基于Unity3D的进化RPG游戏的设计与实现

摘要 随着国内的计算机产业的不断发展，游戏产业也于近年来迎来繁荣，伴随着种类繁多的游戏类型的出现，角色扮演游戏（Role-playingGame）因为其本身的高自由度与相对较为特别的战斗系统与机制越来越受到更多玩家的青睐，但是国内的一些RPG游戏却有着操作手感欠缺与剧情主线不够丰富等各种缺点，本课题针对RPG游戏设计并实现了一款基于Unity3D的角色扮演游戏，本人的主要工作内容包含以下几个方面。

首先，针对制作的比较成功的RPG游戏，分析了其玩家的需求，确定了游戏的玩法与战斗的交互逻辑，通过Unity3D编辑并实现了游戏地图与场景的设计，针对游戏的系统形式，分为主人公移动控制、角色的攻击、血量的数值变化、与敌人的战斗等不同的模块，运用Unity对以上元素、游戏内的交互组件、剧情脚本等进行了分别的实现，最终完成了游戏的整体设计雏形，最后将游戏发布到本地，并验证了其可玩性与稳定性。

关键词：UNITY3D构建地图RPG游戏交互处理

AbstractWiththecontinuousdevelopmentofthedomesticcomputerindustry,thegameindustryhasalsousheredinprosperityinrecentyears.Withtheemergenceofawidevarietyofgametypes,role-playinggames(Role-playingGame)becauseofitshighdegreeoffreedomandrelativelyspecialCombatsystemsandmechanismsareincreasinglyfavoredbymoreplayers,butsomedomesticRPGgameshavevariousshortcomingssuchaslackofoperatingfeelandinsufficientmainlineofplot.ThistopicdesignsandimplementsacharacterbasedonUnity3DforRPGgames.Playinggames,mymainworkincludesthefollowingaspects.Firstofall,fortherelativelysuccessfulRPGgamesthathavebeenmade,theneedsoftheirplayersareanalyzed,theinteractionlogicofthegameplayandbattleisdetermined,andthegamemapandscenedesignareeditedandimplementedthroughUnity3D.Accordingtothesystemformofthegame,itisdividedintoProtagonistcontrol,skillrelease,numericalmanipulationofhealthandmagic,combatwithenemies,etc.,useUnitytoimplementtheaboveelements,interactivecomponentsinthegame,scenarioscripts,etc.,andfinallycompletethegame.Theprototypeoftheoveralldesign,finallyreleasedthegametothelocal,andverifieditsplayabilityandstability.KeyWords:UNITY3DConstructionInteractiveprocessingRPGgames

目录第一章 绪论 绪论1.1课题背景及研究的目的和意义随着经济基础的不断发展以及互联网技术的不断进步，人们对于日常游戏娱乐形式的要求越来越高，游戏产业正逐渐从一项新兴产业迅速成为成熟的娱乐产业，玩家在进行游玩时，针对游戏本身具有的特点要求也不断提高，现在，一些比较粗糙的平面游戏已经不能引起够游戏玩家们的兴趣，他们更多期待的是一些能够带给人新奇与刺激感的3D游戏大作，这些拥有3D场景与人物建模的游戏更能让他们沉浸于游戏，所以，通过Unity3D来制作游戏已成为很多游戏制作者的必修课之一。Unity3D创作自UnityTechnologies公司，可以帮助游戏制作者更为简单、便捷地制作出三维立体游戏，并且它也可以帮助一些设计师很方便地完成建筑、场景等立体设计，并且支持Linux、Mac等平台，是一个集成多功能的跨平台游戏开发应用，作为专业引擎被广大游戏开发人员使用。现在的RPG游戏大体上按照设计类型与侧重点可分为两类，一类重点在于剧情主线和场景支线探索，优秀作品像《上古卷轴》、《巫师：狂猎》等；而另一类则重点在于通过大场景和战斗场面让玩家沉浸于击杀的畅快感，像《鬼泣》、《真三国无双》等，获得今年TGA最佳游戏的《只狼：影逝二度》就很巧妙地将两者进行了结合，让玩家既有人物代入感，又可以沉浸于战斗操作的畅快感。图1-12019年年度游戏RPG：只狼本设计基于Unity3D实现了一款RPG的3D游戏，参照一些优秀的游戏优点，本课题重点对角色以及逻辑交互进行研究，以期能够为游戏制作者进行游戏创作提供一定的借鉴意义。

