1、毕业论文 文客 久久网 本科 毕业论文 (设计 ) 题 目： 基于虚拟现实的射击游戏软件的设计与实现 学 院： 学生姓名： 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 指导教师： 起 止 日期： 毕业论文 文客久久网 基于虚拟现实的射击游戏软件的设计与实现 摘 要 虚拟现实技术作为计算机的
2、核心技术已经开始广泛应用于社会生活的各个领域，虚拟现实技术是目前计算机领域最前沿的技术，是 21 世纪初在国内外刚刚兴起的一种新型技术，其发展前景十分广阔，潜力巨大 。因此本文计划开发一款简单的第一人称军事射击游戏， 作为国产游戏在该领域的开发尝试，以起到抛砖引玉的效果，为国产游戏厂商开发出更精良的军事模拟游戏尽绵薄之力。 本文基于虚拟现实技术建立了一个虚构的军事射击游戏软件并且采用先进的 Unity3D 引擎，在画面表现力和交互控制方面都有出色表现，结合优秀的模型能够仿真出现实世界。同时采用 JavaScript 编写的交互控制脚本能够快速响应用户的操作，给用户以真实的游戏体验。
3、该软件还使用了基于三维建模、虚拟场景设计、实时交互等技术，模拟了现实中第一人称手枪射击场景，实现了虚拟漫游、地图导航、人机交互等功能，呈现给用户一个拟 真的，具有真实感的三维场景。 本文实现的功能模块主要包括虚拟角色控制模块、敌人人工智能模块、木门开启控制模块、枪械控制模块、图形用户接口模块等。具体功能包括玩家的操作功能、怪物自动寻找玩家功能、木门自动开启功能等。经过多次的系统测试、运行和试用、反馈和改善，结果表明软件达到了本文的研究目标。 关键词 虚拟现实，射击游戏，软件开发， Unity3D， JavaScript 毕业论文 文客
4、久久网 Design and Implementation of the shooting game software based on virtual reality Abstract Virtual reality technology as the core technology of the computer has begun to widely used in every field of the society, the virtual reality technology is the computer field to the forefront of techn
5、ology, is the beginning of 21 century of the emerging both at home and abroad and a new technology, the development prospect, has great potential. This article plans to develop a simple first-person military shooter, as the domestic game development in the field to try to, serve the effect of contri
6、buting to a more sophisticated military simulation game developed for the domestic game makers. Fictional military shooting game software based on virtual reality technology and the use of advanced Unity 3D engine, all performed well in the screen expressive and interactive control, combined with a
7、good model can simulate the real world. Interactive control scripts written in Java Script can quickly respond to user actions, giving user a real gaming experience. The software also uses a technology based on the three-dimensional modeling, virtual environment design, real-time interaction, simula
