基于unity3d的虚拟机器人宠物游戏设计毕业论文(编辑修改稿)

基于unity3d的虚拟机器人宠物游戏设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

、所加脚本和对象信息等等。 菜单栏：菜单栏位于界面最上方，拥有 7 个菜单选项，分别为： File（文件）、 Edit （编辑）、 Assets（资源）、 GameObject（游 戏对象）、 Component（组件）、 Window（窗口）、 Help（帮助）。 文件（ File）选项主要用于场景的关闭开启，项目工程的存储。 场景调整工具：场景调整工具位于菜单栏下方，如图 22 所示： 图 22 场景调整工具 从左到右依次为：拖动工具，移动工具，旋转工具，缩放工具 [5]。 可以实现在游 戏场景编辑过程中的场景的整体拖动，场景视角的改变、物体本地位置和世界位置的置换，物体自身进行旋转和缩放。 （ 2） Unity3D 特色功能介绍 图形动力： Unity3D 中 装载了 DirectX 和 OpenGL 图形渲染 库，并且带有许多常 用的渲染模组。 ， 物理仿真： Unity3D 不仅融合了 Nvidia PhysX 物理引擎，而且还搭载了游戏中 经常使用到的物理模组，如碰撞盒、连接体等。 跨平台：在 Unity3D 引擎上开发的 游戏可发布至 Windows、 Mac、 iOS、 Android、 Xbox360、 Wii、 PS3 平台，也能使用 Unity web player 或者 Flash 播放 插件发布到网页上，还支持 Mac、 Windows 网页浏览功能。 平台资源：从事 Unity3D 游戏 开发的人员能在基于该平台上的商城中，购买其他 5 开发者的游 戏材料，如模型，场景，原画，代码等，提高了资源的复用性。 延迟渲染效果： 在 Unity3D 中拥有顶尖的延迟照明系统。 你只需要提供极低的性能 损失，就能在你所需的游戏场景中，创建多个点光源。 源代码级调试器：在 Unity3D中开通了脚本调试功能，你能在游戏运行时中断游戏，进行 逐行执行来调试脚本。 性能分析器： Unity3D 拥有 Profiler 分析器，使用者能通过它查看游戏在 PC 端和 在其他移动设备上运行时的相关数据，用来分析游戏对相关设备的 CPU 或 GPU 的产生的影响，如图 23。 图 23 Profiler 分析器 (二 )游戏物理引擎 1. 游戏物理引擎介绍 在游戏这种高集合体工程里，不仅要精美的美术支持，还要求在游戏中体现一些基本的物理定律，这样才能使游戏里的虚拟行为更加符合人们地认知。 开发者可以通过编写程序或者调用脚本，来实现简单的物体运动轨迹，比如实现简单的加速和减速，下落和抛物等牛顿物理运动。 大部分著名的物理引擎能够额外实现许多复杂的物理模拟，例如滚动、球形变化、链子等，有些物理引擎还可以实现非刚性体的物理表现，比如液体、布料。 物理引擎接受的输入是由外界调用模块传递过来的场景信息以及场景中物体的位置信息。 根据调 用模块的不同，可能输出三种计算结果：场景与物体以及物体之间是否发生碰撞、碰撞发生的具体位置以及发生碰撞后物体的具体位置，并将计算结果传送给调用模块 [6]。 如图 24 所示： 6 图 24 物理引擎功能示意图 2. Unity3D 中的物理引擎 目前市场上有许多物理引擎，著名的有 Havok， Bullet、 PhysX、 ODE 和 Box2D 等， 它们的基本信息如表 21。 而 Unity3D 引擎中搭载了 NVIDIA 的 PhysX 物理引擎，它与Havok、 Bullet 并称为世界三大物理运算引擎，开发者可以通过该物理引擎高效、逼真地进行各种物理模拟，如模拟刚体碰撞、车辆行驶、布料、重力等，能使在该游戏引擎中开发的项目更加真实和生动。 Physx 不仅可以由 CPU 计算，而且其自身程序在设计允许使用独立的浮点处理器来计算。 表 21 著名物理引擎基本信息 物理引擎名称 Havok PhysX Bullet Box2D ODE 持有公司 /人员 Intel Nvidia AMD Erin catto Russell smith 是否开源 否 否 是 是 是 是否支持 C/C++ 是 是 是 是 是 游戏引擎集成 寒霜 Unity3D 主要游戏平台 Wii、 Xbox 360、PS3 PC PhysX 物理引擎是由 AGEIA 公司开发，由于 PhysX 物理引擎在设计上就并不适合用 CPU 去计算，因此 AGEIA 公司还为 PhysX 引擎设计了专门的运算硬件， PhysX 物理加速卡 ，其中的运算核心被称为 PPU(Physics processing Unit)[7]。 