[游戏开发]天龙八部技术分析报告.pdf

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1、 天 龙 八 部 技 术 分 析 刘 报 洋 告 通过一段时间对天龙八部这款游戏进行分析研究，主要从客户端入手，从技术角度学习天龙八部游戏中各种实现机制。最终写成此文，献给搜狐游戏，以表敬意。本文主要分为三个部分，分别是 1 天龙八部基本技术实现技术分析，天龙八部基本技术实现技术分析，2 天龙八部天龙八部中使用的资源文件分析中使用的资源文件分析 3 天龙八部中出现的问题及改进意见天龙八部中出现的问题及改进意见。本报告实属本人分析总结，其中必定会有很多错漏之处，望给予指正。一：一：天龙八部的基本实现技术：天龙八部的基本实现技术：所用所用图形图形引擎引擎：Ogre OGRE（Object-Orie

2、nted Graphics Rendering Engine，即：面向对象图形渲染引擎）是一个用 C+开发的面向场景、非常灵活的 3D 引擎，它旨在让开发人员更容易、更直接地利用硬件加速的 3D 图形系统开发应用。这个类库隐藏了底层系统库（如：Direct3D 和 OpenGL）的所有细节，提供了一个基于世界对象和其他直观类的接口。在研究使用 ogre 之前，我一直在学习 torque 引擎，并用它做出了一款 mmorpg游戏 盘古 online，但在考察其内部结构过程中发现其过于复杂且耦合性很高，还有很多冗余代码。这使得项目在发布之后做进一步深入时遇到瓶颈，使得我不得不暂时放置它，来寻求新的

3、解决方案。在研究 ogre 的过程中，我被他清晰的结构所折服，更为他 API 级别的调用接口和插件设计而高兴，这样的设计可以使研究者在引擎学习过程中直接通过底层 API 调用，并且在积累一定程度后可以通过自己写插件来扩充引擎的功能。除此之外他还和 cegui 界面库，ODE 物理库，python、lua 脚本语言有方便的结合接口。这无疑是研究引擎和自主研发引擎的一个很好的入手点，自主开发引擎一直是我一个理想，我慢慢努力，向这个目标迈进。所用物理引擎所用物理引擎：自主研发 我通过游戏中的观察，发现没有实现非常复杂的物理机制，碰撞是使用包围盒的方式实现的。在 bin 文件夹中寻找，没有找到所知的物

4、理库的 dll。故推测物理方面是自主研发的。所用网络层所用网络层：自主研发 据我所知中国拿 ogre 做引擎的人很多，不过网络部分基本都是自己开发的，在国外有 Realm Crafter,Multiverse,Project Darkstar 比较好的网络引擎包，相信在国内也有很多人在用吧。使用的界面库使用的界面库：cegui 这是一套强大的界面库，里面包含了大量游戏中所需要的控件，并且可以自由定制。可以使用辅助工具来图形化设计控件的属性，十分方便。最关键的 cegui 是完全免费的。使用脚本语言使用脚本语言：lua Lua 是与 python 齐名的脚本语言，最早了解他是因为他是著名游戏博德

5、之门的脚本语言，之后在游戏界影响最大的当属应用于 WOW 中。之前用过一段时间 python语言，其以本身的易用性和大量扩展的库而闻名。Lua 和他有很明显的区别，他非常小巧而且更加高效，他所需的库是直接依赖与宿主语言实现的。比如 C/C+。这就决定了他作为游戏脚本语言的先天优势，据我所知现在很多游戏公司在自己的引擎中使用 lua 语言。二天龙八部中使用的资源文件分析二天龙八部中使用的资源文件分析 模型格式模型格式：.mesh 这是 ogre 的标准格式，是二进制格式保存了模型网格的相关信息，如顶点坐标，贴图坐标、顶点法线等。骨骼格式骨骼格式：.skeleton 这是 ogre 的标准骨骼动画