1.2国内外研究现状Unity3D游戏引擎因其强大的功能，在国内外均分布了大量的受众群体。Unity3D游戏引擎作为一个新兴的游戏引擎，推出时间较晚，但其在游戏设计方面的性能与以虚幻引擎、CE3为代表的传统游戏引擎具有更大的优势，在画质方面也更优于以上几大游戏引擎。除游戏设计功能以及画面效果之外，Unity3D游戏引擎还能实现跨平台功能，这是一些老牌游戏引擎所不具备的强大功能。传统的老牌游戏引擎，往往受制于平台限制，其设计具有明显的平台依托性，Unity3D游戏引擎则打破了这一局限，能过够实现以上三大游戏操作平台之间的联通，除以上通用的三大游戏操作平台之外，Unity3D游戏引擎更是能够与XBOX360、PS3实现交互，这是传统的老牌游戏引擎所无法与之比拟的。除以上功能之外，Unity3D游戏引擎还实现了粒子系统操作，这一系统能够帮助游戏制作者设计出更为绚烂多彩的强大特效，在实现游戏制作者与游戏操作者交互之间具有无与伦比的优势。凭借着Unity3D游戏引擎强大的游戏设计功能、画面效果、以及跨平台功能以及粒子系统的独特优势，国内外许多家游戏公司纷纷应用这一系统，其设计出的游戏受众群体广阔、用户粘性较高，《龙歌OL》便是其中的代表作，除此之外，还有《海战英豪》等游戏作品均是出自于Unity3D游戏引擎。在《龙歌OL》等系列游戏取得了极高的市场反应之后，俄国的Nival公司也相继进入到Unity3D游戏引擎的游戏研发工作中来，其创作的《Prineworld》便是其中的佳作，该作品属于Dota类塔防游戏，同样取得了不错的市场反应。除以上作品之外，欧美有一家公司开发了MMORPG，该作品属于3D魔幻类的网络游戏。我国游戏领域同样具有强大的受众群体，得益于我国强大的人口基数以及庞大数量的游戏爱好者群体，中国的游戏行业发展十分迅速，其中RPG游戏是在近年内得到飞速发展的经典游戏种类之一，虽然该类游戏在我国发布时间相对于国外诸多地区较晚，但是发展十分迅速，仅用了一年的时间就取得了不错的市场反应。此后，RPG游戏更是衍生出许多游戏产品。RPG游戏的飞速发展离不开智能手机的普及，在智能手机技术得到普遍应用之后，我国网民数量增长率几乎呈现出几何形式，与之对应的，我国游戏受众群体也得以飞速增长，在RPG游戏飞速发展的过程中为之增添了强大的市场助力。在各大游戏产品争相进入全球市场后，2018年游戏领域的营收超过了369亿美元。需要认识到，在游戏领域得以飞速发展的同时，也需要认识到由于游戏爱好者过度沉迷游戏操作，加之急速的社会生活节奏带来的人们身体健康状况趋于恶化，涉黄、暴力等游戏将会带来难以想象的危害。对此，无论是广大游戏制作者，还是游戏操作爱好者，均应当保持充足的警惕，对存在涉黄、暴力倾向的游戏产品予以严厉抵制。随着Unity3D引擎越来越多的出现在游戏创作者的视野之中，我国也诞生出很多优秀的游戏作品，其中最为代表的应当属于现象级作品《王者荣耀》。《王者荣耀》受众群体极为广泛，以青少年为代表的广大玩家为其创作商带来了丰厚的回报。而以Unity3D引擎为基础制作的3D游戏，则以《太吾绘卷》为主要代表。图1-2优秀国产Unity3D作品：太吾绘卷1.3研究内容本文总共五章，具体安排如下：第1章：绪论，对Unity3D游戏引擎进行了初步阐述，对以Unity3D游戏引擎为基础制作的几款经典作品进行了简单介绍，并提出了本次课题的背景以及目的，分析了国内外对Unity3D游戏引擎的应用现状以及未来发展趋势。第2章：游戏引擎及相关技术概述，本部分重点分析对象为Unity3D游戏引擎，并对Unity3D游戏引擎展开了进一步的介绍，分析其开发流程，并对其算法以及解决方案进行了相关阐述。第3章：第三章为游戏总体设计，对游戏的剧情设计需求研究了游戏需求、场景设计需求以及角色的功能设计需求进行深入分析，继而展开对游戏引擎选择、游戏功能划分以及游戏的开发过程进行深入的分析介绍。第4章：RPG游戏的设计与实现，首先对角色控制模块进行介绍，继而对角色行动模块的实现以及摄像机跟随模块的实现进行了介绍，对敌人行为的模式设计与实现、敌人行动的实现进行了详细介绍。第5章：结论与前景展望，对Unity3D开发者的操作要素和技术要点进行总结，分析引擎的特征。

