基于Unity3D引擎的沙漠绿化探险游戏开发与实现.docx
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1、摘要随着时代、科技、互联网等方面日新月异的发展,人们无论是在生活、学习和工作的层面都显现出与以往不同的现代模式。在这个模式的发展下,人们的休闲娱乐方式也得到极大的丰富。游戏行业日益火爆,特别是随着游戏开发技术的成熟,各种游戏引擎争相进入游戏开发领域。其中Unity3D(以下文章简称为U3D)游戏开发引擎赋予了游戏新的概念,使虚拟现实得到更加立体的观感。不同的游戏设定能够带给用户不同的游戏体验,诸如王者荣耀是要求玩家锻炼出意识流的高操作团队游戏,炉石传说是锻炼思维和策略类的游戏。此次论文是基于U3D引擎的沙漠绿化和探险类游戏,游戏背景是建立在地球的生态植日益恶化,而地球是人们赖以生存的必要存在,
2、培养关爱地球,防止进一步沙漠化导致风尘暴肆虐城市的意识刻不容缓。关于这个沙漠中探险与绿化的游戏,有着以下设定,Player因为飞机失事掉落到一处被沙尘暴肆虐而毁弃的城市中,想要逃生就必须在有限的时间内要绿化沙漠,固住风沙,穿越恶劣环境,到达沙漠另一边的飞机场,寻找到飞机,从而逃离沙漠。这次论文的主要目的是为了带领人了解沙漠化的过程,以及防止沙漠化的植被知识的趣味查收知识。本论文主要描述的是游戏开发的原理、传播的绿化知识,进一步游戏的开发和实现的过程,希望这个绿化类游戏能为以后的科普类游戏做出一点点奉献。关键词:Unity3D引擎 虚拟现实 绿化科普 探险与逃生Abstract With the
3、 rapid development of The Times, science and technology, Internet and other aspects, peoples life, study and work have shown a different modern model.With the development of this model, peoples leisure and entertainment methods have also been greatly enriched.The game industry is increasingly hot, e
4、specially with the maturity of game development technology, a variety of game engines compete to enter the game development field. Among them, Unity3D(the following article is referred to as U3D), the game development engine, has endowed the game with new concepts and made the virtual reality get a
5、more three-dimensional look and feel. Different game Settings can bring different game experiences to users. For example, king of glory is a high-operation team game that requires players to exercise the stream of consciousness, and hearthstone is a game that exercises thinking and strategy. wwith t
6、he following Settings, fell to a Player because the plane crash was sandstorms and destroys in the city, want to escape must be for a limited time to green desert, hold the sand, through the bad environment, arrived at the airport, on the other side of the desert to find the plane, so as to escape f
7、rom the desert. The main purpose of this paper is to lead people to understand the process of desertification, as well as to prevent desertification of the vegetation knowledge of interest to check the knowledge. This paper mainly describes the principle of game development, the dissemination of gre
8、en knowledge, further game development and the realization of the process, I hope this green game for the future of science and technology games to make a little dedication.Key words: Unity3D engine Virtual reality Science Exploration and escape广东东软学院本科生毕业设计(论文)目录第一章 绪论11.1. 选题背景11.2. 研究意义11.3. 课题研究