6、文件，是二进制格式，保存了骨骼动画中关键帧信息。贴图文件贴图文件：.jpg、.tga、.dds 文件 不同格式的图片文件，其中 tga 和 dds 拥有 alpha 通道，dds 是可以硬件加速的图形文件。配置文件配置文件：.txt 普通文本文件 文件打包格式文件打包格式：.axp 这是天龙八部特有的文件打包格式。天龙八部目录结构：天龙八部目录结构：Accounts：是记载在本机登录天龙时，登录服务器和用户等信息，根据不同的用户建立不同的文件夹。Bin:天龙八部可执行的.exe 文件和众多需要引用的.dll 动态链接库。DirectX9:微软多媒体应用库，主要使用里面 d3d 部分和 dsou

7、nd 的 API 接口。Helper：保存了众多游戏里面应用到的帮助文件，以 HTML 形式提供。Patch:升级补丁包的存放位置。Lanch.exe 天龙八部游戏引导窗体。Data:游戏所使用所有资源的存放地，下面仔细分析其内部结构。Data 包文件结构：包文件结构：Data/sound.axp:天龙八部中使用的声效文件。其中包括了众多的.wav 波形文件。这种文件与.midi 不用，他在播放时是需要耗 费系统资源的，他保存了原始的声音对应的数字波形信息，在播放时需要 CPU处理，将处理后的结果输送给声卡。MIDI 则可以直接交给声卡播放。Data/brushes.axp:保存了绘制场景地形

8、所需的图片资源。分为 Jpg 和 tga 两种。（比如说无量山的地表纹理贴图）Data/config:保存了各种角色的行为属性和事件任务，通过脚本定义实现。其中包括每种怪物的 ActionSet,各种事件 event 定义（比如说师门任务）等。Data/effect.axp:保存了游戏中所有的技能和装备的效果文件，主要是定义粒子相关的发射器，效果器等属性。（比如一个法杖在镶嵌了不同的宝石后会有什么样的粒子效果）Data/interface.axp:保存了各种界面元素的配置文件,用以标识各种窗口、界面的位置，大小等信息。主要以 cegui 的配置文件.layout、xml 文件，lua 脚本文件

9、为主。Data/LanchSkin.axp:保存了登录引导界面的图片文件，比如背景图片文件，按钮图片等。Data/Material.axp:保存了各种模型贴图和河流等部分环境场景贴图文件以.dds 格式存储。Data/model.axp:保存了游戏中所用到的所有场景模型、角色模型的 mesh 文件，和 skeleton 骨骼动画文件。Data/scene.axp 中资源：为具体场景的地形资源，其中包括如下几类 1.Esd:记载着该场景声音信息的文本文件，具体格式如下：ID 声音 ID 声源位置 X 声源位置 Z 有效距离 连播次数 间隔时间(ms)下一次连播间隔时间(ms)0 387 128

10、128 512 1 360 21 37 15 2 360 10 53 15 示例中只定义了声音的 ID，生源位置的 X 和 Z 坐标和听到声音的有效距离。2.Gridinfo:地形网格的属性 3.heightmap:地形高度图，用于生成地形网格高度 4.lightmap:地形光照贴图，用于生成地形阴影。5.path:记载地图中的路径信息(可能是怪物的路径点集合)6.rangion:文件属性未知 7.scene：保存场景中 enviroment、light、StaticEntity、Model 等实例的信息。用 XML 格式保存。示例：7.Terrain：保存地形网格的贴图信息，包括高度图信息，

11、光照贴图信息，网格信息，所用到的贴图列表索引，地形信息，名字、每块地形大小，相应x,z方向的块数。地形的缩放倍数 地形的中心点位置 高度图 地形网格模型信息 光照贴图 每块贴图对应的绘制面积 地形层次的材质信息 8.WCollision：可能是场景中会发生碰撞的位置标记。（如果这样就像 2D 游戏中的碰撞实现了）。三三 天龙八部中出现的问题及改进意见天龙八部中出现的问题及改进意见 1 场景管理场景管理:出现现象：出现现象：天龙八部使用 ogre 的八叉树室外场景管理技术，地形通过 LOD 提高效率。没有提供室内场景的管理方式，所以在很多应该在室内处理的场景没有实现，例如：洞穴的场景、大型多连通