Unity3D引擎技术2.1Unity3D引擎介绍因为其能够一键发布在多个电脑平台，其非常强大的UI界面，对很多创意软件的支持，多样的物理引擎以及广泛的脚本语言的优点综合构成了Unity3D游戏引擎风迷的原因。下面将介绍几个主要特性。Unity是通过进行游戏技术开发的跨平台游戏引擎，打破了原有游戏引擎只能在单一平台上进行操作的局限。而实现跨平台功能，则离不开Unity3D游戏引擎内部装备了适宜于多平台的开发环境。Unity3D游戏引擎适宜平台主要包括了Windows，Linux，MacOSX，Android，iOS，Xbox。360，PS3，wiiu和Web。随着智能手机的普及，游戏领域的pc端口以及移动端口实现联通已然是大势所趋，符合广大游戏爱好者的根本需求，因为可以通过Internet来实现相互通信，Unity3d的跨平台实现为编译游戏提供了便利的开发环境。游戏公司不再需要处理新平台上的作品开发。当前，最常见的游戏平台是PC，Android和iOS。PC通过相对简洁的操作可以直接生成开发环境，而在对Android游戏进行开发的过程中，必须符合Java操作环境，除基础的操作环境之外，还需要安装AndroidSDK作为游戏开发的必备工具，从项目设置中选择参数，然后再发布。最重要的是默认方向，即自动旋转的方向，图标等，发布后可以生成apk文件并将其直接安装在智能手机上，Android设置页面如图2.1所示。图2-1Unity在安卓端的设置Unity3D单元可以在多平台上发布的原因与其基本代码，各种I/O接口的兼容性以及本地化功能紧密相关，而3D单元的基本代码则采用C++编写，以确保效率和可移植性。Unity3d提供了一个统一的表示形式的控制界面以及一个用于多个输入设备的程序界面，此外，Unity3d还提供了本地化的代码库。Unity3d可以实现场景以及对象的有机结合，其结合内容包括属性以及资源的匹配；直接作用于模型的软件有3DMax和Maya两款，可以实现对场景元素的高效填列，并且可以对场景元素的各种属性进行展示，某些场景元素的属性直接影响到游戏操作者与游戏角色的交互感受，在碰撞位置以及旋转角度能够实现直观观察的情况下，开发人员可以通过对属性的更改提升角色动作的逻辑性，对角色动作中的不合逻辑的部分进行精确化修改。同样的，开发人员也可以对场景的属性进行精确化修改，例如模板，脚本，动画和素材，而图形操作使过去的一些繁复过程非常简单。例如为模型提供材质。过去，可能需要搜索文件，但现在只需要将素材直接拖到模板里面，甚至可以将文件（例如模板声音）直接拖放到导入项目窗口中。图2-2Unity3D操作界面Unity3D编辑器不仅具有轻量级图形应用程序的功能，而且还为游戏开发人员提供了大量的开发工具。这些开发工具存在于上述组件中，例如场景开发工具，一方面，它具有通用的地形安装功能。无论是宽阔的地形还是粗糙地面，开发工具都应该为开发人员提供多样化的样本，来帮助开发人员以最节约的成本进行样本的选取，而Unity3D编辑器内部设置了大量的地形样本，可供开发人员的样本选择越多，在一定程度上为游戏地形适应性更进一步便提供了更多的可能；另一方面，Unity3D编辑器可以实现对场景中树木的编辑，Unity3D编辑器还具备外容性，能够接受开发人员自主定义的编辑器的嵌入，可以帮助开发者在Unity3D编辑器内部开发工具无法满足编辑需求时，进行拓展。图2.3Unity3D地形界面2.2Unity3D开发流程关于软件开发过程，Unity3D游戏可以分为几个阶段，分别是总体规划，为游戏开发制定出整体规划；收集游戏素材，为游戏开发提供充足的素材准备；游戏开发元素交互，实现游戏场景、角色等各项要素的有机结合；编写脚本以及测试发布。交互式元素游戏脚本是开发人员通过一种交互方法实现游戏中的事件与动作。在决定制作游戏类型之后，首先要做的是对整个游戏进行计划，例如游戏场景的架构，游戏的人物元素应该怎么去设计，游戏的剧情逻辑是什么，以及游戏元素材料的收集或创建，游戏逻辑确定脚本使用的功能。Unity3D在总体游戏规划中有两个位置。一个是图2.4所示的项目窗口，通常在制作整个游戏之前都有一个原型，将要收集的材料和脚本设计成素材来奠定下一步工作的基础。图2-4Unity3D的项目窗口单一的游戏元素不具备实现游戏互动的基础，只有将各个元素结合起来才能够称之为游戏。Unity3d最常使用的便是C#和JavaScript，通过以上两种语言来完成脚本。在游戏的互动中，经常使用碰撞的概念，应用的最为广泛的就当属射击游戏，击中敌人的环节就属于碰撞过程。Unity3D对碰撞过程进行了精细化描述，能够将整个子弹运运动的过程淋漓尽致的展现出来，并添加了子弹和尸体。这是通过碰撞分量来实现的。如果接触分量发生碰撞，则认为如果敌人的生命值为0，则碰撞概念可以扩展到其他区域，例如，从敌方视野中的玩家击落敌方战斗机，当玩家的对象代表攻击者时，这种交互作用可以设计碰撞区域的作用方式，即敌人的变化状态。图2-5Unity3D碰撞组件游戏互动后，游戏的基本原型已基本完成，开发人员现在应运行初步测试，对于编写的脚本，编辑器中的Unity3D可以确定其是否存在语法错误，你可以直接双击错误以查看bug及输入脚本,开发人员可以随时运行游戏，并从游戏和场景的角度观察游戏的运行情况，该测试的成功与否基于执行游戏所有功能的原理，首先，测试游戏是否可以完全运行，然后运行每个可能的逻辑分支，以查看是否存在不符合预期的地方，并最终测试游戏的有效性，所有测试完成后，可以使用上面的publish方法在目标平台上发布游戏。

2.3算法及解决方案碰撞检测算法作为游戏开发最主要的算法之一，对游戏的交互实现起到了至关重要的作用；空间坐标系算法是游戏形成的根本工具；寻路算法则是游戏角色空间转换实现的基础。在RPG游戏中，人物的移动是不能避免的问题，常用于解决寻路问题的Unity3D方法是A*算法，能有效地解决许多搜索方面的问题。A*（A-Star)算法应用环境为静态路网，能够在该环境下实现最短路径的搜寻，从而帮助游戏角色进行空间转换，该算法的具体表示为[1]F(n)=g(n)+h(n)(2-1) 以上公式作为A*（A-Star)算法的具体表现形式，其中F（n）指的是游戏角色由原本所处位置经过某种状态的变化而移动到目标位置所产生的代价的估计数值；g（n）指的是游戏角色由原本所处位置经过某种状态的变化而移动到目标位置所产生的代价的实际数值，h（n）指的是游戏角色由原本所处位置经过某种状态的变化而移动到最优位置而产生的代价的估计数值。在以上算法中，主要有三种导航形式：第一种，基于单元的导航图；第二种，可视点导航图；第三种，导航网格。寻航设计中往往会运用到人工智能技术，Unity3D在A*（A-Star)算法的三种导航形式进行选择，以将寻路过程设计最简洁为原则，采取了第三种导航网格的形式作为寻路方式，导航网格形式的使用能够帮助开发人员减少精力的耗费，让他们灌注在跟游戏内容相关的AI设计上[2]。如今的游戏开发中大量使用了碰撞，这实际上满足了玩家玩游戏的方法的要求，并且许多游戏的碰撞检测都非常精确，开发人员甚至通过不断优化设计过程来提高程序效率。碰撞检测的目的是确定两个对象之间是否存在接触；碰撞检测是仿真技术中在Unity3D中的应用；计算机和网络技术的硬件和软件的不断发展和成熟，让碰撞检测逐渐开始成为来模拟真实的计算机动画最关键的技术，从而使越来越多的开发者被使用[3]。自上个世纪七十年代以来，研究人员开始了大量的碰撞检测研究，结果，二维碰撞检测技术已经非常成熟，可以在许多技术文档中找到，代表性的算法是LIMNC算法[4]。大多数碰撞检测是2D的，而3D碰撞检测尚未找到好的解决方案。仅通过使用简单的数学和物理知识来模拟现实，当前的碰撞检测是很难实现的，最好的碰撞检测是通过矩形或多边形路径来计划范围，但是实施过程的效率非常低，无论应用于哪个方向都不能接受如此低的效率，所以需要寻找更有效的解决方案。在游戏开发的过程中，许多平面游戏的场景元素大量的使用到了较为方正的图片，而AABBs实现了在场景元素的设计中不用画圆就能获得较为方正的图片。除了这一突破之外，AABBs算法还有着运行速度快、精确度高，便于开发人员使用等优势获得了广大游戏制作者的一致认可[5]。探索最大的优化方式从未停止，由于使用了旧方法，因此需要更多的优化。早先，对象被连续切割并细分为组件，形成AABB矩形，理论上优化可能会更进一步，但实际上使用率相对较低，主要是因为算法的效率太低而无法实现。这限制了其使用。SAT系统非常复杂，它描述了一个事实，即不同的表面被超平面分开，即两个表面在平面的两侧相连，这种方法类似于球面映射Unity3D。3D碰撞检测基于2D碰撞，实际上使用了相同的算法，例如AABB和OBB先验检测，先是碰撞逼近，然后是碰撞精细检测，尽管BSP系统在技术上不是很普及，但效率很高。通过调用Microsoft提供的接口要容易得多，但是仍然存在相同的问题，一旦添加了更多对象，性能就会降低，速度会大大降低。碰撞需要做出反应，例如引导被阻挡的物体，使其停止或对物体产生反作用力以使该物体向后退或穿过墙壁，其中最困难的反应是横向的，到目前为止，碰撞所能获得的横向信息很少。物体由于碰撞发生的状态变化，就称之为弹性碰撞。由于物体存在着质量，在物体碰撞之后会发生位置的转移，而不同物体之间的碰撞会导致物体原本的移动速度随之发生变化。在这一过程中，排除阻力等因素的影响，物体的能量理论上是不会丢失的。大多数游戏开发采用的是非弹性碰撞，这种碰撞形式具备较高的真实性，仅在很少数情况下会采取绝对碰撞的形式。碰撞系统所涉及的因素主要包括了以下几个方面：其中，质量，质量越大会导致物体之间碰撞所形成的状态变化也随之越大；速度，速度与物体碰撞形成正相关联系；摩擦系数，当摩擦系数越大，物体因碰撞而产生的速度将会趋于减弱，最终导致物体移动的停止；除此之外，影响碰撞系统的因素还包括了地心引力、碰撞分析系统以及物理概念系统。2.4本章小结本章主要介绍Unity3D的功能和开发流程，Unity3D拥有碰撞检测算法以及空间坐标系算法，并采取了寻路算法的导航网格形式是一款优秀的软件开发工具，使开发人员可以有效地完成游戏开发。同时，它也可以与体感设备结合使用。开发体感游戏，将来也可以通过具有良好发展前景的Unity3D开发新兴的虚拟游戏产业。

