè)非常重要的類釋放器。發(fā)行者有許多功能, 因?yàn)槊糠N技能都有不同的支持者, 所以釋放者應(yīng)該初始化選區(qū);每項(xiàng)技能本身, 都會對目標(biāo)產(chǎn)生一些相應(yīng)的影響, 所以我們需要做影響算法。為了使技能能

35、夠重用發(fā)布器, 發(fā)布器可能具有接近釋放、遠(yuǎn)程釋放和延遲釋放, 因此該釋放器被制成許多衍生物, 以形成不同的釋放器。發(fā)布器的體系結(jié)構(gòu)如圖3.2 所示。對于發(fā)布者, 有兩個(gè)主要的問題: 如何選擇敵人;如何影響自己和目標(biāo)。有許多選擇算法的選區(qū), 所以對于一個(gè)釋放器, 一個(gè)最終可能會選擇。技能將與一個(gè)釋放器相匹配, 它可以共享, 也就是說, 一個(gè)釋放器適用于多個(gè)對象。在發(fā)布過程中, 我們需要首先配置算法。由于算法正在更改, 因此選擇了策略模式。提取每個(gè)算法, 將每個(gè)算法制成相應(yīng)的策略, 然后相應(yīng)地配置發(fā)布器。使用相同的策略模式提取目標(biāo)影響和自我影響, 然后提取每個(gè)影響的算法。提取后, 對于釋放器, 選

36、擇算法只影響一個(gè), 只有一個(gè)配置。但是, 目標(biāo)撞擊算法可能需要多個(gè)覆蓋, 這可能會對敵人造成損害, 或可能會干擾敵人, 并將產(chǎn)生多種效果。為了應(yīng)對多重影響, 在釋放器中進(jìn)行了集, 并制作了目標(biāo)沖擊集和自沖擊集。釋放器本身也在變化, 根據(jù)釋放裝置的選擇接近釋放和遠(yuǎn)程釋放, 其釋放過程是不同的, 所以釋放裝置也得到了, 從接近釋放, 遠(yuǎn)程釋放和隔離。最后, 為整個(gè)釋放器選擇了橋接模式。橋梁的設(shè)計(jì)模式解決了兩端的不同變化。這種寫的優(yōu)點(diǎn)是, 如果增加選擇算法, 增加一個(gè)新的算法, 并增加一個(gè)導(dǎo)數(shù)類;如果添加了新的特殊效果, 則添加一個(gè)新的導(dǎo)數(shù)類, 影響目標(biāo)和自身。這樣, 就沒有必要對需求的變化進(jìn)行很多

37、調(diào)整, 只要添加新的派生類就可以解決這個(gè)問題。它還體現(xiàn)了方案編制要追求的目標(biāo), 即開放和結(jié)束的原則。更新類圖, 如3.3 所示。圖 3.3 釋放器類圖成績系統(tǒng)主要是評估玩家完成的任務(wù), 完成相關(guān)任務(wù), 獲得相應(yīng)的明星榮譽(yù)。例如, 在沙漠戰(zhàn)斗場景中, 獲勝的條件是在300秒內(nèi)殺死所有敵人, 而不是死亡或失敗。如果我們在 6 0年代達(dá)到勝利狀態(tài), 我們將在 1 2 0年度獲得三星級榮譽(yù)、2 0 年代的雙星榮譽(yù), 在 3 0 0年度獲得一星榮譽(yù)。計(jì)時(shí)主要是通過戰(zhàn)斗 UI 場景中的計(jì)時(shí)器完成的。然后我們使用戰(zhàn)斗統(tǒng)計(jì)類來實(shí)現(xiàn)時(shí)間和恒星的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后的結(jié)果將作為參數(shù)傳遞給 Ui信勝ic級的星設(shè)置方法。3.

38、4 咕噠咕噠戰(zhàn)爭游戲數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 這個(gè)游戲使用 SQLite 數(shù)據(jù)庫。與我的 Sql、Sql Server 和其他數(shù)據(jù)庫相比, SQLite 是一個(gè)輕量級數(shù)據(jù)庫。它占用非常低的資源和更快的流程。它可以支持當(dāng)前的主流操作系統(tǒng), 并可以結(jié)合許多編程語言, 如 c#、PHP、Java 等。在這個(gè)游戲中, 我們主要設(shè)計(jì)玩家的賬戶表, 金幣表, 咕嚕技能表和角色體驗(yàn)表。數(shù)字表主要記錄玩家的帳戶名。當(dāng)玩家進(jìn)入游戲時(shí), 游戲中玩家的名稱是帳戶表中的帳戶名值。玩家?guī)舯砣绫?-1 所示。 表 3-1 玩家賬號表黃金手表主要記錄玩家擁有的金幣和鉆石數(shù)量。金幣和鉆石可以用來購買設(shè)備在商場, 金幣可以在游戲副

39、本的最后獲得, 鉆石可以通過收費(fèi)獲得。金表3-2 顯示了金表。表 3-2 金幣表實(shí)證表主要是對應(yīng)于不同層次的經(jīng)驗(yàn)價(jià)值。例如, 第一個(gè)級別對應(yīng)10個(gè)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn), 第二個(gè)級別對應(yīng)20個(gè)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn), 第三個(gè)級別對應(yīng)于30個(gè)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)。當(dāng)經(jīng)驗(yàn)值滿足與序列相對應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)時(shí), 就會升級。角色體驗(yàn)表如表3-3 所示。表 3 -3角色經(jīng)驗(yàn)表第四章 結(jié)論本文是在對統(tǒng)一三維塔克戰(zhàn)爭游戲的設(shè)計(jì)和分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。首先, 進(jìn)行了需求分析, 明確了系統(tǒng)的功能。然后描述了游戲世界觀的背景, 傳達(dá)了游戲想要體現(xiàn)的公正世界觀。接下來, 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了游戲的3D 場景。詳細(xì)介紹了游戲核心系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法。在技能系統(tǒng)中, 普通的貝殼和

40、特效殼被抽象成不同的技能。技能的釋放和隨后對自己和敵人傷害的解決是由技能釋放者完成的。最后介紹了數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法。致 謝時(shí)光飛逝，終于到了論文定稿的這一刻。雖然文章顯得有些粗糙，但畢竟凝聚了自己的心血，在此謹(jǐn)向曾經(jīng)關(guān)心、幫助、支持和鼓勵(lì)我的老師、同事、同學(xué)、親人和朋友們致以最誠摯的謝意和最衷心的祝福衷心感謝我的導(dǎo)師謝鐵兔。老師對我兩年來的學(xué)習(xí)、生活給予了悉心的關(guān)懷，在本論文的開題、寫作、修改、定稿方面更是給予了悉心指導(dǎo)和匠心點(diǎn)撥，論文凝結(jié)著導(dǎo)師的汗水和心血。在這兩年多的學(xué)習(xí)和生活過程中，我要向老師們表示衷心的感謝是他們給了我熱情的關(guān)懷、支持和幫助，使我得以順利完成學(xué)業(yè)。同時(shí)，衷心感謝

41、我的父母、家人以及和我一起學(xué)習(xí)的各位同學(xué)，是他們在我學(xué)習(xí)和論文寫作過程中，給予我了莫大的支持和鼓勵(lì)。最后，再一次感謝所有關(guān)心和支持我的人們，我一定會用所學(xué)知識更好地做好本職工作來報(bào)答你們。參考文獻(xiàn) 1 S. KOCESKI, N. KOCESKA. Interaction between Players of Mobile Phone Game with Augmented Reality (AR) Interface. International Conference on User Science & Engineering, 2011:245-250 2 A. NAVARRO, J.V.

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