張海程,李效偉,郭瑋瑋,張萌,莊緒姣,車統(tǒng)統(tǒng)
(山東女子學(xué)院 信息技術(shù)學(xué)院,山東 濟南 250300)
摘要:Unity3D引擎能夠加速網(wǎng)頁三維游戲的開發(fā)?;赨nity 3D引擎,使用3Ds Max對三維迷宮、賽車、輪胎等模型建模,利用JavaScript進行腳本編程,通過添加碰撞體實現(xiàn)碰撞檢測,添加剛體實現(xiàn)重力等物理屬性。最后設(shè)計并實現(xiàn)了一個能夠滿足基本交互的網(wǎng)頁三維迷宮游戲,為系統(tǒng)專門設(shè)計計分、計時系統(tǒng),記錄玩家的得分情況,增強尋寶樂趣。
關(guān)鍵詞:Unity3D引擎;三維模型;網(wǎng)頁游戲
0引言
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,網(wǎng)頁游戲越來越受到人們的青睞。與其他游戲相比,網(wǎng)頁游戲具有跨平臺、免安裝等優(yōu)勢,但是一般的網(wǎng)頁游戲具有游戲畫面質(zhì)量低、用戶體驗差等缺點,像三維游戲[1]那樣達到立體與真實的畫面效果是網(wǎng)頁游戲設(shè)計師一直以來的追求。王峰[2]為了解決這一問題,與二維軟件Flash結(jié)合,制作出仿三維效果,雖然有很強的立體感,但是,制作精美游戲需要大量圖像文件,開發(fā)復(fù)雜。利用Unity3D引擎開發(fā)的網(wǎng)頁三維游戲能夠有效解決這些問題,并且其具有強大的3D渲染功能,能高度優(yōu)化圖形渲染,大大提高游戲畫面效果,增強用戶體驗。
Unity3D是近年來興起的三維游戲開發(fā)引擎,具有優(yōu)秀的可視化設(shè)計界面和易用的腳本編輯功能,能跨平臺發(fā)布,對移動設(shè)備支持良好,是十分優(yōu)秀的專業(yè)游戲引擎[3]。陳小嵐等[4]針對打字游戲存在的競爭性不強、用戶體驗性差的缺點,基于Unity3D設(shè)計了一款多平臺網(wǎng)絡(luò)打字3D游戲,實現(xiàn)了3D效果和跨平臺競爭實戰(zhàn)。而文獻[57]有明顯的跨平臺困難、交互性差問題,這充分體現(xiàn)了Unity3D作為開發(fā)工具的優(yōu)越性。伍傳敏[8]等基于Unity3D進行了FPS游戲的設(shè)計與開發(fā),建立逼真的三維實體模型,增加了玩家瀏覽場景的真實感。鄭磊等[9]基于Unity3D進行了網(wǎng)頁三維游戲開發(fā),對教育管理系統(tǒng)進行了實現(xiàn),開發(fā)方便。由此可見,Unity3D引擎是一款極有發(fā)展前景的三維網(wǎng)頁游戲開發(fā)工具。
1系統(tǒng)內(nèi)容及架構(gòu)
該系統(tǒng)實現(xiàn)對三維迷宮的漫游,并通過控制賽車的移動實現(xiàn)寶藏(輪胎)的收集。使用鍵盤中的W、S、A、D鍵控制賽車上、下、左、右移動;使用鼠標(biāo)控制鏡頭視角的轉(zhuǎn)換;采用碰撞檢測技術(shù),防止賽車穿墻而過,并且通過賽車和輪胎相撞實現(xiàn)收集寶藏的功能;對賽車添加剛體,實現(xiàn)重力等物理屬性;利用音頻組件,添加背景音樂和音樂特效,渲染游戲氣氛;利用粒子系統(tǒng),設(shè)計寶藏收集瞬間的特效,增加玩家尋寶的沉浸感;利用計分、計時系統(tǒng),記錄玩家的得分情況,增強尋寶樂趣。
系統(tǒng)通過游戲場景展示游戲功能,游戲場景中主要有賽車、地面、迷宮、輪胎等,系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
通過對系統(tǒng)架構(gòu)的分析,可將系統(tǒng)分為控制、碰撞檢測、數(shù)據(jù)、特效、聲音等模塊。
?。?)控制:對賽車的控制,使其在場景中漫游尋找寶藏;對相機角度的控制,使其以賽車為中心任意改變視角。
(2)碰撞檢測[10]:場景中各個物體之間都會有碰撞檢測,如賽車和迷宮之間、賽車和地面之間、賽車和輪胎之間等。
?。?)數(shù)據(jù):記錄收集寶藏的數(shù)量和闖關(guān)所用的時間,以及最后的總得分。