游戏总体需求分析与设计3.1游戏需求分析3.1.1游戏剧情设定在本作中，主人公出现在一个神秘的森林，在这片陌生的森林里，生活着一群土著居民，他们性格暴躁，会主动攻击外来的人，而主人公想要存活下来，就必须对这些野人进行反击，寻找方法逃离这片危机四伏的森林就是我们这个游戏的最终目的。3.1.2场景需求分析游戏分为两个场景，第一个是游戏的菜单主界面，其次便是游戏角色生存的主场景。第一个场景中，需要包括人机交互按钮，最基础的便是游戏的开始以及退出选项。游戏角色生存的主场景，分为无交互功能模块与交互功能模块，在无交互功能模块中，首先是地形搭建，构建一个基本的地形是游戏场景的基础，包括花草树木、石头、水流等等，还需要对环境的搭建进行必要的补充，增加粒子特效、天空盒子、调整光源的参数等等，进而增强环境的渲染效果，并考虑到给玩家展示游戏最终目的地的位置以及地图的快速预览，加入了开场的CG动画。然后是交互功能模块，交互功能分为两大块，一个是玩家的功能需求，玩家的角色需要实现移动、操作视角、个人属性、动画、触发事件以及与怪物的交互功能。另外一个是怪物的功能需求，与玩家功能相比同样需要的功能有个人属性、动画、触发事件以及与玩家的交互功能。3.1.3角色的功能需求角色功能需求分为玩家功能模块和怪物功能模块，在玩家的功能模块中，玩家可以通过第三人称自由视角的方式来操控角色的移动，操作是由鼠标键盘分别控制角色的移动方向以及视觉方向，移动操作的流畅性跟自由度是需要优先考虑的两个要点，还有就是角色的攻击，通过设定好的按键触发角色的攻击，并设置好角色攻击的计时器，设置好玩家的触发事件，比如触发怪物的生成、通关，根据需要结合动画机，设置相应的动画触发脚本。然后是怪物的功能模块，需要指定怪物存在的区域，当玩家进入到怪物的区域时，会触发怪物出现的提示并生成敌人，出现的敌人会自动追踪玩家并进行攻击；当玩家离开敌人的区域时，怪物便会停止行动，不再继续追击玩家，在到达BOSS区域时触发BOSS战，击败BOSS后可以移动到特定区域触发通关条件，同样需要结合动画机，设置相应的动画触发脚本。3.2游戏引擎选择游戏引擎是实现游戏玩家以及游戏角色实时交互的主要工具，通常有两种表现形式，一个是完成编辑的系统，另一个是应用软件的核心组件[6]。由于现今游戏市场对游戏引擎的需求不断变化，游戏引擎的功能也愈来愈复杂，单一的已经编辑好的电脑系统无法支持日益复杂化的游戏玩家需求，转而演化为多个子系统联合工作的复杂体系，其根本目的在于帮助游戏爱好者与游戏实现深度交互[7]。游戏玩家所期望的交互感受往往是丰富多样的，在满足视觉质量的同时，玩家还对游戏的技术性能有了跟高水平的要求[8]。基于此，有越来越多的优质游戏引擎出现在游戏制作领域。（1）Cocos2d-xCocos2d-x实现了跨平台功能，随着该引擎的不断升级，目前已经能够适应市面上的大多数平台，不仅包括了ios、安卓等主流的手机平台，也实现了mac以及window平台的融合[9]。Cocos2d-x的开源性质导致了许多游戏公司的钟爱，这是因为Cocos2d-x开源性质是由于MIT协议框架开源的存在，开发人员借助该引擎对游戏进行设计时可以免费使用。Cocos2d-x图形渲染借助了OpenGL，使得图形的转变以及特效在游戏运行过程中的功耗相对较小，这样节约了游戏操作设备的性能，导致游戏的运行时间以及稳定性有了强大的保证。Cocos2D-x具备外部自定义编辑工具的导入功能，这样可以帮助开发人员自主交流，通过自定义编辑工具来弥补由于Cocos2d-x内部开发工具不足而产生的缺陷。国内许多游戏的开发引擎都是Cocos2d-x，其中以梦幻西游手游作为突出代表。（2）Unity3DUnity3D的强大之处在于稳定优质的游戏设计功能、画面效果、以及跨平台功能以及粒子系统的独特优势，作为一款多平台3D游戏开发引擎，Unity3D能够满足广大游戏开发爱好者的多样化需求[10]。Unity3D主要划分为免费版与专业版，其免费版向普通游戏开发爱好者开发，免费版的开发工具也能够满足大多数开发需求；而专业版的功能更加稳定，虽然为付费版本，但是专业版Unity3D需要的付费成本为1500美元，当完成该项付费之后，专业版Unity3D能够提供终身使用功能。Unity3D无疑是全球游戏开发领域最为出色的游戏引擎，是全球范围内诸多专业游戏开发者的实用工具，依靠Unity3D游戏引擎设计的产品，荣获了苹果商店的17奖项。随着Unity3D的不断升级，以及游戏市场需求的不断变化，依靠Unity3D引擎设计的游戏产品必将迎来更为广阔的资源市场[11]。大型网游以及云版本将是接下来Unity3D的重点研究内容。（3）UnrealEngineUnrealEngine发展至今，已经形成了第四代版本。UnrealEngine的优势在于可以将关卡的地图以及游戏中的场景素材进行分拣整合[12]，UnrealEngine主要由图形、物理以及音频三个独立的组件构成一个完整的游戏引擎，通过组件之间的结合形成交互系统，基于UnrealEngine制作的大型游戏主要有《战争机器》、《生化奇兵》。UnrealEngine相对于以上两种游戏引擎，其光影效果更加震撼，尤其是对于向往震撼特效的游戏玩家来说，基于UnrealEngine开发的游戏相对更加具有吸引力。基于以上三种游戏引擎的优势，在制作3D游戏时，优先选取的游戏引擎依旧是Unity3D，cocos2D-x引擎主在制作平面游戏时具备Unity3D以及UnrealEngine所不具备的优势，而在3D游戏的制作则不是cocos2D-x引擎所擅长的；UnrealEngine则是适用于制作主机向游戏时具备独特的优势。因此游戏决定用Unity3D游戏引擎开发。本游戏是角色扮演类的3D游戏，现在市场上常用的游戏引擎包括Cocos、Unity3D、UE等，而本设计选用Unity3D的原因是作为开发一款小型3D游戏的工具，Unity3D拥有高度扩展的素材与脚本化的构建开发方式，对开发流程来说极为方便，并且Unity3D与场景建模与人物建模软件3Dmax与Maya等拥有极高的兼容性，可以非常迅速地从建模软件中构建模型与项目，而作为对比的Cocos仅对2D游戏支持性较高，一些3D场景素材是比较缺失的，它并不适合开发3D游戏，而UE往往是大型游戏工作室应用来开发一些面向全球客户市场的大型3A游戏的引擎工具，并不适合小型3D游戏的开发，所以，该游戏引擎比较满足本论文的需求。

