1、基于短距离无线技术的手机战棋策略网络游戏引擎的设计与实现人学倾上学位沦艾基于短距离无线技术的手机战棋策略网络游戏引擎的设计与实现学位申请人指导教师：专业名祢：郭庆唐王建民副教授计算机软件与理论答辩委员会主席（签名）答辩委员会委员（签名）枷：兄力欺云二零零七年四月二十六基于矩距离无线技术的手机战棋策略网络游戏，擎的址十，实现摘要论文题目专业硕士生摹丁短距离无线技术的手机战棋策略网络游戏引擎的设计与实现计算机软件与理论郭庆唐王建民副教授指导教师摘要随着生活节奏的加快，人们不再经常有整片的时间柬玩电脑游戏，转而利用零碎时间玩手机游戏，因此手机游戏越来越受到大家的青睐。丽游戏引擎作为对底层功能的封装，
2、可以大大缩短同类游戏的开发周期。故本文进行了“基于短距离无线技术的手机战棋策略网络游戏引擎的设计与实现”的研究。首先，本文认真分析和总结了当前存在的手机网络游戏引擎的主要特点和通用架构，并详细介绍和比较当前主流的几种短距离无线通信技术的各自特点，为后文设计出一种基于短距离无线通信技术的适用于手机、等移动平台的战棋策略游戏引擎做理论准备，这一部分内容是论文的第一章。然后，本文分手机战棋策略游戏引擎系统架构和网络模块两部分对该游戏引擎的设计过程进行了具体的阐述和分析。这一部分是本文的核心，设计方法紧密结合本人在专业的手机游戏公司的实习经验。最后，本文详细阐述了如何利用该引擎快速地开发一。个无线局域
3、网模式下的手机战棋策略对战游戏，并将该游戏引擎运用在一个具体的游戏一火焰之纹章二，从模拟器上的运行效果可以看出：该引擎初步实现了无线局域网内的多人联网游戏。在无线局域网中，玩家可以与自己熟悉的伙伴进行合作或对战游戏，而且无需支付昂贵的网络费用，所以利用短距离无线传输技术构建无线局域网游戏将会是手机网络游戏发展的一个方向。本文设计的游戏引擎能给这一类开发带来一定的意义和价值。关键词：游戏引擎，游戏，无线局域网，手机游戏基于短距离无线技术的于机战棋策略网络游戏引擎的设汁实现：，：，锄，皋十妍距离无线技术的手机战棋策略叫络游戏擎的计与实现：，基于短距离无线技术的下扫战棋策略嘲络游戏引擎的设计与实现第
4、章第章综述本章首先介绍了与论文相关的一些背景知识；然后，详细说明了本文的组织结构。手机游戏手机游戏的兴起及其发展前景电子游戏集高科技性、娱乐性、竞技性、仿真性等诸多娱乐要素于一体，已经成为全世界最受欢迎的新兴娱乐形式之一。进入世纪之后，以电子游戏为先锋的互动娱乐产业也迅速崛起为最新的朝阳产业，成为全球业新的增长热点。据游戏工委与数据公司联合开展的年度中国游戏产业调查结果显示，年中国网络游戏市场规模为亿元人民币，比年增长。预计年中国网络游戏出版市场销售收入将达到亿元人民币，年到年的年复合增长率将达到。近些年来，伴随着整个游戏市场的蓬勃发展和手机终端的普及率不断提高，手机游戏已经成为最受关注的电信
5、增值业务，各大企业也纷纷看好手机游戏市场，因此手机游戏市场呈现出强劲发展的态势嘲。国内的手机游戏市场从年就已经出现萌芽状态，而真正开始要算是年月中国移动推出百宝箱业务之后。作为无线数据业务又一新的增长点与触发点，与欧美、日韩相比，中国的手机游戏市场起步比较晚，但中国存在一个巨大的手机用户群，按现在的手机用户数亿来算，假如其中有的用户每个人每月下载一个游戏，每下载一个游戏收费元，那么一个月的市场就有亿元，一年就超过亿元。：年中国游戏产业报告概述，基十氪距离无线技术的手机战棋策略网络浙成擎的设计实现第章据的调查报告显示，到年，中国手机游戏市场规模将达到亿元，签订用户将达到力人。据易观国际预估，年，