12、房间内部的场景。原因分析：原因分析：ogre 提供了强大的室外场景管理，但对于室内场景则是使用 quake3 的地形文件,通过 BSP、portal 技术实现的管理，众所周知这是卡马克在 quake 中使用的管理场景的技术，由于使用的年代过早，现在已经比较少在商业引擎中所使用，再者这种格式已经被很多人所了解，如果加密不当，存在安全隐患。改进方案改进方案：结合现有资料，重新写一个室内地形的管理方法，使用 BSP、portal 技术实现的管理是现在成熟可行的选择。2 场景剔除：场景剔除：（NPC 门卫人物裁切前）（NPC 门卫人物裁切后）出现现象：出现现象：天龙八部中使用的第三人称摄像机大体是从上

13、向下 3060俯视人物角色，这样做的好处就是能看到的区域即时把视角拉到 60也是很小的。这样场景中出现的角色就会大大减少，通过裁剪技术提高效率。天龙也正是这样做的，他把距离裁剪定的很近，稍微远一点的角色就直接被裁减掉，当视角在 60左右比较明显，角色走远，但在未消失在视距以外时突然消失。原因分析原因分析：网络游戏要求游戏帧数在 30 以上，最好是保持在 60 左右，这就对游戏实现的效率提出了高要求。而现在的游戏，占游戏循环时间最多的就是渲染，怎么让一桢渲染更少的三角片，是人们一直追寻的方向。可见天龙在这个方向走的很远。但就游戏性来说，从一个玩家的角度，来使用这样的视野是很不习惯的。玩惯 3D

14、游戏的玩家，喜欢五方向轴的摄像机，可以观察天空，云彩，地面。因此感觉真实。而天龙摄像机的设定就无法满足要求。改进方案改进方案：根据现在的设定，若要改变摄像机为标准 3D 摄像机，还要在裁剪、雾效等多个方面修正，得不偿失。要剔除角色突然消失现象，只要适当增加一些裁剪范围。3 雾效：雾效：出现现象出现现象：天龙八部中的雾效比较不真实，在一些山地场景中，使用的雾效效果不理想，只使用了一层蓝紫色的雾，看起来很不舒服。原因分析：原因分析：天龙八部的雾效处理使用的是 ogre 自带的方法，提供 FOG_LINEAR、FOG_EXP1、FOG_EXP2 雾。这是一些比较简单的雾效，但在游戏中应用比较广泛，要

15、实现好这种雾效，需要美术人员的协助，调整一个好一些的数值。改进方法改进方法：重新调整雾效的参数使得其更加合理美观，除此之外，我们可以使用体积雾效实现更加真实的效果。4 碰撞：碰撞：出现现象：出现现象：天龙八部中在碰撞中处理不是很好，在很多地方出现角色与建筑物穿插的现象。特别是当人物在骑乘状态，比如玩家骑乘 20 级的陆行雕时，雕的翅膀就会穿插到建筑物里面。原因分析：原因分析：天龙八部里面的人物和建筑物等的碰撞是使用包围盒（推测）实现的。平时人物正常行走时，人物和建筑物的碰撞是比较正常的。当人物骑乘了宠物，这时体积变大，但人物的碰撞盒还是原来的大小，只有中间的一块，于是造成大量的穿插现象。改进方