该引擎可以在 Windows，Linux， Xbox360， Playstation， Mac 等多种平台上运行。 目前，在 X86— PC 平台上，采用 7 PhysX 的电子游戏大约有 222 种，其中包括《雪域危机》，《虚幻竞技场 3》等游戏。 8 三、 机器人宠物游戏的设计 （一） 游戏创意 在当今社会，生活节奏日趋加快，人们需要面对各种各样的压力，各种亚健康问题开始突显出来，此时人们迫切需要找到一个放松方式和倾诉的对象。 而另一方面，随着手机，平板电脑等移动设备的日渐普及，和其硬件性能的快速提升，在移动端开始出现电子游戏爆发的趋势。 像《天天酷跑》，《 Flappy bird》、《 2048》等创意 加休闲的游戏都获得了极大的成功。 仔细观察这些游戏，可以看出一些如下通性： 1. 游戏难度不大，操作简单易上手。 不论是经验丰富的玩家还是无经验的小白的玩 家，都能很快掌握游戏的玩法，迅速理解到游戏的核心内容。 例如《天天酷跑》只要左右手操作控制主角的蹲与跳动作，就可以躲避陷阱和障碍物。 《 2048》只要用一只手指通过滑动屏幕来实现方块的移动，进而消除相同数字的方块。 2. 轻松娱乐是这些游戏的主基调，同时又不乏有趣的创意。 如《 Flappy bird》中通 过不同高度的管道通洞及相应的速度变化就让人产生挑战下去的感觉。 《 2048》中巧妙的把数学知识融合到游戏中来，不仅让人玩的轻松，还可以让人学到基础的数学知识。 结合多方面的综合考虑，机器人宠物游戏应运而生。 之所以选择这一题材一是因为在现有的游戏市场中这一类型的游戏占比较少，且有过成功的游戏实例《汤姆猫》。 二是现实中宠物已经广为人们所喜爱，其陪伴特性和成长性与电子游戏有着天然的吻合，使这一游戏题材不会让人觉得突兀，脱离现实生活。 三是宠物题材适用群体广泛，几乎涵盖了所有年龄段的玩家，老少皆宜。 （二） 游戏策划 一款成功 的游戏少不了前期细致的游戏策划，下面将简单的策划案描述出来 : 游戏名称：《 Wolf》 游戏平台： Android、 PC 游戏类型： 3D 休闲养成类游戏 游戏模式：单人冒险模式 游戏界面：游戏中主要有登陆界面和游戏场景界面。 在游戏登陆界面玩家可以选择 3种宠物中的一种进行游戏，还可以为宠物取名。 在游戏场景界面，玩家可以移动宠物进行冒险。 游戏操作方式：在 PC 端使用鼠标点控操作控制其上，下，左，右移动，在移动端可采用点击或长按触摸屏来实现移动。 9 游戏主要玩法：玩家通过操作宠物，在游戏场景中寻找相应的 NPC，找到 NPC 后进行点击将使宠物形态发生变化，并且可以攻击与宠物同类的敌人。 游戏趣味性：多宠物选择，玩家根据自己的兴趣，来选择宠物进行游戏。 多样的场景元素，如房屋，树木，湖面，木桥，山坡等，让你体验纯粹的自然之美。 真实，多样的移动，每个宠物都有着其特有的移动动作。 （三） 游戏层次结构介绍 在 Unity3D 中，一个完整项目是由多个场景组合起来的，每个场景又按照树形层次结构，来组织游戏的对象。 同时 每一个游戏对象都是若干组件，或子对象组成的， 如图 31。 在游戏开发中，除了直接使用在 Unity3D 中的预定义对象，程序员还可以创建一个 空的带有位置，旋转，缩放信息的游戏对象，然后添加脚本或其他组件到这个对象中。 图 31 场景树形层次图 场景（ Scene)：场景是 Unity3D 程序的基本组成单位，任何一个 Unity3D 程序都是由若干场景组合而成，程序通过脚本在这些场景之间跳转。 场景通过场景图的形式组织，场景图实际上是一种树形结构，其中每个节点就是一个游戏对象。 对象与对象之间存在父子关系，即当父级对象移动、旋转、缩放时，子级对象也跟着一起变换 [8]。 游戏对象（ GameObject)：为了便于同类型的游戏对象管理， Unity3D 能提供预 设，这是一个如同模版的技术。 一个预设可以同时包含对象和游戏资源，例如 3D 模型。 当需要创建同一类型的游戏对象时，预设就可以被使用。 当预设改变时，所有的游戏对象将同时进行更新，上述的预设机制将大大提高游戏的维护效率。 组件（ Component）：组件可以是网格（ Mesh）、光源（ Light）、摄像机（ Camera）、 10。