6、我国手机游戏市场规模为亿元，年将上升到亿元。手机游戏虽然是近几年才兴起的，但其作为新生力量，异军突起，发展非常迅速。这最要得益于以下两方面的原因：首先，在用户数量上，手机持有者远远多于用户。据统计，手机的普及率在芬兰达到了，在欧洲和东亚超过了，而且在北美手机用户的比例在不断攀升【】。从这一点来说，手机游戏是大规模群体的小消费产生的，网络游戏是小规模群体的大消费产生的。由于手机普及率的不断提高，手机游戏就有了广泛的硬件载体。而手机游戏是先做客户，后做产品，有了广泛的手机客户基础，只要有了好的手机游戏产品，迅速发展是迟早的事。其次，手机游戏自身的娱乐性以及手机本身特定的移动性也是手机游戏发展的驱动
7、力。手机游戏本身就对用户有着极大的吸引力，而手机的移动性也使手机游戏不受时问和空间的物理限制，人们可以充分利用坐车、吃饭等零碎时间玩游戏，既达到了娱乐又达到放松身心的目的。“娱乐性移动性”是手机游戏发展的内在推动力。由于有了移动通信网络和设备的支持，游戏为游戏开发商以及游戏业务都带来了巨大的商机。将来对于网络运营商来说，也可以将游戏看成为巨大的收入来源。可以在终端用户之间进行游戏比赛，用户也可以与网络进行游戏比赛嘲。正是在这样的背景下，手机游戏迅猛发展，能够给移动通信产业带来巨大利润空间，于是刺激了国际上和国内一些游戏开发巨头公司，例如国家老牌游戏开发商世嘉、育碧（等已相继成立手机游戏开发公司
8、。战棋策略游戏（）简介计算机游戏是一个让玩家追求某种目标，并且让玩家可以获得某种“胜利”体验的娱乐性文化产品【。它具有丰富而独特的表现力，能表现出许许多多鲜明生动的形象，因此，从这个意义上而言，游戏和戏剧、电影一样，是一种综合性雪：，深度报道：手机游戏成“拇指”经济增长点，基于短距离尤线技术的下机战棋策略喇络游戏引擎的髓计实现第章艺术，一种融合了技术的、更高层次的综合艺术【。根据文献【协，已经被为游戏界和玩家共同认可的主要游戏的流派和类型有如下几种：角色扮演游戏（：）：游戏是最受欢迎的游戏类型之一，有着“电子小说”的美称。在游戏中，一般是以某一个人物作为主人公，以这个人物的生平为主线，所有的故
9、事都围绕这名主角展开，对于主人公的事迹描述可以说到了极其详尽的地步，有相当明确的游戏主线和非常充实的故事内容。第一视觉射击游戏（：）：是从美国流行起来的一种游戏流派和类型，它在融合了迷宫游戏和动作游戏的特点之后，引入第一视觉和三维图形，使得游戏的表现力得到极大的提高。如收到空前好评的游戏“半条命”就代表了这一趋势。动作类游戏（：）：这类游戏不像智力类游戏，游戏的精神在于熟能生巧。因为每一关的敌人都是从固定的地方跳出来，按固定的轨迹运动，它侧重于锻炼玩家的手眼协调和条件反射能力，乐趣就在于玩家通过不断的训练能够达到某种技巧上的娴熟，并培养出一定的条件反射，然后在玩游戏时会有下意识或者无意识的高超