?。?)特效:加入粒子特效,增強游戲的視覺效果。
(5)聲音:系統(tǒng)的背景音樂和收集寶藏時碰撞產(chǎn)生的音效。
2游戲在引擎中的實現(xiàn)
2.1場景的設(shè)計與實現(xiàn)
Unity3D主要支持fbx格式的三維模型,系統(tǒng)通過3DsMax三維建模軟件進行建模,用PhotoShop進行貼圖等平面設(shè)計。
2.1.1模型建立與導(dǎo)入
本系統(tǒng)共設(shè)有2個關(guān)卡,場景中有三維迷宮、賽車、寶藏、紅旗等模型。用3DsMax對模型建模后,利用其導(dǎo)出fbx格式,注意將貼圖一同導(dǎo)出。將導(dǎo)出的fbx文件放入Unity3D中的Assets目錄下,找到資源文件后將其設(shè)置為Prefabs(預(yù)置體),預(yù)置體是可以重復(fù)使用的游戲?qū)ο?,所有的預(yù)置實例都指向原始預(yù)置,修改預(yù)置后改動的內(nèi)容可應(yīng)用到相關(guān)實例上。最后,在Unity3D中搭建迷宮,并將其他模型放到游戲場景中的合適位置。
2.1.2場景的顯示
Unity3D內(nèi)置渲染引擎,在場景中設(shè)置照相機和燈光(平行光、點光源等),能將游戲中的場景顯示出來。場景設(shè)計圖如圖2所示?!?/p>
2.1.3場景的漫游
Unity3D引擎內(nèi)置MonoDevelop編輯器,本系統(tǒng)所用語言是JavaScript和C#。為了實現(xiàn)控制賽車在場景中漫游的功能,需為賽車添加控制移動的JS腳本,并讓照相機隨賽車一起移動??刂埔苿拥年P(guān)鍵代碼如下:
if(Input.GetKey(KeyCode.W))
{
this.transform.Translate(Vector3.forward*Time.
deltaTime*-MoveSpeed);
}
if(Input.GetKey(KeyCode.A))
{
this.transform.Translate(Vector3.left*Time.
deltaTime*-MoveSpeed);
}
2.1.4場景視角的轉(zhuǎn)換
對視角移動起主要影響作用的是鼠標(biāo)移動的快慢與相機上下左右旋轉(zhuǎn)的匹配程度、相機視角的角度控制以及相機的起始角度、方向靈敏度、上下最大視角與鼠標(biāo)移動快慢(增量)??刂埔暯且苿拥年P(guān)鍵代碼如下:
void Update ()
{
//根據(jù)鼠標(biāo)移動的快慢(增量), 獲得相機左右上下旋轉(zhuǎn)的角度(處理X)
float rotationX = transform.localEulerAngles.y + Input.GetAxis("Mouse X") * sensitivityX;
rotationY += Input.GetAxis("Mouse Y") * sensitivityY;
rotationY = Mathf.Clamp (rotationY, minimumY, maximumY);
transform.localEulerAngles=new Vector3(-rotationY, rotationX, 0);
}
將代碼綁定到攝像機上,即可控制相機視角轉(zhuǎn)換,由于迷宮場景與相機一同移動,所以通過控制鼠標(biāo)移動可以實現(xiàn)迷宮場景的視角轉(zhuǎn)換。
2.1.5碰撞檢測
場景漫游過程中,為防止“穿墻而過”,需給每一個物體添加碰撞檢測組件。碰撞體分為不同類型,迷宮場景添加Mesh Collider,賽車、輪胎添加Box Collider。例如圖2(b),為防止賽車從地板掉落,需給地面和賽車添加碰撞體。
圖形界面事關(guān)系統(tǒng)的友好度,在Unity3D中,用GUI類進行圖形界面的設(shè)計,其提供了許多界面的高級控件,如Label,Button等。界面所用的圖片由美工用PhotoShop制作完成。游戲界面如圖3所示。