8、ted reality first person pistol scene, virtual tour, maps, navigation, human-computer interaction, presented to the user an immersive a realistic three-dimensional scene . In this paper, the realization of functional modules include the virtual role of control module, the enemy artificial intelligen
9、ce module, wooden doors, open the control module, the gun module, a graphical user interface module. Specific features include the operating functions of the players, monster automatically finds players, and wooden doors automatically open the function. The results show that the number of system tes
10、t operation and trial feedback and improve the software to achieve the goal of this study. Keywords: virtual reality, shooter, Software Development, Unity 3D, Java Script 毕业论文 文客久久网 目录 摘 要 . 1 Abstract . 2 1 绪论 . 5 1.1 基于虚拟现实的射击游戏的选题背景 . 5 1.2 虚拟现实技术在国内外的研究
11、现状 . 5 1.3 本文的研究目标 . 7 1.4 本文研究的内容 . 7 1.5 本文研究的意义 . 8 1.6 本文的内容组织结构 . 8 2 基于虚拟现实的射击游戏软件的可行性研究与需求分析 . 10 2.1 问题定义 . 10 2.2 经济可行性 . 10 2.3 技术可行性 . 10 2.4 社会效益可行性 . 12 2.5 游戏软件的需求分析 . 12 2.5.1 功能需求 . 13 2.5.2 性能需求 . 13 2.6 本
12、章小结 . 13 3 基于虚拟现实的射击游戏软件的系统设计 . 14 3.1 总体设计 . 14 3.1.1 系统流程图 . 14 3.1.2 主要模块 设计 . 15 3.2 详细设计 . 17 3.2.1 软件层次结构图 . 17 3.2.2 数据结构设计 . 17 3.3 本章小结 . 19 4 游戏软件的实现 . 20 4.1 三维建模 . 20 4.1.1 基础建模 . 20 4.1.2 模型贴图 . 20 4.1.3 模型优化
13、 . 20 4.2 系统编码 . 21 4.2.1 虚拟角色控制模块 . 21 4.2.2 敌人人工智能模块 . 23 4.2.3 木门开启控制模块 . 23 4.2.4 枪械控制模块 . 24 4.2.5 图形用户接口（ GUI）模块 . 26 4.3 界面展示 . 27 4.4 本章小结 . 28 毕业论文 文客久久网 5 基于虚拟现实的射击游戏软件的系统测试 . 29 5.1 功能测试的内容 . 29 5.2 测试用例的设计和结果分析
14、 . 29 5.3 本章小结 . 30 6 论文总结与展望 . 31 6.1 论文总结 . 31 6.2 展望 . 32 参考文献 . 33 毕业论文 文客久久网 1 绪论 1.1 基于虚拟现实的射击游戏的选题背景 21 世纪随着中国在世界的崛起，中国的发展促进了世界经济的繁荣。人类社会进步最突出的标志之一是计算机的产生和飞速发展，蒸汽机的出现使人们从繁重 的体力劳动中解脱出来，计算机的出现把人类从繁重的脑力劳动中解放出来，计算机将人类社会带入崭新的信息时代。虚拟现实技术作为计
15、算机的核心技术已经开始广泛应用于社会生活的各个领域，虚拟现实技术是目前计算机领域最前沿的技术，是 21 世纪初在国内外刚刚兴起的一种新型技术，其发展前景十分广阔，潜力巨大。 虚拟现实是多种技术的综合，其关键技术和研究内容包括以下几个方面：环境建模技术、立体声合成和立体显示技术、触觉反馈技术、交互技术、系统集成技术。同时，虚拟现实技术具有以下四种特点：多感知性、浸没感、交互性和构想性。虚拟现实 技术的应用前景十分广阔。它始于军事和航空航天领域的需求，但近年来，虚拟现实技术的应用已大步走进军事模拟、工业仿真、生产制造、建筑设计、城市规划、文物保护、勘探测绘、教育培训、房地产开发与室内设