10、水平：一种行云流水的流畅感觉。格斗游戏（：）：是一个长盛不衰的游戏类型，如“街霸”和“铁拳”系列，其基本特征是在一个狭小的场景里，通过复杂的按键序列使双方角色进行一对一的打斗。除了以上几类外，主要的游戏类型还有实时策略游戏（：）、冒险游戏（）、体育类游戏（）、赛车游戏（：）等。下面重点介绍一下本文选定的研究对象一一战棋策略游戏（：）。在众多类型的游戏中，游戏以其丰富绚丽的魔法效果和引人入胜的故事情节受到越来越多玩家的青睐。游戏即战棋策略类游戏，与游戏类基十知阍离尤线技术的手机战棋策略嗍络游戏擎的垃计吁实现第章似，有一定的故事情节，通常以一个主要人物的活动作为游戏的故事情节，贯穿始终。但与游戏又
11、有一定的差别：游戏中你控制的不仅仅是主角一个人，而是以主角为核心的一个团队。通常这个团队由，个人组成，每个人有着不同的职业。职业决定了一个角色的各项属性，如战斗力，移动力，能装备的武器等，同类职业间又可以进行转职升级。最重要的是不同职业间是相克。这也是游戏的策略所在：兵种相克，武器相克等游戏的一个共同点是：玩家在游戏中处于领导者地位，以俯视众生的姿态来看待他所创造的世界和世界中的芸芸众生的活动。游戏的乐趣来自于领导者的领袖欲望和管理发展的成就感，并且游戏一般是开放式的结局】。游戏引擎游戏引擎简介游戏引擎实际上是一个面向游戏开发的通用内核，它从编程的角度把游戏程序设计中最常见的、最通用、最核心的
12、功能集成为一个通用的游戏平台何集成环境【。游戏引擎定义了游戏应用系统的基本结构，程序框架；游戏引擎也定义了可扩充构件的接，即定义了构件的容器【。根据游戏引擎的设计不同，引擎充当可复用游戏构件的基础平台和容器的能力各不相同；游戏引擎还可以充当游戏应用与底层平台之间的中间层，是游戏应用独立与具体的平台细节，实现平台无关性，提高应用的跨平台程度【。从游戏开发的角度来看，引擎相当于游戏的底层框架平台。在游戏引擎的基础上进行游戏开发，游戏编程人员不需要从头做起，只要往框架里添加具体的游戏内容就可以了。如果把游戏引擎比拟为一个“游戏操作系统”，那么最终的游戏产品则是一个具体运行在“游戏操作系统”上的应用程
13、序。根据文献，的总结，游戏引擎的常见功能有以下几个方面：光影效果，即场景中的光源对处于其中的人和物的影响方式。游戏的光影效果几乎完全是由引擎控制的，折射、反射等基本的光学原理，以及摹十矩黔离无线技术的手机战棋策略刚络游戏引擎的设计与实现第章动态光源、彩色光源等高级效果都是通过引擎的不同编程技术实现的。一动画生成。目前游戏所采用的动画系统可以分为两种：意识骨骼动画系统，一是模型动画系统，前者用内置的骨骼带动物体产生运动，比较常见，后者则是在模型的基础上直接进行变形。引擎把这两种动画系统预先植入游戏，方便动画师为角色设计丰富的动作造型。物理模拟。这可以使物体的运动遵循固定的规律，例如，当游戏人物跳
14、起的时候，系统内定的重力值将决定它能跳多高，以及它下落的速度有多快，而子弹的飞行轨迹、车辆的颠簸方式也都是由物理系统决定的。渲染（绘制）。它是引擎最重要的功能之一，当三维模型制作完毕之后，美工会按照不同的面把材料贴图赋予模型，这相当于为骨骼蒙上皮肤，最后再通过渲染引擎把模型、动画、光影、特效等所有效果实时计算出来并展示在屏幕上。交互控制。游戏引擎还有一个重要的职责就是负责玩家与电脑之间的沟通，处理来自键盘、鼠标、摇杆和其它外设的信号。如果游戏支持联网特性的话，网络代码也会被集成在引擎中，用于管理客户端与服务器之间的通信。与此同时，无线网络技术的发展也带动了手机网络游戏的发展。在各种网络游戏中，
