基于Unity3D的虚拟机器人宠物游戏设计毕业论文.docx
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毕业设计论文
基于Unity3D的虚拟机器人宠物游戏设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年
月
日
导师签名:
日期:
年
月
日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、
程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装
订
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优 □良 □中 □及格 □不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优 □良 □中 □及格 □不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优 □良 □中 □及格 □不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优 □良 □中 □及格 □不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优 □良 □中 □及格 □不及格二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优 □良 □中 □及格 □不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优 □良 □中 □及格 □不及格三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优 □良 □中 □及格 □不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优 □良 □中 □及格 □不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优 □良 □中 □及格 □不及格
建议成绩:
□优 □良 □中 □及格 □不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名) 单位:
(盖章)
年 月 日
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优 □良 □中 □及格 □不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优 □良 □中 □及格 □不及格二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优 □良 □中 □及格 □不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优 □良 □中 □及格 □不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优 □良 □中 □及格 □不及格
建议成绩:
□优 □良 □中 □及格 □不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)
单位:
(盖章)
年 月 日
评阅教师评阅书
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优 □良 □中 □及格 □不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优 □良 □中 □及格 □不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优 □良 □中 □及格 □不及格二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优 □良 □中 □及格 □不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优 □良 □中 □及格 □不及格三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优 □良 □中 □及格 □不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优 □良 □中 □及格 □不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优 □良 □中 □及格 □不及格
评定成绩:
□优 □良 □中 □及格 □不及格教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年 月 日
教学系意见:
系主任:
(签名)年 月 日
I
【摘要】:
近年来电子游戏随着移动电子设备的不断更新换代,渐渐为人们熟知。
游戏也不像早年被人们所排斥,在当下,空闲时玩玩电子游戏成为很多人的不二选择。
电子游戏经过多年发展,其形式也越来越丰富,不仅涵盖2D,3D,而且在电脑,掌机,手机,平板,电视盒等平台上得到了充分的普及。
相比2D游戏,3D游戏有着天然的优势,其精美的画面,超强的带入感,逼真的游戏效果都让玩家如同身临游戏中一样,更为让玩家喜爱。
遗憾的是我国自主研发的3D游戏其质量与国外优秀作品有着明显差距,为了促进我国优秀3D游戏的发展,很有必要对这一类型的游戏制作流程进行研究。
本文以基于Unity3D软件的游戏制作为主体,详细的介绍了一款游戏从设计伊始到最终实现的完整过程。
首先了解3D游戏基本的设计思路,为了让游戏有科幻感,选择了机器人作为游戏的主题。
之后要熟悉Unity3D的基本操作方法及其他辅助软件的使用,如
Photoshop,NGUI等。
最为主要的是使用C#语言,进行相关脚本的编写。
最后导入到相关移动设备上调试。
本文末段将对本次研究进行总结,并且提前改进意见及展望。
【关键词】:
电子游戏,C#,Unity3D,移动设备,NGUI,3D
Abstract
Inrecentyears,electronicgameswiththecontinuousupgradingofmobileelectronicdevices,graduallybeenknown.Unliketheearlygameswasrejectedbythepeople,inthemoment,whenyouplayfreevideogamesbecomethechoiceformanypeople.After yearsofdevelopmentofelectronicgamesintheformofmoreandmoreabundant,notonlycovers2D,3D,andonthecomputer,handheld,mobilephone,tablet,TVboxesandotherplatformshavebeenfullyspread.Comparedto2Dgames,3Dgameshasanaturaladvantage,itsbeautifulscreen,superintoasenseofrealismofthegameallowsplayersasproximityeffectsarethesameasthegame,themoresothatplayersloveit.Unfortunately,ourself-developed3Dgamequalityandgoodworksabroadhavesignificantgaps,inordertopromotethedevelopmentofoutstanding3Dgame,itisnecessarytoconductresearchonthistypeofgameproductionprocess.