圖3(a)是開始界面,設(shè)有開始和幫助按鈕,點擊開始按鈕進入游戲場景,點擊幫助按鈕會展示游戲規(guī)則和過關(guān)秘訣。圖3(b)是恭喜過關(guān)界面,會顯示獲得寶藏數(shù)、所用時間和獲得總分情況,并設(shè)有結(jié)束按鈕和下一關(guān)按鈕。系統(tǒng)還設(shè)有過關(guān)失敗界面,只包括結(jié)束按鈕,并顯示獲得寶藏數(shù)。界面的實現(xiàn)利用JS腳本進行編寫,變量放在Update中,開始界面關(guān)鍵代碼如下:
GUI.DrawTexture(Rect(0,0,Screen.width,Screen.height),startTexture);
GUI.skin.label.font = customFont;
if(GUI.Button(Rect(0.5*Screen.width-90,0.5*Screen.height+200,130,50),""))
{
Application.LoadLevel("scene");//進入游戲場景
}
2.3寶藏收集功能的實現(xiàn)
本模塊實現(xiàn)寶藏的收集功能,其功能都是通過賽車和輪胎的碰撞產(chǎn)生的,碰撞后會使輪胎消失、產(chǎn)生輪胎型號等信息,而且發(fā)出粒子特效和聲音特效。最后,添加計分和計時功能,碰撞一次分?jǐn)?shù)加一,增強了玩家在游戲中的成就感和真實感。
粒子系統(tǒng)是由形狀簡單的眾多粒子形成的一個不規(guī)則的物體,這些粒子具有位置、大小、顏色、透明度、生命周期等屬性[11-13]。首先新建一個粒子發(fā)射器,設(shè)置好粒子的屬性,為了編程的方便,將其變?yōu)镚ameObject類型,即先將粒子發(fā)射器拖到Hierarchy面板,再拖放到Project面板中。用相同的思路,聲音特效的添加也是將音頻轉(zhuǎn)化成GameObject類型。關(guān)鍵代碼如下所示:
var explosionEnemy_bl:GameObject;//定義音頻
var effect : GameObject;//定義粒子特效
function OnCollisionStay(collisionInfo : Collision)
{
Destroy (gameObject);//碰撞后輪胎消失
Instantiate(explosionEnemy_bl,transform.position,transform.rotation);//生成聲音
Instantiate(effect,transform.position,transform.
rotation);//生成粒子特效
}
將生成的GameObject類型的粒子發(fā)射器和音頻分別賦給對應(yīng)變量,即完成特效的添加。
2.4網(wǎng)頁版本的發(fā)布
Unity3D引擎支持多平臺發(fā)布,可發(fā)布為Windows單機版、WindowsWeb版、Android、IOS等多個版本。系統(tǒng)通過Unity3D發(fā)布為網(wǎng)頁版,打開File →Build Settings,添加游戲場景,選中發(fā)布的版本。最后,點擊Build會生成一個包含html和unity3d格式的可執(zhí)行文件的文件夾。點擊html格式的可執(zhí)行文件,游戲可以在聯(lián)網(wǎng)的條件下用Unity Web Player插件在各種瀏覽器中打開。
網(wǎng)頁版發(fā)布后,發(fā)現(xiàn)UI界面與美工制作的圖片相比顯示不清晰,解決方法是將圖片類型改成Advance,然后去掉generate mip maps,并將Filter Mode改為Point。
3結(jié)束語
本系統(tǒng)實現(xiàn)了三維頁游的開發(fā)。對游戲關(guān)卡、粒子系統(tǒng)、聲音系統(tǒng)、碰撞檢測、計分計時等功能進行了實現(xiàn),三維游戲場景真實立體,帶給玩家一種美好的視覺體驗,系統(tǒng)運行流暢,達到設(shè)計要求。游戲的交互性方面還比較簡單,還需要在交互上做深入的研究。
參考文獻
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