15、战棋策略类游戏（）很适合手机操作简单的要求，吸引了越来越多的玩家，使游戏开发商获得了较好的商业利润。在平台上开发网络游戏引擎可以大大缩短这类游戏的开发周期，使商家盈利更多，因而具有广阔的市场前景。但目前基于逻辑的游戏引擎的设计主要是是在平台上实现的，而针对手机平台的游戏引擎研究还不是很多。游戏引擎的作用游戏引擎技术的出现是游戏程序设计技术发展的里程碑之一，并已成为当前计算机游戏开发的关键技术和核心平创。当前的游戏开发都是在引擎的基础基十短跑离尢线技术的下机战棋策略网络游戏引挚的设计实现第章上进行，很多企业都购买第三方的引擎来开发自己的游戏。游戏引擎是软件工程、专业化分工和游戏产品的独特文化性要
16、求在游戏开发的综合体现，对游戏产业的发展起了巨大的推动作用【，主要包括如下几点：（）游戏引擎是软件工程中软件重用思想在游戏开发中的表现形式之一。它把游戏中最常见、最核心的功能进行集成，形成通用的框架平台，大大缩短了游戏的开发周期。（）游戏引擎促使游戏编程人员进行更为专业化的分工：高水平的编程人员注重于性能要求很高的游戏引擎的开发，一般水平的游戏编程人员则利用游戏引擎进行具体的游戏产品的开发，这样利用提高整个游戏的质量。（）游戏引擎技术使游戏程序设计变得更为容易和简单，因为游戏引擎中都有一整套可视化的游戏资源制作工具。这样不懂编程的游戏的主创作人员最终也能利用它们快速地把自己的创意转化为具体的游
17、戏原型，进行游戏可玩性的论证和提高，并可有效降低与游戏程序设计人员的交流时间和周期，从而快速地创作和设计出高质量的游戏内容。游戏引擎通常的处理框架如下：图游戏引擎的处理过程框架“短距离无线通信技术与移动通信网络短距离无线通信技术与移动通信网络简介一般说来，我们称几十米或之内得通信距离为短距离的通信范围。较基于矩距离无线技术的手机战棋策略嘲络游戏擎的设计与实现第章之长距离的无线与移动通信网络技术，短距离的无线与移动通信网络技术以牺牲通信距离为代价，为用户通信业务或用户提供更高的数据传输速率（高达几十兆和上百兆比特每秒）、更低的成本（无需支付通信服务费或频谱使用费）和更大的服务范围（不受基站等通信
18、基础设施的限制）。短距离无线通信的历史并不短，但发展到标准级的网络技术基本上还是近年的事。下标列出了几种主要标准的发展时间及主要特点：表短距离无线通信的发展过程与特点瞄。“渤；标准或技术”推出时闯，典型通信距离（）最大数据传输速率（），“”蓝牙。一暾。，爿到目前为止，短距离的无线与移动通信网络技术的应用得到了惊人的发展，涉及工业、商业、科学、军事、教育等纵多领域，并期待着得到更加广泛的应用。当前，手机网络游戏的联网方式多种多样，主要为有线和无线两种。其中无线联网方式主要有红外技术、（家庭无线电射频）、（蓝牙）等几种方式嘲。蓝牙（）是最新的一种无线技术，能够通过将各种数字终端连成一个微微网（），
19、多个微微网之间也可以互连形成分布式络（），从而方便、快速地实现各类设备之间的通信例。蓝牙是实现语音和数据无线传输的开放性规范，是一种低成本、短距离的无线连接技术。与此同时，随着各种短距离无线通信技术的发展，人们提出了一个新的概念，即个人局域网（，）。核心思想是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化的信基十钆距离无线技术的于机战拱策略嘲络游戏引擎的设计与实现第章息网络【司。从计算机网络的角度来看，是一个局域网刚。所以如果能够借助手机自带的红外线、蓝牙等无线联网技术，实现网内的互联游戏，那将是一件非常有意义的事情。蓝牙技术及个人局域网蓝牙技术是一种无线数据与语
