基于Unity 3D 單機(jī)版拾金幣游戲的設(shè)計與實現(xiàn)

（喀什大學(xué) 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 喀什 844000）

0 引言

Unity 3D 是一款新型的功能強(qiáng)大、相對成熟的交互式游戲引擎[1]，其具備簡潔的圖形化界面和完善的游戲引擎插件，有強(qiáng)大的UGUI和多平臺、跨平臺特性，其內(nèi)置的Nvidia 公司的PhysX 物理引擎可模擬剛體碰撞、粒子模擬、重力等物理效果[2]，使得對象物體具備質(zhì)量、摩擦力等物理屬性，提供給了游戲開發(fā)者一個可視化的編輯窗口.

1 基于Unity 3D 單機(jī)版的拾金幣游戲?qū)嶒炘O(shè)計

為增加單機(jī)版拾金幣游戲的趣味性，本實驗在傳統(tǒng)的拾金幣游戲基礎(chǔ)上增加了銀幣預(yù)制體，設(shè)計并實現(xiàn)了在指定區(qū)域隨機(jī)產(chǎn)生金幣和銀幣、計分、碰撞時產(chǎn)生粒子功能這三個游戲效果.

（1）指定區(qū)域隨機(jī)產(chǎn)生指定個數(shù)的金幣、銀幣.為了避免玩家在沒有開始游戲時和隨機(jī)產(chǎn)生的游戲?qū)ο蟀l(fā)生碰撞效果，在指定區(qū)域內(nèi)隨機(jī)生成玩家設(shè)置的金幣、銀幣數(shù)量.

（2）計分功能.為了增加游戲的趣味性，玩家控制小球碰撞到金幣、銀幣時，總分增加，血量增加；玩家控制小球碰撞到墻壁，總分減少，血量相應(yīng)減少，累計減分到0 分，游戲停止并在當(dāng)前場景顯示“Game Over”.

（3）粒子功能.小球碰撞到金幣、銀幣實現(xiàn)拾取，金幣、銀幣消失的同時產(chǎn)生爆炸粒子效果.

2 基于Unity 3D 單機(jī)版的拾金幣游戲?qū)嶒瀸崿F(xiàn)

2.1 場景搭建

（1）搭建好實驗中所需場景.創(chuàng)建四個cube，調(diào)整大小、位置并圍成墻體，打組，設(shè)置tag 為qiang.創(chuàng)建一個Sphere 作為小球，調(diào)整到墻體右下角.再創(chuàng)建一個Sphere，調(diào)整Sphere 的大小、形狀、顏色，設(shè)置tag 為GoldMoney，并拖放到prefabs 中命名為Golden Prefabs，Ctrl+d 復(fù)制一份，修改顏色，設(shè)置tag 為SilverMoney，命名為Silver prefabs.

（2）在當(dāng)前主場景新建一個Cube 對象，用來限定游戲?qū)ο笊傻膮^(qū)域并將創(chuàng)建游戲?qū)ο竽_本CreatMoney 掛載到指定游戲?qū)ο笊傻膮^(qū)域Cube 對象上，在Cube 對象的Inspector 視圖中1中設(shè)置Sliver Prefabs、Golden Prefabs 為相應(yīng)的預(yù)制體，輸入初始金幣、銀幣個數(shù).

圖1 Cube 對象的Inspector 視圖

（3）主場景添加UGUI界面.Unity中的UGUI 系統(tǒng)容許用戶快速直觀地創(chuàng)建圖形用戶界面，利用UGUI 創(chuàng)建Canvas、Text、Image 控件來實現(xiàn)系統(tǒng)的計分功能，Slider 實現(xiàn)系統(tǒng)的血條效果[3]87-110.拾取金幣、銀幣時，金幣、銀幣消失，產(chǎn)生粒子爆炸效果，計分和血條量增加；碰撞到墻體時，計分和血條量減少.Text 中顯示當(dāng)前累計分值，當(dāng)分值減少為0 時，顯示“game over”.

2.2 實現(xiàn)效果腳本編寫

2.2.1 在指定區(qū)域創(chuàng)建游戲?qū)ο?/p>

在Unity 3D 當(dāng)中，為了避免資源的浪費，快速復(fù)制出反復(fù)使用的游戲?qū)ο?，利用Clone 技術(shù)，在指定區(qū)域隨機(jī)產(chǎn)生指定個數(shù)的金幣、銀幣，并掛載到指定區(qū)域Cube 對象上.以產(chǎn)生金幣為例，設(shè)置金幣個數(shù)goldenMoneyCount 訪問修飾符為public，可以實現(xiàn)在屬性面板上輸入指定隨機(jī)產(chǎn)生的個數(shù)，編寫產(chǎn)生金幣腳本CreatMoney.cs，實現(xiàn)代碼如下：

2.2.2 計分功能實現(xiàn)

玩家通過按取鍵盤上相應(yīng)按鈕來實現(xiàn)小球的向上、向下、向左、向右四個方向的移動操作，血條health 初始值設(shè)為100.此案例中小球運(yùn)行時，碰撞到金幣，碰撞一個金幣總分加10分，碰撞到銀幣，碰撞一個銀幣總分加5 分，同時血條量增加相應(yīng)分值；當(dāng)小球運(yùn)行碰撞到墻體時，碰撞一次墻體總分減10 分且血條量減少相應(yīng)分值，當(dāng)總分累計減少到0 分時，全局結(jié)束，游戲中止運(yùn)行并在當(dāng)前場景中顯示“GameOver”.如圖2 和圖3 所示.

圖2 游戲運(yùn)行效果圖

圖3 游戲結(jié)束效果圖

編寫拾取金幣腳本EatMoney.cs，掛載到小球Sphere 上，實現(xiàn)計分的部分代碼如下：

2.2.3 粒子效果實現(xiàn)

Unity 3D 內(nèi)嵌的Shuriken 粒子系統(tǒng)的模塊化管理，個性化的粒子模塊配合粒子曲線編輯器，使設(shè)計人員能方便高效地創(chuàng)作出各種繽紛復(fù)雜的粒子效果[3]113-125.為了實現(xiàn)拾取金幣時金幣產(chǎn)生的消失爆炸特效，在當(dāng)前場景創(chuàng)建粒子對象Particl Systm，縮小半徑，賦值為0.01，修改形狀和設(shè)置生命周期速度，完成初始化的修改.在當(dāng)前場景定義一個粒子游戲?qū)ο髈bj1.將此粒子對象修改為金幣、銀幣的子對象，該實驗中當(dāng)父對象被銷毀時，子物體也同時被銷毀，增加了游戲視覺上的直觀性.

將腳本添加到拾取金幣腳本EatMoney.cs中，部分代碼如下:

3 結(jié)語

本文應(yīng)用Unity 3D 游戲引擎開發(fā)的單機(jī)版拾金幣游戲，在傳統(tǒng)經(jīng)典拾金幣游戲的基礎(chǔ)上，增加了銀幣預(yù)制體，通過測試，實現(xiàn)了在指定區(qū)域隨機(jī)產(chǎn)生金銀幣、UGUI 界面的計分和血條增減、拾取金幣銀幣時產(chǎn)生粒子效果并爆炸消失等三個游戲效果，經(jīng)測試達(dá)到了預(yù)期效果.