利用魔术思维优化基于Unity3D的《立方杀阵》游戏.doc

1、利用魔术思维优化基于 Unity3D 的立方杀阵游戏摘 要游戏开发者总是容易被现实世界的各种物理逻辑，真实规律所束缚。文章讲述一种新的游戏开发思维，介绍如何利用魔术思维开发游戏，从而使程序在不改变需求的情况下，更有效率，更加灵活，扩展性更高。研究通过对基于 Unity3D 的立方杀阵游戏的优化，证明了这种思维的可行性和有效性。 关键词Unity3D 魔术思维 预制体 中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0353-02 1 引言 与一般应用不同，游戏中常需模拟现实世界、甚至超现实世界的动作效果，这对游戏开发者提出了更高的要求。例如在射击游戏中，如何

2、为用户提供逼真的射击感受十分重要。在进行游戏开发时，很多难题，不如换一个视角来观察，换一种方式来解决，可能获得意想不到的效果。文章提出一种从魔术思维出发的方式，通过一些伪技巧，把一些真实需求魔术化地呈现给玩家。让游戏开发不仅仅是一种技术，更提升为一种艺术。 2 游戏立方杀阵开发前期遇到的困扰 （1）要让玩家感觉到房间数量巨大，有种身处巨型密室的感觉，然而场景中构建过多房间会导致游戏帧数低于 10 帧。 立方杀阵是从电影异次元杀阵中获取灵感进而改编的独立游戏。根据电影中的设定，该杀阵是一个由 262626=17576 个小立方体房间组成的巨型立方体密室。所以，如果要让玩家可以在密室中像电影一样逃

3、脱，并获得乐趣，显然必须有非常多的立方体房间才可以满足游戏的需求。然而，在 Unity3D 中，经过测试，当立方体房间超过444=64 个房间的时候，还没运行游戏，就已经开始卡频了。64 个房间，即立方体每个方向 4 个房间，无法让玩家感受密室的庞大。 （2）子弹速度过快导致无碰撞穿越。 Unity3D 中，物体的移动速度过快，极大可能导致在碰撞另外的物体时，产生穿越，从而无法发射碰撞检测。根据射击系统的需求，子弹是必须出现的。如果子弹速度不够快，那么玩家的射击体验将会大大下降，游戏沉浸感会大大减少。子弹速度要达到真实世界的子弹速度，又会导致穿越现象，有时候射击了物体但没反应。 3 现实逻辑实

4、现需求 （1）现实逻辑解决需求 1：使玩家体验到身处许多房间的巨型密室。Unity3D 的游戏脚本为基于 Mono 的 Mono 脚本，一个基于.NET Framework 的开源语言，因此程序员可用 C#，JavaScript 等加以编写1。文章将采用 C#语言进行示例。 在游戏世界放置数量足够多的房间。用代码生成场景如下： public void InstantiateAllRoom（int Num，GameObject RoomPrefab） int nowNum=0； /当前房间个数 for（int y=0；y=AllRoom.Length）NowRoomNum=0； /数组序号重置

5、for（int i=0；i /遍历房间数组，看目前该位置是否已经存在房间，如果存在则不可以再次生成房间 if（AllRoomi.name=“+RoomTransform）canInstantiateOneRoom=false；break； if（canInstantiateOneRoom） /生成房间 生成房间代码时间复杂度为：O（AllRoom.Length） 。对比第一种方法， O（AllRoom.Length）远远小于 O（Num3） 。 经过测试，当房间数量为 8 间时，游戏运行对 CPU 占用的时间为每帧 0.1ms，对比前一开发方案减少了 36%。对摄像机渲染值（消耗显存）占有率达

6、到 1.2%左右。对比前一开发方案，减少了 78.8%。很明显，该方案较好的优化了该游戏，使游戏更加顺畅。当生成 8 个房间，测试实际游戏运行的帧数，如图 2 所示： 图 2 中左侧的 Hierarchy 面板中表示游戏场景有 8 个房间，游戏场景输出了当前游戏帧数，可以看到当前情况下， Draw Call 为 8 次，帧数达到 59.9 帧，流畅度极高。 （2）魔术思维实现需求 2：子弹达到真实世界射击体验 魔术思维开发方式：魔术师将女助手四肢呈一个大字绑在一个大转盘上面，在转盘慢速旋转的情况下，魔术师蒙上眼镜，将 10 把飞刀一个个准确的扔到女助手身体旁边的转板上，狠狠的插了进去，丝毫不伤

