基于Unity3D的3D坦克大戰(zhàn)研究

劉鑫鵬

摘要：隨著最近年來手機(jī)的快速普及和手機(jī)質(zhì)量的提高，越來越多的移動(dòng)端游戲也融入到我們的學(xué)習(xí)和生活中。相比PC端游戲，移動(dòng)端精簡(jiǎn)，也由于移動(dòng)設(shè)備沒有太多的限制，使得人們能夠不論何時(shí)何地都能隨意的體驗(yàn)互聯(lián)網(wǎng)的方便與快捷，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)與朋友進(jìn)行游戲互動(dòng)，然而移動(dòng)端是無法像PC端那樣將游戲的各種細(xì)節(jié)體現(xiàn)的美輪美奐的。

本設(shè)計(jì)項(xiàng)目是基于Unity3D的坦克大戰(zhàn)3D版。如今3D游戲美輪美奐，特效、模型的精致和逼真是有目共睹的。本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是面向PC端玩家的單機(jī)游戲。本次畢設(shè)以Unity3D作為開發(fā)引擎，使用C#作為開發(fā)語言，主要游戲功能有：關(guān)卡選擇、背包&商城游戲、升級(jí)強(qiáng)化角色、任務(wù)游戲、游戲角色操作、敵方AI操作等功能模塊，數(shù)據(jù)處理方面使用XML解析技術(shù)處理游戲數(shù)據(jù)，使用對(duì)象池技術(shù)對(duì)反復(fù)使用的游戲物體進(jìn)行資源回收避免重復(fù)的創(chuàng)建和銷毀造成資源上的浪費(fèi)和內(nèi)存碎片的增加，進(jìn)而提升游戲運(yùn)行的流暢性和體驗(yàn)感。

關(guān)鍵詞：Unity；游戲；射擊

由于Unity是可以跨平臺(tái)發(fā)布的，這樣的話不管是發(fā)布PC端還是移動(dòng)端都是十分方便，因此基于Unity3D的坦克大戰(zhàn)3D版能夠借此便利給玩家們帶來快樂。該游戲運(yùn)行在PC上，目的是在通過Unity游戲引擎開發(fā)的一款游戲，應(yīng)用此引擎開發(fā)的游戲能夠跨平臺(tái)發(fā)布，給游戲的移植帶來便利，也由于PC仍是許多3D游戲的游戲的主流運(yùn)行環(huán)境，在PC上3D游戲可以達(dá)到相對(duì)于PC較好的效果。

一、游戲需求分析

不少的PC端游戲也是通過對(duì)游戲的內(nèi)容的壓縮即可在Android上面運(yùn)行，此外使用PC進(jìn)行游戲開發(fā)效果也相對(duì)較好，能夠用最優(yōu)的環(huán)境對(duì)游戲進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。這是Android所不能擁有的。游戲的趣味性可以增加游戲的體驗(yàn)感，給用戶帶來趣味。另一方面Unity3D支持跨平臺(tái)部署，PC端開發(fā)的效果相對(duì)Android端較好，也為以后就業(yè)學(xué)習(xí)跨平臺(tái)部署提供實(shí)踐打下基礎(chǔ)。

（一）可行性分析

基于Unity3D的坦克大戰(zhàn)3D版對(duì)開發(fā)設(shè)備的硬件要求不高，一臺(tái)裝有Unity和VS2013普通Windows計(jì)算級(jí)能夠支持開發(fā)。PC端游戲設(shè)計(jì)效果相對(duì)Android比較好，如果需要安卓部署則進(jìn)行對(duì)游戲的UI和操作上的調(diào)整即可使用Unity跨平臺(tái)打包部署，十分方便

（二）游戲需求分析

根據(jù)玩家的游戲需求進(jìn)行分析，主要按照游戲運(yùn)行需要實(shí)現(xiàn)的功能模塊進(jìn)行劃分。針對(duì)3D坦克大戰(zhàn)游戲運(yùn)行部分，需要實(shí)現(xiàn)的主要功能模塊為：玩家游戲操作功能、AI行為功能、背包&商城功能、游戲進(jìn)入&退出功能、任務(wù)生成和完成功能、游戲暫停和繼續(xù)功能，因此基于Unity3D的3D坦克大戰(zhàn)應(yīng)該具備如下功能：