9、现状21.4. 论文组织结构3第二章 开发工具介绍42.1. Unity3D游戏引擎42.1.1. 关于Unity3D(简称 U3D)的介绍42.1.2. 插件的使用52.1.3. API接口的使用52.1.4. 物理引擎52.1.5. Unity默认状态下的生命周期函数62.2. Visual Studio2017开发软件和C#开发语言62.3. 3Dmax游戏资源模型制作软件62.4. Ps 图形图片处理软件7第三章 系统需求分析83.1. 可行性分析83.1.1. 经济可行性分析83.1.2. 技术可行性分析83.1.3. 操作可行性分析83.2. 功能需求分析93.2.1. 功能模块一
10、:进入游戏93.2.2. 功能模块二:游戏运行93.2.3. 功能模块三:游戏失败、重新开始103.3. 系统非功能性需求113.3.1. 系统运行需求113.3.2. 系统安全需求113.3.3. 系统性能需求11第四章 游戏设计124.1. 场景设计124.1.1. 场景UI制作124.1.2. UI背景图制作124.1.3. 设置游戏窗口大小134.1.4. 按钮事件144.1.5. 按钮的跳转事件144.2. 主场景的导入-First_Scene174.2.1. 主场景184.2.2. 各类植被,道路Road184.2.3. 湖泊194.2.4. 人物Player204.2.5. Pl
11、ayer动画部分204.3. 主场景的相机-First_Scene(Main Camera)214.4. Player的移动224.5. First_Scene场景画布Canvas224.6. 游戏策划234.6.1. 水井的阅读234.6.2. 阅读量的设置254.6.3. 寻找公告栏,阅读信息后获得小地图和沙尘暴倒计时274.6.4. 小地图284.6.5. 沙尘暴倒计时304.6.6. 开始执行一个协程304.6.7. 血条量314.6.8. 沙尘暴314.6.9. 种树324.6.10. 沙漠之源334.6.11. Second_Scene33第五章 游戏打包及测试355.1. 打包游
12、戏及导出355.2. 游戏测试35第六章 总结37参考文献38致谢39 第一章 绪论1.1. 选题背景从游戏行业的角度来讲,游戏的种类分为很多种,例如2D类游戏和3D类游戏。2D类游戏在层次上比3D类游戏少一个维度,带给用户的感受是完全不相同的,2D类游戏以画面细腻带用户沉浸游戏体验,而3D类游戏则是从多一个维度带领用户感受游戏。我们生活在3维世界,3D游戏就是从3维角度的光影结合让用户沉浸其中。从游戏引擎的角度来讲,国内游戏常用的引擎有Unity3D和虚幻4引擎。两者都是在3D游戏里面比较高端的引擎。而两者最大的不同是体现在所用的代码语言的不同:虚幻4引擎用的C+语言,C+语言是高级语言,对
13、程序员的整体要求会比较高,做出来的东西会更加高大上,同样的难度也会更高。C#作为游戏程序设计最通用的语言被广泛运用,Unity3D引擎发布了5.0版本以后,以其更为出色的光影结合凸显在游戏引擎的领先地位上。做为引擎的提供者UnityTechnologies,在计算机语言上要求程序员需要具备基础的代码能力,例如C#逻辑能力和Unity脚本的编写能力,程序员的学习成本更低,但只要经过用心的实现的也能创造出优秀的游戏,这正是人们所希望的。1.2. 研究意义从选题的实际背景来看,2020年属于气候极端的一年,在澳大利亚五个月大火熄灭后,地球已经被山火焚化的烟雾包围了地球一圈,随之沙尘暴肆虐,侵袭澳洲。
14、这不得不让人担忧。但从根本来说还是要善待地球就是善待人类自己。支付宝一直都有一个项目叫做蚂蚁森林,用途是为了呼吁人们绿色出行,绿色支付,每达到步行或者支付的逻辑状态时就能获得能量给自己的小树浇水,当一棵小树积累能量变成一棵大树时,就兑换不同的真实的种类的树交由支付宝的蚂蚁森林的合作官方代游戏者在沙漠里种下一棵梭梭草或者胡杨这种真实的树。这种游戏上的白色机制给人一种道德行为上的满足感,只要种下一棵树,就能为我们的地球的绿化和可持续发展奉献一部分力量。这是大家都会乐意去实现的。从个人角度来说,游戏是一种非常有效的能够提供人们特别是青少年学习的一种方式,是一种无形的文化输入方式。从游戏里玩的时候,能
15、学会认清不同的树的种类,以及认识到这些树能够固住风沙,能够保护人类赖以生存的环境不被破坏具有相当大的现实意义。1.3. 课题研究现状最初的游戏是从简单的色块开始,经过技术的不断成熟,2D类游戏的画面越来越精致且细腻,这次重点论述的是3D游戏的发展。世界上的第一款Unity3D类游戏开发者的名字叫John CarMark(约翰卡马克)。04年,Unity诞生于丹麦的阿姆斯特丹,并于05发布Unity1.0版本。最开始它的主要应用于Mac平台,主要针对的是WEB项目和VR的开发。08年Unity公司推出Windows版本,并同时支持IOS和Wii,这些强大的功能使得Unity3D从众多的游戏引擎中