3.3游戏功能划分对一些经典的RPG做共性分析，会发现它们基本实现的功能模块都是比较相似的，归纳如下：图3-1游戏功能模块划分游戏功能大致分为玩家角色、敌人以及场景三大功能模块，角色控制可以细分为角色动作管理、角色行为模块以及第三人称摄像机，角色动作需要为角色行为绑定相应的动画机，而角色行为模块则需为互动的内容加入相应的脚本，第三人称摄像机需要给角色绑定一个玩家视角，使玩家能够融入到游戏的世界当中，更好的通过操作主人公去体验游戏内容。敌人行为则可以细分为敌人动作管理以及敌人行为模块，这也与主人公的角色控制类似，需要给敌人的行为绑定相应的动画机，并为敌人的行为加入相应的脚本。场景交互则可以分为触发事件以及UI，触发事件就是通过一些脚本，实现当玩家满足某个条件时可以得到特定的结果，UI给予玩家一些提示性的帮助，有利于玩家理解和体验游戏内容。图3-2游戏框架架构对此图（3-2）进行分析，结合游戏需求得出的结论，将游戏涉及的场景元素涉及表现如下，像建筑、地形、树木等是静态元素，水流、光柱、主角、敌人都是可以进行移动的动态元素，以及用于辅助个别脚本而采用的一些空物体，例如用于保存主角位置、或作为生成怪物的触发器等。3.4游戏的开发过程从通常意义上来说，游戏开发的过程一般是前期策划与UI美术设计，后期程序实现与调试，本设计计划的开发过程为：第一步：根据整体游戏需求策划各部分与功能模块的具体情况，制作游戏剧情逻辑，根据需求选取合适的开发平台、引擎与编程语言。第二步：利用Unity3D来完成游戏场景的构建，对本设计来说，首先是素材的搜集工作，一些简单的模型，台阶等需要通过3Dmax来进行建模，再利用Photoshop制作一些简单的UI图片和场景贴图。利用这些素材实现场景地形的搭建，制作好游戏主场景的地形构造、调好地形的各个参数与场景模型的属性。然后选好合适的角色模型和敌人模型，绑定好骨骼，再利用动画机制作他们所需要的动作，例如行走、奔跑、攻击、跳跃、死亡等，将其打包成为一个动作包，结合血量和事件逻辑来完成设计。第三步：最后需要编写的是游戏的事件逻辑，包括剧情的任务剧情与UI界面，主人公与敌人的交互，以及敌人巡逻，攻击的判定与血量时间，通过脚本化的语言编写来实现不同游戏元素之间的关联，从此游戏得以拥有一个雏形。3.5本章小结本章对设计的游戏进行了流程的策划，确保项目玩法实现的可行性，对项目各方面进行了需求分析，并根据需求确定引擎与开发流程，设计了所需要实现的各个模块，细分每个功能模块并将其逐一分析，得到作品最终的需求设计方案和实现思路。