20、音通信的开放性全球规范，是以低成本、短距离无线通信为基础，为固定与移动设备的通信环境提供特别连接的通信技术。其实质是建立通用的无线空中接口与其控制软件的公开标准，使通信与计算机技术进一步结合，实现不同厂家生产的便携式电子设备在没有电缆连接的情况下即可在短距离范围内具有相互操作的功能【碉。蓝牙是近几年才出现的一种短距离通信新技术，它经历了令人难以置信的发展，给世界产业带来了新的机遇。尽管从表面上看，蓝牙只不过是一种简单的替换短距离通信电缆的技术，但实际上它的应用潜力已经远远大于最初蓝牙技术开发者的想象，其与众不同的优越特性，引起了人们越来越多的兴趣，基于蓝牙技术的产品正在不断面市。为了支持蓝牙设
21、备的联网，年，蓝牙制定了蓝牙网络封装协议（）规范，其中规定了蓝牙的子集。蓝牙子集支持两种情况：（）网络接入点（）；（）组网络（）。对于网络接入点，无线链路和主控器就像是连接到一个网络接口的总线。网络接入点可以是任何一种包含蓝牙的设备，如网桥、代理设备、路由器等。该接入点允许多个设备通过它接入到网络中，并共享网络的资源。图网络接入点示意图【趔摹于缸距离无线技术的手机战棋策略网络游戏引擎的殴计实现第章组方式联网实际上就是利用蓝牙设备组成某种形式的网，其中没有任何附加的硬件设备。其实，网的形式很多，而目前蓝牙子集只涉及简单的蓝牙微微网结构，就是以其中一个主设备作为服务器，其余的终端为从设备，连接到服
22、务器，组成一个无线局域网。论文的结构安排第一章简要介绍了与本文相关的一些背景知识，包括手机游戏的发展状况、游戏引擎的发展历史及其作用、当前主要的无线接入技术，重点是蓝牙技术。另外还分析了战棋策略（）游戏的特点，据此将它选定为本文的研究对象。第二章对游戏引擎的系统架构进行了研究和设计。在总结分析当前存在的一些手机游戏引擎的基础上，充分运用软件工程学中的模块化设计思想将引擎分成几个模块进行设计，提出双层结构的总体架构。充分应用设计模式，使引擎具有很强的封装性和扩展性。第三章对游戏引擎中的网络通信部分进行了研究和设计，提出基于短距离无线传输技术的单纯无线局域网游戏模式和混合游戏模式，并对游戏中的通信
23、协议和同步策略进行了设计，保证引擎拥有一条高效、通畅的信息通道。第四章将前面两章设计的游戏引擎应用到火焰之纹章二的实例中，详细介绍了实例中的关键设计，并将实例在模拟器上的运行效果展现出来。第五章对全文进行总结，分析了本文设计的游戏引擎的优、缺点，并展望了基于短距离无线传输技术的手机网络游戏的发展前景，明确了下一阶段的研究方向和主要工作。本章小结本章主要介绍了与本文相关的一些背景知识，包括手机游戏的发展状况、游戏引擎的发展历史及其作用、当前主流的短距离无线通信技术与移动通信网络，重点阐述了蓝牙技术和它的应用一一个人局域网（）；接着，分析了战棋策略游戏（）的特点：最后介绍了本文的组织结构。基于娟距离无线技术的下机战棋策略嘲络游戏引擎的设计实现第章第章游戏引