1.玩家游戲操作

1）移動(dòng)：玩家按下相關(guān)鍵位實(shí)現(xiàn)移動(dòng)功能。

2）技能：玩家控制的坦克可以釋放相關(guān)的技能。

3）受傷：玩家受到敵方攻擊會(huì)對(duì)生命值進(jìn)行扣除。

2.AI行為功能

1）行為：根據(jù)AI等級(jí)的不同產(chǎn)生不同的行為以此來增加游戲的趣味性。

2）受傷：敵方AI受到玩家攻擊會(huì)相應(yīng)的扣除生命值。

3.背包&商城功能

1）背包：查看拾取的物品并可以使用和丟棄。

2）商城：購(gòu)買相關(guān)的物品。

4.游戲進(jìn)入&退出功能

1）游戲進(jìn)入：點(diǎn)擊進(jìn)入游戲按鈕，執(zhí)行游戲加載操作。

2）游戲退出：退出游戲。

5.任務(wù)生成和完成功能

1）任務(wù)生成：根據(jù)玩家點(diǎn)擊隨機(jī)生成任務(wù)，并存儲(chǔ)到相關(guān)XML文檔進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2）任務(wù)完成：完成任務(wù)，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，并給予玩家相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)。

6.游戲暫停和游戲繼續(xù)

1）游戲暫停：游戲進(jìn)入暫停狀態(tài)。

2）游戲繼續(xù)：從游戲暫停狀態(tài)切換至游戲正常運(yùn)行狀態(tài)。

二、游戲開發(fā)工具和相關(guān)技術(shù)

（一）Unity3D游戲引擎

Unity3D是由Unity Technologies開發(fā)的一個(gè)讓玩家輕松創(chuàng)建諸如三維視頻游戲、建筑可視化、實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫等類型互動(dòng)內(nèi)容的多平臺(tái)的綜合型游戲開發(fā)工具，是一個(gè)全面整合的專業(yè)游戲引擎。其編輯器運(yùn)行在Windows 和Mac OS X下，可發(fā)布游戲至Windows、Mac、Wii、iPhone、WebGL（需要HTML5）、Windows phone 8和Android平臺(tái)。也可以利用Unity web player插件發(fā)布網(wǎng)頁(yè)游戲，支持Mac和Windows的網(wǎng)頁(yè)瀏覽。它的網(wǎng)頁(yè)播放器也被Mac 所支持。開發(fā)語言支持C#作為腳本語言進(jìn)行游戲開發(fā)。

（二）AssetBundle資源打包

通過AssetBundle將Unity3D游戲資源打包，可以避免因?yàn)橛螒蜃詭зY源過大而導(dǎo)致游戲的平臺(tái)部署生成的.exe文件過于巨大而打包過程進(jìn)展緩慢，同時(shí)通過AssetBundle技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在相對(duì)路徑下的資源加載，避免了誤刪游戲資源導(dǎo)致出錯(cuò)和游戲資源打包帶來的不便，還能通過對(duì)現(xiàn)有Assetbundle進(jìn)行實(shí)時(shí)修改以實(shí)現(xiàn)游戲資源的更新。

3）對(duì)象池技術(shù)在游戲反復(fù)的創(chuàng)建和銷毀同一個(gè)經(jīng)常使用的游戲物體會(huì)給游戲運(yùn)行帶來內(nèi)存上的大量碎片、運(yùn)行上后期的嚴(yán)重卡頓等不良效果，對(duì)象池技術(shù)可以將重復(fù)使用的游戲物體進(jìn)行統(tǒng)一管理，不必進(jìn)行大量的創(chuàng)建和銷毀，避免重復(fù)創(chuàng)建和銷毀帶來的卡頓和性能上的惡劣影響。

三、總結(jié)

玩家在游戲中可以通過對(duì)游戲的體驗(yàn)來給自己進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆潘?，也可以?duì)這個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行功能實(shí)現(xiàn)的研究。如單例模式管控UI界面的功能，實(shí)現(xiàn)相關(guān)UI界面的功能將實(shí)例化的單例對(duì)UI功能進(jìn)行使用。對(duì)象池技術(shù)控制一些大量使用又不宜銷毀的游戲物體，避免重復(fù)生成銷毀造成內(nèi)存碎片問題。相信對(duì)于以后的工作也有較大的幫助。由此可見這次的畢設(shè)是具有很大實(shí)際應(yīng)用和學(xué)習(xí)的意義。

在Unity3D游戲開發(fā)過程中，基本實(shí)現(xiàn)了游戲運(yùn)行應(yīng)有的相關(guān)功能，還實(shí)現(xiàn)了任務(wù)功能，相比以往單調(diào)乏味的通關(guān)游戲也是增加了趣味性，UI設(shè)計(jì)也相對(duì)比較精簡(jiǎn)，顯得比較友好。

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