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(jì)南 250300）

    摘要：Unity3D引擎能夠加速網(wǎng)頁三維游戲的開發(fā),。基于Unity 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(jìn)行腳本編程,，通過添加碰撞體實(shí)現(xiàn)碰撞檢測，添加剛體實(shí)現(xiàn)重力等物理屬性,。最后設(shè)計并實(shí)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(qiáng)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(yàn)差等缺點(diǎn),，像三維游戲［1］那樣達(dá)到立體與真實(shí)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)用戶體驗(yàn)。

　　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(qiáng)、用戶體驗(yàn)性差的缺點(diǎn),，基于Unity3D設(shè)計了一款多平臺網(wǎng)絡(luò)打字3D游戲,，實(shí)現(xiàn)了3D效果和跨平臺競爭實(shí)戰(zhàn)。而文獻(xiàn)［57］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(jìn)行了FPS游戲的設(shè)計與開發(fā),，建立逼真的三維實(shí)體模型,，增加了玩家瀏覽場景的真實(shí)感,。鄭磊等［9］基于Unity3D進(jìn)行了網(wǎng)頁三維游戲開發(fā),，對教育管理系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)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(shí)現(xiàn)對三維迷宮的漫游,，并通過控制賽車的移動實(shí)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(shí)現(xiàn)收集寶藏的功能；對賽車添加剛體,，實(shí)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(qiáng)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(jī)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(qiáng)游戲的視覺效果。

　?。?）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(shí)現(xiàn)

　　2.1場景的設(shè)計與實(shí)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(jìn)行建模,，用PhotoShop進(jìn)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(shí)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(shí)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(jī)和燈光（平行光,、點(diǎn)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(shí)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(jī)隨賽車一起移動,。控制移動的關(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(jī)上下左右旋轉(zhuǎn)的匹配程度,、相機(jī)視角的角度控制以及相機(jī)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(jī)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(jī)上，即可控制相機(jī)視角轉(zhuǎn)換,，由于迷宮場景與相機(jī)一同移動,，所以通過控制鼠標(biāo)移動可以實(shí)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(jìn)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(diǎn)擊開始按鈕進(jìn)入游戲場景，點(diǎn)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(shí)現(xiàn)利用JS腳本進(jìn)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(jìn)入游戲場景

　　}

　　2.3寶藏收集功能的實(shí)現(xiàn)

　　本模塊實(shí)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(qiáng)了玩家在游戲中的成就感和真實(shí)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(jī)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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(jìn)行了實(shí)現(xiàn),，三維游戲場景真實(shí)立體,，帶給玩家一種美好的視覺體驗(yàn)，系統(tǒng)運(yùn)行流暢,，達(dá)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,。

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