II
Inthispaper,basedontheUnity3Dgameproductionasthemainsoftware,adetaileddescriptionofthecompleteprocessofdesigningagamefromthebeginningtothefinalimplementation.Learnbasicfirst3Dgamedesignideas,inordertomakethegamehaveasci-fifeel,choosearobotasthethemeofthegame.ThentheyhavetobefamiliarwiththebasicoperationmethodsUnity3Dandotherassistivesoftwaretouse,suchasPhotoshop,NGUIsoon.ThemostcriticalistheuseofC#language,bewrittenintherelevantprograms.Thelastgameintherelevantdebuggingmobiledevices.Thelastparagraphofthisarticlewillsummarizethisresearch,andadvanceimprovementsandprospects.
[Keywords]:
electronicgames,C#,Unity3D,mobiledevices,3D,NGUI
III
目录
一、绪论 1
(一)课题研究背景及目的 1
(二)中国与外国游戏发展对比 1
(三)论文结构 2
二、基于Unity3D的游戏设计相关技术知识 3
(一)Unity3D引擎 3
1.Unity3D引擎介绍 3
(1)Unity3D基础界面介绍 3
(2)Unity3D特色功能介绍 5
(二)游戏物理引擎 6
1.游戏物理引擎介绍 6
2.Unity3D中的物理引擎 7
三、机器人宠物游戏的设计 9
(一)游戏创意 9
(二)游戏策划 9
(三)游戏层次结构介绍 10
四、机器人宠物游戏的实现 12
(一)场景搭建 12
1.游戏地形 12
2.天空盒 14
3.湖面 16
4.外部3D模型导入 16
(二)游戏登陆界面的实现 17
(三)游戏主角制作 20
(四)显示小地图 23
(五)创建怪物 27
五、游戏性能测试和游戏展示 29
(一)游戏演示 29
IV
1. 游戏开始界面 29
2. 游戏登录界面 29
3. 正式游戏场景 30
(二)游戏性能分析 31
六、总结与展望 34
(一)项目总结 34
(二)未来展望 34
参考文献 35
致谢 错误!
未定义书签。
附件 错误!
未定义书签。
V
一、绪论
(一)课题研究背景及目的
伴随着人们经济收入的增长,人们的消费需求逐步从物质层面向文化层面进行转变,电子游戏作为一种轻松的文化娱乐方式和兴起的文化消费方式受到了人们广泛的关注。
电子游戏已然成为一种新型消费,其收入规模远超电影票房,电视节目和音像发行三大传统的娱乐支柱产业,其产生的GDP由2008年的0.06%
上升至2012年的0.12%,预计在2017年中国游戏市场的实际销售收入将达到
1352.2亿元人民币[1],在我国经济增长整体放缓背景下,大力发展游戏行业无疑是国内经济新的一大拉动点,因此深入研究游戏的制作和发展过程是十分具有意义的。
2014被誉为移动游戏元年,在这一年,手游快速崛起,手机游戏成为移动设备上必备的应用,诸如《植物大战僵尸2》,《海岛奇兵》,《乱斗西游》等手游大作相继涌现。
手游的出现同时也对游戏的跨平台性提出了更多的要求,一款成功的游戏必须有能力在不同的平台上运行,这些平台包括手机,平板,电脑等移动设备及其对应的操作系统。
跨平台最大意义是实现数据在各个平台上的复用,这不仅让广大平台使用者拥有全面的游戏形式选择性,加强游戏的社交功能,还可以使不同类型的玩家体验到跨平台娱乐的便利性。
既可以有效的维持现有玩家的粘性,也有利于吸引新的玩家,达到积累玩家资源的目的。
而Unity3D最大的特点就是其优秀的跨平台性,论文通过一款简单的宠物游戏既能了解3D游戏在Unity3D的制作过程及相关技术,也能验证其跨平台的功能,希望能对未来中国电子游戏的创作提供相关参考。
(二)中国与外国游戏发展对比
国外游戏因为整体行业稳定得到了快速发展,其掌机,街机,电视机,PC
端游戏的发展远远领先于国内游戏市场。
中国游戏由于整体环境不太稳定,只在
PC端有所发展,而且起步落后于国外一些顶尖公司,在很长一段时间中国的PC端游戏都只在单机方向有所发展,网络端游处于严重滞后状态[2]。
而此时,国外网络端游已经进入成熟阶段,《传奇》,《反恐精英》,《星际争霸》等游戏已然成为国内游戏学习的榜样。
国内的首款3D游戏于2003年出现,经过这些年
来的发展,也涌现出了一些优秀作品,如《剑侠情缘3》,《天龙八部》等,但与暴雪,拳头等国外知名游戏厂商出品的极具市场统治力游戏还有极大差距。