16、法：改进方法：可以根据人物骑乘的宠物适当增加碰撞盒的大小，但不宜增加太多，否则可能出现，在比较狭小的地方人进的去，但是若进去后骑宠，则卡住的现象。要在合理性与实现性中寻求一个平衡点。5 跟随：跟随：出现现象：出现现象：宠物或是跟随的队员，在速度达不到队长，被拉下一定距离时会出现瞬移现象。从游戏性上来说，小型宠物的瞬移是不易被觉察的。但大型宠物和人物的瞬移在视觉上会给予游戏者造成一定影响。原因分析：原因分析：天龙八部中，逻辑程序员在跟随模块的实现时，设定了类似的实现机制，跟随状态时当跟随者和被跟随者超过一定距离，跟随者的位置坐标就设置成与被跟随者位置坐标成一条线稍后的位置。改进方法：改进方法：方

17、法一：在一些游戏中有如下设置，当距离超过一定时，跟随者的速度就会加快到一定程度，比如说被跟随者的 150/100，之后在短时间内跟上后者，之后再把速度降下来。（剑侠情缘 2）方法二：直接把跟随者的速度设为被跟随者的速度，这样就不会有拖后的效果。6 摄像机对近物处理摄像机对近物处理 出现现象：出现现象：摄像机跟随人物移动的过程中，对于非地形网格遮挡会出现影响视线，与 Entity距离过近，出现瑕疵。例如场景“剑阁”中的树木，当摄像机不断逼近时，没有进行任何处理，直到被摄像机近平面裁切。原因分析：原因分析：对于场景中的可渲染实例，没有针对摄像机的裁剪做适当处理。改进方法：改进方法：在摄像机靠近到一

18、定程度将树木 ALPHA 掉，为了实现简单可以做半透明处理，物体碰撞盒距离摄像机小于一定距离就将其设为 30/100 透明。这样即时被近平面裁切掉也不会影响很大。7 摄像机抖动：摄像机抖动：出现现象：出现现象：摄像机沿着高处地形表面移动时，出现抖动现象。原因分析：原因分析：出现抖动的前提条件是，摄像机的原有位置已经被地形网格所遮挡，为了避免遮挡玩家视线。把摄像机的位置抬高，天龙八部中设定的是使得摄像机的位置抬高到，当前地形网格的位置在加一个 y 方向的分量。我们知道，地形网格的高度是通过高度图生成的，将高度图保存在一个二维数组中，数组的下标分别表示 x,z 坐标，数组的值是高度 y 值。由于高

19、度图是像素图，在高度位置相邻的点与点之间存在高度差异。如果直接把摄像机的 y 值设定为地形网格数组中离他最近点的 y 值加上一个分量的话。必然导致摄像机在移动时的高度跳变。解决方法：解决方法：根据摄像机的位置，对相邻高度数组中的高度进行插值计算，得到的高度结果在累加一个高度分量作为摄像机的位置。以达到平滑过度的目的。8 AI 寻路算法寻路算法 出现现象出现现象：npc 寻路算法中，有些地方会出现卡住现象。特别的，在出现有悬崖等大型地形隔绝的两块相邻地域，寻路算法会出现严重问题，例如我在悬崖上的地域点击地图上悬崖下的地域，会发现人物自动寻路到悬崖边上就停在了那里。原因分析原因分析：天龙八部程序员

20、在实现寻路算法时（可能是 A*的增强版算法）在这种情况下，实现的代码有瑕疵。可能某些悬崖上的点没有被设定为遮挡块，被算法误认为可以通行。解决方法解决方法：如果是上述原因，将这张地图中悬崖的这些点重新设定为遮挡块。9 攻击攻击时时武器挂接武器挂接 （攻击前）（攻击中）出现现象：出现现象：峨嵋派角色在攻击时武器消失，在攻击之后，武器又重新出现在手中，让玩家觉得十分奇怪。原因分析：原因分析：这可能是考虑到峨眉派角色是属于远程法术性角色，在攻击动画进行过程中如果加入了武器，随着手部的骨骼运动，可能会出现穿插效果。即时能够避免穿插效果，在释放法术时也很不美观。解决方法：解决方法：除了美工修改动画以使得佩