第四章游戏系统的实现4.1角色控制模块 Unity3D中实现角色运动的管理的是动作管理器，对应玩家控制角色移动的操作，需要动作管理器来完成角色的运动逻辑与具体动作切分的设计，这会让玩家觉得比较真实，在本游戏中，需要制作的角色动作有行走、奔跑、跳跃、下蹲、攻击、死亡，而且伴随血量的减少，死亡的状态会对上述所有的角色动作进行打断，角色会立即进入死亡状态并弹出游戏菜单，跑动与死亡动作的事件逻辑值如表4-1所示表4-1主角动作与逻辑值列表播放条件玩家动作Attack为真攻击动作OnGround为假跳跃动作Crouch为真下蹲动作IsDead为真死亡动作4.2角色行动模块实现Unity3D获取玩家输入指令的代码为GetAxis和GetButton,分别对应玩家鼠标与键盘的输入，本设计首先实现了通过GetAxis获取玩家指针操作来进行角色移动的功能，并对通过键盘来控制移动做出了构想，计划通过Speed值来判定玩家是否处于移动状态，流程建模如图4-1所示：图4-1角色行动的判定流程图4.3摄像机跟随的实现在一般的RPG游戏中，通常是将主摄像机处于与玩家角色的绑定状态，这样做的好处在于可以让玩家视角随着角色的移动而进行移动，但是在遇到一些边界点是，可能会因为场景边缘的环境建模较高而对玩家的视线造成遮挡，更严重的还会造成玩家移动键失灵，造成“BUG”的出现，所以本论文在完成摄像机跟随的基础上，对摄像机的高度进行了适当调整，会根据情况调整位置，实现较好效果的第三人称观察视角。并且通过Cinemachine插件实现开局CG分镜动画效果，给玩家在开局时能够俯瞰全场地图，并起到开场视觉的一个过渡作用。本模块设计的目的在于让玩家有更好的操作感与沉浸感，所以对摄像机进行了状态设置，改进了脚本来进行更好的视角跟随,实现简单的过场CG动画。4.4敌人行为模式的设计与实现 敌人的行为主要就是给予怪物模型一个触发怪物生成脚本以及一个范围追击脚本，怪物事件在场景加载时会设定为未激活状态，当玩家进入敌人的领域范围时触发生事件成敌人，当玩家处于他们的领地范围时可以通过自动寻路自动追踪玩家并进行攻击，当然，他们也像玩家一样拥有自己的血量条与各个动作的动画。当玩家在离开敌人区域后会判定为“脱战”状态，停止追踪主角的行为。敌人的行动模式如图4-2所示：图4-2敌人行为模式4.4.1敌人行为模式的设计与实现 结合第二章所说的寻路系统，本游戏使用Navenesh来规划敌人的行为模式，Navemesh是在Unity中一种用于寻路的网格模型，但这种模型会始终关注并定位玩家的行动模式，这使得事件逻辑会比较复杂，且并不能及时调整玩家的角色朝向，所以会出现“走左面右”的情况，所以需要对敌人的行为模式的动作来进行适度调整。 敌人的控制与玩家的动作是比较相似的，都是通过动作管理器来操作敌人进行各种动作，要禁用Navemesh的旋转功能，这样可以避免敌人在运动时出现曲线运动的异常情况，并且这样会使网格模型得出角色运动的速度向量，通过此向量来决定角色的朝向问题。4.4.2敌人行动的实现游戏中的敌人，拥有自己的行动与技能模型，首先就是当主角进入敌人区域时，会生成若干敌人，敌人会根据脚本触发相应的事件，执行相应的动画，完成从“行走”到“攻击”状态的转变，动作具体包括行走、面向玩家、血量条浮现、攻击玩家、死亡等，敌人的仇恨范围在本设计中通过碰撞来判定，每个怪物存在的区域都有个方形的触发器，当主人公的碰撞体碰到怪物区域的触发器时，将会触发敌人生成的脚本，出现若干个敌人对主人公进行攻击。敌人的攻击范围在游戏中也是通过碰撞来判定，每个敌人设定有一定范围的球形碰撞体，同时角色也有自己的球形碰撞体，如果场景内判定主角的碰撞模型与敌人的发生了重合，则会引起敌人状态的变化，由移动状态变为攻击状态。4.5游戏的构造、发布与测试本小节将在Unity3D进行游戏的构造指令，并将游戏发布到本地，测试各个功能模块的运行情况，保证每个游戏功能能够正常运行，保证游戏的完整性和可玩性。构建并发布后的游戏如图4-3所示图4-3游戏主界面通过测试，游戏在开始之后能够进行自动加载，地图加载完成之后，玩家能够正常在主场景中行走，奔跑，根据玩家输入能够正常地进行攻击，跳跃，下蹲。当角色到达边界时，会受到阻挡。图4-4游戏的载入界面图4-5触发怪物事件与UI提示图4-6游戏主场景以上是主场景的运行效果，场景内的灯光以及天空盒能够正常运行，可以看出建模、粒子特效与阴影都渲染得比较良好。UI这块经测试也没有出现任何问题，能够在设置好的触发事件中显示对应的UI提示。图4-7战斗场景图4-8死亡场景4-9通关场景经测试，游戏没有发现任何明显“BUG”问题，已经具备了一定的可玩性和完整性。4.6本章小结本章对游戏的设计与开发以及实现进行了实践，对发布的游戏进行了测试，游戏一共包含了两个场景。第一，游戏开始界面场景，包括了开始游戏、退出游戏功能、加载游戏功能。第二，主场景，主场景具有完整的地形搭建、环境渲染以及众多粒子特效。游戏过程中也有暂停功能，包含了继续游戏、放回主菜单以及退出游戏三个功能。有基本的交互功能，包括触发怪物生成事件、怪物攻击、怪物死亡以及通关提示等。游戏已经具备了一款RPG游戏的基本功能。