7、及女助手。 其实，魔术师只是在假装扔飞刀，接下来，事先安装在转盘背面的弹簧装置，从转盘背后反方向弹出一把插在转板上的飞刀。 实例化子弹每次都会产生一次内存损耗。为解决该问题，采用魔术思维，以 Unity3D 里的一种射线替代子弹。玩家射击时，出现一条可控制距离（用于不同枪械射击距离）的射线，而射线只出现一帧，那一帧立刻判断射线是否射中目标，是否触发击中事件，模拟了真实世界子弹的射击速度，避免了检测丢失的现象。射线方案射击功能模块代码如下：public void Fire（float Distance） RaycastHit hit=new RaycastHit（） ； /射线发射相关信息 Ca

8、mera camaer=Camera.main； /主摄像机 Vector3 t=camaer.transform.position+camaer.transform.forward*Distance； /射线目标坐标 /由摄像机到终点的方向发射一条射线 Ray ray1 =new Ray（camaer.transform.position，t-camaer.transform.position） ； if（Physics.Raycast（ray1，out hit，Distance） ） /当发射射线时，在开发者界面绘制一条绿色的线 Debug.DrawRay （ray1.origin，t-c

9、amaer.transform.position， Color.green） ； 对于各种模拟子弹飞行时的特效火线，或者击中墙壁等地形时的石灰飞溅效果，都可以在射击事件和击中事件中在对应位置实例化这个效果，AI 射击方面也可以用射线判定。 对两种思维实现射击的效果进行测试，同时运行游戏 20 分钟。在实例化子弹的方案中，即使销毁了子弹物体，由于缓存的作用，游戏内存的占有率一直逐渐增加，20 分钟时达到了 250M 左右。而使用射线方案的情况下，内存占有率一直在 205M 左右浮动。由此可知，随着游戏的持续运行，用射线代替实例化子弹的方案更优。 5 其他问题的魔术思维优化方案 （1）需实现第一人

10、称手拿着物品，但不显示手部的美工模型与动画。把物品模型的 2/3 出现在屏幕左或右下方（表示左右手） ，1/3 隐藏在屏幕下方外界，主角拿着物品走动时，应使物品有频率抖动效果。 （2）场景初始化过于突兀。 一个游戏场景需要初始化许多物体，出现逐渐渲染周围世界的效果，或者主角模型的坐标需要重置等。这些效果会导致玩家看到一些如突然瞬移，一棵树突然出现等奇怪的现象，降低游戏沉浸度。在场景开始时，保留读取界面的 UI 图片或背景，使其与读取界面无缝结合，等待场景物体初始化完成后（一般不会超过 2 秒） ，让玩家按下某个按键来开始游戏，可掩盖一些不应该出现的效果，使游戏平滑过场。 6 总结与展望 通过对

11、立方杀阵一部分游戏模块的分析可知，在合理的情况下，使用魔术思维的游戏开发方式让游戏的程序结构更加灵活，效率更高，为游戏需求的实现增加了更多的考虑方向，更让游戏开发从技术提升为另一种领域的艺术。 但魔术思维并不适应所有的游戏开发需求，某些需求如果需要非常清楚的展示整个效果的实现过程，那么魔术思维这种伪实现方式便无法发挥作用，希望未来能继续改进，使魔术思维的运用更加广泛，完善。 参考文献 1 俞亮，俞文心.基于 Unity 的 Web 游戏设计与实现J.计算机光盘软件与应用，2014（8）：225-226. 2 王彩玲，刘瑞香，宋钊.基于 Unity3D 的虚拟校园漫游的设计与实现J. 科技视界，2015，5. 3 Unity Technologies.Unity4.x 从入门到精通M.北京：中国铁道出版社，2011，11. 4 方凯.在 Unity3D 中实现区域触发交互J.科技信息，2012，28. 5 丁妹，胡志秋.虚拟建筑模型场景漫游系统J.信息技术与信息化， 2005，1.