21、戴武器攻击也合理的方法外，可以在攻击时将佩戴的武器绑在背后的骨骼点上，这样既不会穿帮，又比较合理。10 无限大无限大纹理纹理拼接拼接 出现现象：出现现象：地形贴图的裂缝问题，在天龙八部的场景贴图时，会发现场景的地形贴图一块与一块的拼接处会出现裂缝（纹理拼接不上），使得摄像机拉近后看起来会比较假。原因分析：原因分析：美工在制作地形无缝贴图时不是做的特别好，左边与右边，上边与下边贴图连接不上。解决方法：解决方法：改进地形贴图的制作，可以在 PS 中使用位移，这样就会暴露出瑕疵的位置，在处理完成后在位移回去。11 服务器对于玩家信息的同步服务器对于玩家信息的同步 出现现象出现现象：组队中队员血条刷新

22、过慢，在平时这样影响不大，但是到了 BOSS 战中，峨眉专注于给其他职业加血。如果血条刷新过慢，很可能造成加血不即时，导致团扑。原因分析：原因分析：网络传输在队员之间信息传递的延迟问题，但在服务器延迟较小的情况下，这种延迟应该不会这么明显。可能是在逻辑代码上，有一些问题。比如每隔一段时间服务器才将各个队员的信息发送给队伍中的其他人，如果这个时间过长，就会造成上述影响，这段时间过短就会过分加重服务器负担。解决方法：解决方法：适当缩短服务器对于玩家信息的同步时间，使得在游戏中血条刷新速度提高。12 水下处理水下处理 出现现象出现现象：在一些场景中，玩家角色可以进入水中，但达到一定深度后应该改变为游

23、泳状态，而天龙设定中角色在水中没有游泳动画，如果角色带有宠物，会出现小型宠物长期泡在水里面的现象。原因分析：原因分析：没有试图实现水下效果，于是没有制作游泳的设定。解决方法：解决方法：可以尝试制作水下模块，增加游戏玩法。对于现有模式，可以限制玩家行动范围，来避免玩家入水过深。13 阴影体阴影体对非地形模型影响对非地形模型影响 出现现象：出现现象：玩家的投影只是针对于场景而言，对于其他建筑物是没有投影效果，比如在太湖水牢外，人物的投影只能打在地面上，不可以打在建筑物上。原因分析：原因分析：在实现阴影体时，应先把不会出现阴影的物体渲染，在渲染会出现阴影体的物体，如角色，之后计算阴影体的位置，再利用

24、模板缓冲区防止二次重绘。在天龙中建筑物使用的是纹理阴影，在纹理阴影技术之下，一个物体对于某个阴影可以是投射者或者是接受者，但不能同时兼为两者。换句话说，当物体作为自阴影的产生者之后就不可能再得到自身阴影的投射了。虽然目前有一种被称为深度阴影贴图（Depth Shadow-Mapping）的改进纹理阴影技术可以实现纹理阴影的自投影，不过目前 Ogre 本身还不支持这项技术。解决方案解决方案：实现深度阴影贴图，或者使用模板阴影。14 水的效果水的效果 出现现象：出现现象：水的效果不是很真实，天龙八部中的水的使用了简单的纹理动画，这在效率的提高上是个很好的选择，但是对于高配置的玩家来说，没有让他们体

25、会到更好的效果。可以通过针对不同的主题使用不同的技术（technique）来实现。原因分析：原因分析：程序底层没有实现真实效果的水。解决方案：解决方案：可以增加高级水面的效果实现，比如使用 pond water，用 reflection,refraction map实现水的效果。15 角色转动的插值问题角色转动的插值问题 出现现象出现现象：人物在行走时突然转向，没有旋转的过程，而是直接变过去。特别是在骑乘飞兽的时候，会感觉很突兀。原因分析原因分析：在人物旋转过程中没有实现插值，而是直接改变方向。解决方案解决方案：旋转中通过插值计算，使得角色光滑旋转。总结：天龙八部是一款难得的用心雕琢的游戏，本文省略了其中非常优秀的部分，只从技术方面分析其中出现的不好的现象。希望能对游戏进一步研发有所帮助。