第五章结论与前景展望鉴于游戏行业的快速发展，本文分析了Unity3D开发者的操作要素和技术要点，并基于3D单元设计和实现RPG3D游戏，通过分析引擎的特征。分析玩家在战斗和探索中的需求时，详细描述了系统实现的模块和过程。同时完成了游戏的发布与调试。这项工作的主要工作如下：（1）本文研究了RPG游戏的类型，总结了战斗和探索需求，通过分析流行的游戏引擎模式，出于开发RPG3D游戏的考虑。决定采用Unity3D来完成游戏涉及。（2）在分析游戏需求的基础上，开发了游戏的主要逻辑并划分了游戏模块。（3）完成了游戏模块的详细设计，一般的设计方法是对游戏场景进行建模，设计游戏元素的组成部分并编写脚本，设计并实现了动作管理，完成了敌方动作设计和游戏场景交互。设计并实现了Unity3d动画管理器，导航网格，碰撞体和其他组件，并分别编写了游戏场景中的每个交互元素。（4）在Unity3D编辑器中测试每个游戏模块，并修改一些参数以使游戏过程更加合理。本论文已经完成了基本的游戏功能模块，这些模块实际上已达到需求分析所要达到的目的，但是该游戏仍然存在许多缺陷：（1）游戏本来要做的主题是在原始的森林中进行生存，打败怪物获取能力值进行成长进化的一款游戏，后来因一些功能逻辑、模型变化有些复杂对于个人来说有些难以实现，最终由于时间因素的限制就没能把原先策划的游戏玩法给做出来，对此我感到深深的遗憾，在以后的时间里，我也会在空闲之余尽可能的把没能完成的功能给做出来，把它变成一个完整的作品。（2）游戏使用3DMAX建模。导入Unity3D时，由于版本不兼容，建模场景会在材料中丢失。（3）游戏可能在Unity3D构建的环境中运行，但未考虑其他平台的操作，在下一个项目中，必须考虑游戏在不同环境中的性能。

参考文献[1]袁科,高启文,闫永航.基于Unidy3D的角色扮演游戏设计与实现[J].软件导刊,2019,18(08):75-79.[2]段薛孔,李潼,朱旭东,吴兰.Unity3D游戏场景中人物角色动画的设计[J].电脑知识与技术,2019,15(09):199-200.[3]邓华丽.探讨基于Unity3D游戏开发流程[J].电脑编程技巧与维护,2018(07):156-157+176.[4]徐萌.浅谈RPG游戏的制作[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2012,25(01):42-43+55.[5]李智鹏.基于Unity3D引擎的空中战机游戏设计与实现[D].吉林大学，2016.[6]周丽芳，文佳黎.基于遗传算法的虚拟足球游戏设计[J].计算机应用与软件，2017,（02）：209-213.[7]程博文.基于Unity引擎的策略游戏行星侵略的设计与实现[D].哈尔滨工业大学，2016.[8]吕云翔,罗琦.Unity3D游戏开发第2版.清华大学出版社.2019.04[9]程明智.Unity应用开发实战案例.电子工业出版社.2019.03[10]吴亚峰.Unity案例开发大全第2版.人民邮电出版社.2018.08[11]冯乐乐.UnityShader入门精要.人民邮电出版社.2013.05[12]FrederickWB,RynsonWH,DannyK.Dame-on-DemandAnOnlineGameEngineBasedonGeometryStreaming[J].ACMTransactionsonMultimediaComputing,Communications,andApplications,2011,7(3):118-131.

致谢本次毕业设计的完成为我的本科专业生涯画上了一个圆满的句号。在撰写毕业设计期间，我得到了老师、同学给予一些技术上的支持和帮助，在此向他们表示我诚挚的谢意。首先衷心感谢向燕飞老师对我悉心指导和谆谆教诲。论文的顺利完成与向燕飞老师的关心和指导密不可分。在学术上，向燕飞老师严谨认真，在每一次组会上，向燕飞老师都会耐心听我们汇报进度并给予意见。在生活中，向燕飞老师待人处事平和，谦逊的态度给我留下了深刻印象，时刻关注并关心着我们的毕设进度和实习情况。借此机会向向燕飞老师表示感谢和深深的敬意。感谢李俊泉、谭兆植、吴景裕等同学，我们经常一起讨论关于一些代码逻辑的问题，互相勉励，互相帮助，共同成长。谢谢你们对我的帮助和陪伴。

HYPERLINK如何给电脑重做系统给电脑重做系统，自己学学，可少花钱，哈哈[图]

一、准备工作:

如何重装电脑系统

首先，在启动电脑的时候按住DELETE键进入BIOS，选择AdvancedBIOSFeatures选项，按Enter键进入设置程序。选择FirstBootDevice选项，然后按键盘上的PageUp或PageDown键将该项设置为CD-ROM，这样就可以把系统改为光盘启动。

其次，退回到主菜单，保存BIOS设置。（保存方法是按下F10，然后再按Y键即可）

1.准备好WindowsXPProfessional简体中文版安装光盘,并检查光驱是否支持自启动。

2.可能的情况下，在运行安装程序前用磁盘扫描程序扫描所有硬盘检查硬盘错误并进行修复，否则安装程序运行时如检查到有硬盘错误即会很麻烦。

3.用纸张记录安装文件的产品密匙(安装序列号)。

4.可能的情况下，用驱动程序备份工具(如:驱动精灵2004V1.9Beta.exe)将原WindowsXP下的所有驱动程序备份到硬盘上(如∶F:Drive)。最好能记下主板、网卡、显卡等主要硬件的型号及生产厂家，预先下载驱动程序备用。

5.如果你想在安装过程中格式化C盘或D盘(建议安装过程中格式化C盘)，请备份C盘或D盘有用的数据。

二、用光盘启动系统:

(如果你已经知道方法请转到下一步),重新启动系统并把光驱设为第一启动盘,保存设置并重启。将XP安装光盘放入光驱,重新启动电脑。刚启动时，当出现如下图所示时快速按下回车键，否则不能启动XP系统光盘安装。如果你不知道具体做法请参考与这相同的-->如何进入纯DOS系统:

光盘自启动后,如无意外即可见到安装界面,将出现如下图1所示

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全中文提示,“要现在安装WindowsXP,请按ENTER”，按回车键后,出现如下图2所示

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许可协议,这里没有选择的余地，按“F8”后如下图3

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这里用“向下或向上”方向键选择安装系统所用的分区，如果你已格式化C盘请选择C分区，选择好分区后按“Enter”键回车，出现下图4所示

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这里对所选分区可以进行格式化,从而转换文件系统格,或保存现有文件系统,有多种选择的余地,但要注意的是NTFS格式可节约磁盘空间提高安全性和减小磁盘碎片但同时存在很多问题MacOS和98/Me下看不到NTFS格式的分区,在这里选“用FAT文件系统格式化磁盘分区(快),按“Enter”键回车，出现下图5所示

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格式化C盘的警告,按F键将准备格式化c盘,出现下图6所示

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由于所选分区C的空间大于2048M(即2G),FAT文件系统不支持大于2048M的磁盘分区,所以安装程序会用FAT32文件系统格式对C盘进行格式化,按“Enter”键回车，出现下图7所示

查看原图图7中正在格式化C分区;只有用光盘启动或安装启动软盘启动XP安装程序,才能在安装过程中提供格式化分区选项；如果用MS-DOS启动盘启动进入DOS下,运行i386\winnt进行安装XP时,安装XP时没有格式化分区选项。格式化C分区完成后,出现下图8所示

被过滤广告

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图8中开始复制文件,文件复制完后，安装程序开始初始化Windows配置。然后系统将会自动在15秒后重新启动。重新启动后,出现下图9所示

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9

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过5分钟后，当提示还需33分钟时将出现如下图10

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区域和语言设置选用默认值就可以了，直接点“下一步”按钮，出现如下图11

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这里输入你想好的姓名和单位，这里的姓名是你以后注册的用户名，点“下一步”按钮，出现如下图12

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如果你没有预先记下产品密钥（安装序列号）就大件事啦！这里输入安装序列号，点“下一步”按钮，出现如下图13

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安装程序自动为你创建又长又难看的计算机名称,自己可任意更改，输入两次系统管理员密码，请记住这个密码，Administrator系统管理员在系统中具有最高权限，平时登陆系统不需要这个帐号。接着点“下一步”出现如下图14

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日期和时间设置不用讲,选北京时间，点“下一步”出现如下图15

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开始安装,复制系统文件、安装网络系统，很快出现如下图16

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让你选择网络安装所用的方式，选典型设置点“下一步”出现如下图17

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点“下一步”出现如下图18

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继续安装，到这里后就不用你参与了，安装程序会自动完成全过程。安装完成后自动重新启动，出现启动画面，如下图19

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第一次启动需要较长时间，请耐心等候，接下来是欢迎使用画面，提示设置系统，如下图20

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点击右下角的“下一步”按钮，出现设置上网连接画面，如下图21所示

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点击右下角的“下一步”按钮，出现设置上网连接画面，如下图21所示

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这里建立的宽带拨号连接,不会在桌面上建立拨号连接快捷方式,且默认的拨号连接名称为“我的ISP”(自定义除外);进入桌面后通过连接向导建立的宽带拨号连接,在桌面上会建立拨号连接快捷方式,且默认的拨号连接名称为“宽带连接”(自定义除外)。如果你不想在这里建立宽带拨号连接,请点击“跳过”按钮。

在这里我先创建一个宽带连接,选第一项“数字用户线(ADSL)或电缆调制解调器”,点击“下一步”按钮，如下图22所示

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目前使用的电信或联通(ADSL)住宅用户都有帐号和密码的,所以我选“是,我使用用户名和密码连接”,点击“下一步”按钮，如下图23所示

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输入电信或联通提供的帐号和密码,在“你的ISP的服务名”处输入你喜欢的名称,该名称作为拨号连接快捷菜单的名称,如果留空系统会自动创建名为“我的ISP”作为该连接的名称,点击“下一步”按钮，如下图24所示

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已经建立了拨号连接,微软当然想你现在就激活XP啦,不过即使不激活也有30天的试用期,又何必急呢?选择“否,请等候几天提醒我”,点击“下一步”按钮，如下图25所示

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输入一个你平时用来登陆计算机的用户名，点下一步出现如下图26

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点击完成，就结束安装。系统将注销并重新以新用户身份登陆。登陆桌面后如下图27

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六、找回常见的图标

在桌面上点开始-->连接到-->宽带连接，如下图32

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左键点“宽带连接”不放手，将其拖到桌面空白处,可见到桌面上多了一个“宽带连接”快捷方式。结果如下图33

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然后，右键在桌面空白处点击，在弹出的菜单中选“属性”，即打开显示“属性窗口”如下图34

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在图中单击“桌面”选项卡，出现如下图35

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在图中的左下部点击“自定义桌面”按钮，出现如下图36

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在图中的上部，将“我的文档”、“我的电脑”、“网上邻居”和“InternetExplorer”四个项目前面的空格上打钩，然后点“确定”，再“确定”，你将会看到桌面上多了你想要的图标。如下图37

键盘上每个键作用!!!

F1帮助

F2改名

F3搜索

F4地址

F5刷新

F6切换

F10菜单

CTRL+A全选

CTRL+C复制

CTRL+X剪切

CTRL+V粘贴

CTRL+Z撤消

CTRL+O打开

SHIFT+DELETE永久删除

DELETE删除

ALT+ENTER属性

ALT+F4关闭

CTRL+F4关闭

ALT+TAB切换

ALT+ESC切换

ALT+空格键窗口菜单

CTRL+ESC开始菜单

拖动某一项时按CTRL复制所选项目

拖动某一项时按CTRL+SHIFT创建快捷方式

将光盘插入到CD-ROM驱动器时按SHIFT键阻止光盘自动播放

Ctrl+1,2,3...切换到从左边数起第1,2,3...个标签

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