16、脱颖而出,然后在各国风靡起来。到了2011年,Unity开始全面支持Android,并且开始在手游界火爆开来。自此Unity3D引擎已经开始全方位支持IOS、Mac、Android、Web、PS3,优秀的跨平台能力使得Unity3D在游戏引擎行业迅速占领一席高地。Unity公司打破引擎公司的转卖游戏引擎的操作,在简化的基础上,为个人开发者提供了免费的版本,大大降低了游戏开发的成本,并且采取Asset Store资源商店售卖。目前各国的游戏产业主要使用游戏引擎有Unity3D,寒霜以及虚幻4。游戏产业作为各国的重要的经济支柱之一,各国为了提高游戏带来的高收益,都投入了相当大的金钱和精力来开发游戏
17、,例如开设国家游戏院,各大高校的软件游戏开发学习也提供了支持。继韩国、日本之后,中国也在大力发展游戏行业,并且在广东、北京、上海、成都、江苏等地发展了很多的网络游戏公司。国内的主要游戏运营开发商为腾讯和网易,并且游戏的硬件设施逐渐从PC端转变为移动平台。U3D开发成本低,效率高的特点在国内游戏开发应用极广。再来看看选择的论文主题,我们的出发点是为了保护地球的沙漠能得到绿化,培养大家的关爱地球的意识。特别是2020年一开始就经历了魔幻的开头。澳大利亚先是经历了5个月的山火未灭,然后发生洪灾,紧接着是沙尘暴、雷暴、冰雹,再看看其他的国家也正在受其他的自然灾害袭击着。我记得去年过年的时上映的流浪地球
18、里有这样一句话:“最初,没有人在意这场灾难,这不过是一场山火,不过是一个物种的消失,一座城市的毁灭。直到这场灾难和每个人息息相关。”我们生活在同一个地球,如果地球一旦开始从安全的摇篮系统转变成异常清除系统,之后被抹去的将会是我们这些生活在地球上的物种以及文明。为了让大家能够好的认识这过程,我们将会在游戏里设置这一过程带大家清晰的认识到一个城市的毁灭以及只有人类的自我保护地球,才能逃出地球的毁灭重生循环,让人类的文明得以更长时间的延续。这次课题的核心部分是带领player在沙漠求生普及到沙漠知识,以及绿化是防止沙漠化的最有效途径之一,经过Player在游戏里的操作,通过种植绿化得到求生之路的绿化
19、面积能够到达被毁灭的的这座城市的机场从而达到探险和求生的目的。1.4. 论文组织结构论文的完成,离不开构思、查找资料、分析方法和动手实践。在查找大量游戏资料和沙漠绿化的知识后,进行了对游戏的结构的设计制作。由于涉及到游戏内容各个方面:制作步骤、游戏机制、系统功能、代码部分。所以论文的安排分为六个部分,以下则是详细安排:第一部分:绪论。绪论包括论文的背景、意义和国内外对课题的研究现状、游戏的简要介绍等等。第二部分:开发工具介绍。开发游戏制作必定要使用的工具,例如U3D和VS以及它们各自的简要发展史、在这次游戏开发中的所用到的基本功能。第三部分:从技术可行性、经济科学可行性进行系统需求分析。第四部
20、分:游戏界面UI的布局设计和制作过程、剧情引入部分的设置、游戏机制设置。游戏结构、版块的分析。每个版块负责的内容逐一拆解,确保理清每个模块对游戏的实现所做的努力。第五部分:运行游戏,并对游戏进行测试、build出来打包封装第六部分:论文总结,制作游戏遇到的难题以及后续改善。第二章 开发工具介绍2.1. Unity3D游戏引擎2.1.1. 关于Unity3D(简称 U3D)的介绍U3D是由Unity Technologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎。Unity5.0版本的发布是3D类
21、游进展的重大突破,从3维的可视化体验改变开始,3维的立体模型得到充分展示,显示的图形界面也跟2D类游戏有很大的区别。从不同的光影概念角度,来阐释游戏的不同概念氛围是用U3D的最凸显的感受,在玩家极致操作的同时能感受到动态的画面效果,让人沉浸其中。U3D跨平台的优点、且开发成本低、用户交互简单易操作、支持C#、C+等多种计算机语言Unity有相当多的容易操作以及上手的功能。我们所了解到的Unity引擎基础有:Unity工具、基础概念、材质Material、相机Camera、InstantOC遮罩、光照系统Light以及声音Audio等。其中工具介绍要分为面板和工具条。面板包括Project项目资
22、源面板、Hierarchy层次面板、Scene场景面板、Game游戏面板、Inspector检视面板。(1) Scene场景面板。 主要提供设计游戏界面的可视化面板,根据鼠标的拖拽滚动能够滑动滚轮缩放场景,并且根据WASD键的鼠标点击事件能够进行场景漫游;在Scene面板选中物体后按下F键或者再Hierarchy面板双击能迅速将物体设置为场景视图的中心,按住alt键同时t通过鼠标左键围绕物体旋转,按键盘上的W、E、R键可以在分别进行移动、旋转和放大缩小进行修改场景。存储游戏当中要运行的模型资源。(2) Inspector检视面板 主要负责的是组件部分,transform是固有组件即每个Game
23、Object都有位置Position、旋转Rotate、缩放Scale等功能;通过Mesh Renderer进行网格渲染,最后在Game面板输出运行游戏;除此之外还可以通过Add Component添加组件和脚本,修改Inspector面板的参数,使游戏不断的完善。这是Unity里面游戏物体连接代码的主要路径,这里的操作直接决定游戏的程度。它主要负责检视游戏资源信息。(3) Project视图 储存资源文件。(4) Hierarchy面板 主要负责放置游戏中的具体GameObject,它负责给Scene直接提供资源,模型资源来自Project,又与Inspector面板的游戏信息挂钩。(5)
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