而当下国内几款火爆网游大多来自于国外,由国内厂商代理,其获得的代理收入是相当可观的,这不仅导致了资金的外流,还限制了中国本土游戏的发展。
好在随着智能手机的普及,手机游戏数量大量喷发,而在这一领域,中国的手游在于国外游戏的较量中并未处于下峰,这可以说是中国游戏迎来爆发的最好时间。
通过手游的发展,可以进一步带动中国游戏行业的进步,争取早日追上国外领先水平。
同时,主机游戏的开发,将让游戏市场更加火爆,不同类型的游戏得以在不同平台上运行,让玩家体会到游戏的丰富多样性。
而基于unity3d的研究可以让我们更加了解其跨平台的实现方法,熟悉其操作和理解其工作原理依然有其一定的意义。
(三)论文结构
本文共分为六章,各章节安排如下:
第一部分:
绪论,阐述了论文的研究背景和意义、国内外研究现状以及本文主要研究内容;
第二部分:
介绍了进行游戏开发的相关技术,重点介绍了Unity3D游戏引擎及其搭载的物理引擎。
第三部分:
机器人宠物游戏的创意来源及其游戏层次的整体设计。
第四部分:
讨论游戏中各模块的技术研究和实现过程,主要的核心模块是场景搭建和角色创建;
第五部分:
展示当前的游戏并对游戏在相关设备上的运行情况做一定分析;第六部分:
结论,对该设计进行总结并指出其中的不足,提出下一步展望。
二、基于Unity3D的游戏设计相关技术知识
(一)Unity3D引擎
1.Unity3D引擎介绍
在公众认识看来,游戏引擎对于电子游戏的最大意义就如同跑车的发动机一样,是游
戏整体表现力的核心。
而当前世面上的引擎可谓多种多样,如虚幻,暴雪公司的魔兽引擎,CryEngine,其各自有着不同的画面表现和性能特点,但在当下最为火爆的游戏引擎却是Unity3D。
Unity3D是UnityTechnologies公司开发的一款3D跨平台次世代商业游戏引擎,它以强大的跨平台性和出色的3D渲染效果而闻名于世。
Unity3D为了保护开发者的知识产权,同时出于对编程代码安全层面的思考,采取了封闭码源地做法。
Unity3D类似于Director,Blendergameengine,Virtools或TorqueGame
Builder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件其编辑器运行在
Windows和MacOSX下[3]。
Unity3D引擎是以面向对象为基础,支持C#和
Javascript语言进行编程[4],同时提供了一个对于代码运行效率和资源开销的分析工具,能使引擎使用者清楚的了解各类资源在游戏中的耗损。
(1)Unity3D基础界面介绍
Unity3D的操作界面具有简单明了的特性,几个显示窗口就可以实现对一款游戏
的基础编辑和设计。
其主界面如图2-1下:
图2-1Unity3D界面
场景面板(Scenewindow):
该面板作为游戏在Unity3D中的编辑面板,可将游
戏中的模型,灯光,以及其他美术资源托进该面板进行编辑,通过相应操作即可构建出你想在游戏中呈现的景物。
动画面板(GamePreview):
在改面板中可对场景面板中的景物进行渲染,使游
戏效果更加逼真。
在动画面板中不能进行编辑,但能将完整的动画效果展现出来,其展示的游戏内容取决于场景摄像机的位置设置。
此外,还能控制其游戏画面的显示大小。
层次清单栏(HierarchyPanel):
此面板的主要作用是呈现存在于场景面板中的具
体游戏对象,例如:
摄像机,平面贴图,3D贴图,光源,地形等。
项目文件栏(ProjectPanel):
此面板的主要作用是呈现该游戏项目文件中包括脚
本,场景文件,特效资源,材质,字体,预设动画等所有游戏资源。
对象属性栏(ObjectInspector):
此面板会展示出所选中对象的固有属性,
包括三
维坐标、旋转变量、缩放比例、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2-2所示:
图2-2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NvidiaPhysX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Unitywebplayer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
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2-3。
图2-3Profiler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
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- 基于 Unity3D 虚拟 机器人 宠物 游戏 设计 毕业论文