16、计、医学、艺术、文化娱乐等方面，它正在改变着我们的生活。 1.2 虚拟现实技术在国内外的研究现状 美国是虚拟现实技术研究的发源地，也代表了世界虚拟现实技术前沿方向。虚拟现实技术可以追溯到上世纪 40 年代。最初的研究应用主要集中在美国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练。然而，随着冷战后美国军费的削减，这些技术逐步转 为民用，目前美国在该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和硬件四个方面。 在中国，虚拟现实领域的研究起步较晚，科研技术水平也与发达国家相距甚远，但伴随国内计算机图形学、计算机系统工程等相关技术的日渐成熟，国内的虚拟现实研究也取得一定成
17、绩。国内一些重点院校，已积极投入到了这一领域的研究工作 1。浙江大学开发出了一毕业论文 文客久久网 套桌面型虚拟建筑环境实时漫游系统，还研制出了在虚拟环境中一种新的快速漫游算法和一种递进网格的快速生成算法；哈尔滨工业大学已经成功地虚拟出了人的高级行为中特定人脸图像的合成、表情的合成和唇 动的合成等技术问题 2。北京航空航天大学计算机系是国内最早进行 VR 研究、最有权威的单位之一，着重研究了虚拟环境中物体物理特性的表示与处理；实现了分布式虚拟环境网络设计，虚拟现实应用系统的开发平台等。随着虚拟现实技术逐步成熟，它将广泛应用于各个领域，为解决领域问题提供巨大帮助 1。 &
18、nbsp;随着虚拟现实技术的成熟和普及，越来越多的行业使用虚拟现实技术来解决相关问题或者是展示行业产品。军队是保家卫国的武器，对军队的训练花费了国家大量的开支。其中，军事战法训练需要消耗大量的武器装备等损耗品，成本巨大。若采用虚拟现实技 术，使用计算机模拟产生一个虚拟的战场可以避免弹药的消耗，也能达到训练士兵战术素养的目的 2。但是，在中国的军事战法训练中，使用军事游戏进行训练尚未有相关软件发布。然而，美国军方早已开发出一系列的军事游戏来辅助士兵的战法、小队配合的训练，比如为美国军方开发的美国陆军、闪电战等，而针对于普通民众来，美国的游戏厂商也开发出了一些军事游戏，让民众体验到战争的残酷，比如
19、 Electronic Arts 的荣誉勋章系列、战地系列，Activision 的使命召唤系列， Idea Game 的武装突袭系列 ， Code masters 的闪点行动系列。在中国刚刚出现了一款军方开发的军事射击游戏光荣使命，尚未正式发布，也不对民众开放。所以我计划开发一款简单的军事第一人称射击游戏，作为国产军事第一人称设计游戏开发的尝试，以起到抛砖引玉的效果，为国产游戏厂商开发出更精良的军事模拟游戏尽绵薄之力。 本软件采用 3Ds Max 建模工具进行基础建模，再使用当前较流行的且使用简单的Unity3D 引擎整合场景模型，并采用简单灵活 JavaScript 编写交互控
20、制脚本。本软件能达到让用户在使用软件时有逼真的临场感，也能及时响应 用户的操作。由于时间等因素的限制，本软件只包含了一个场景，可体验环节较少但能在这仅存的一个场景中充分展示的第一人称射击游戏的各个要素，本软件图形用户接口能向用户显示当前生命值和弹药量，运行时阶段能向预设的目标开枪射击，目标同时做出响应等。我想为大家呈现一款尽可能好的军事射击游戏。 毕业论文 文客久久网 1.3 本文的研究目标 基于虚拟现实的射击游戏软件是专门用于实现 3D 射击游戏的第一人称射击游戏体验，其主要功能包括具体功能包括玩家的操作功能、怪物自动寻找玩家功能、木门自动开启
21、功能等功能。因此本文目标就是实现基于虚拟现实的射击游 戏软件的实现及让用户有一个完美的游戏体验。 1.4 本文研究的内容 (1) 系统的各个主要功能模块的设计 本系统主要包括 5 个模块：虚拟角色控制模块、敌人人工智能模块、木门开启控制模块、枪械控制模块、图形用户接口模块。 1) 虚拟角色控制模块：玩家通过操控界面，来控制游戏角色以便完成游戏任务，并且其操作方法与普通第一角色射击游戏一致； 2) 敌人人工智能模块：游戏怪物会自动搜寻玩家并会攻击玩家，怪我会发出一条射线，当射线与玩家重合时，怪物便会锁定玩家并攻击玩家，直至怪物被杀死；
22、 3) 木门开启控制模块：当玩家接近木门时，玩家会 向前发出一条射线，射线与木门发生碰撞后，木门打开； 4) 枪械控制模块：首先用户点击鼠标左键，系统判断用户当前弹夹是否有子弹，若有，则开枪；否则，判断用户是否有备用弹夹，若有，则换弹夹，否则直接结束。从功能会在用户启动游戏时，实时监控用户是否按到鼠标左键； 5) 图形用户接口模块：主要包括了进入游戏模块、游戏介绍模块、退出游戏模块； (2) 游戏软件关键算法的研究 射击游戏软件除了技术层面上的工作外，非常重要的一面是其中的一些核心算法的研究和应用，如碰撞检测，怪物智能，木门开启控制，枪
23、械控制等。这些是实现系统重要功能模块的关键，而它们往往又涉及了一些其他学科的内容。 (3) 基于虚拟现实的射击游戏软件的实现 在前述工作的基础上，最后选用一个合适的开发工具进行系统实现。开发平台： PC 机、毕业论文 文客久久网 WINDOWS 7 操作系统；开发工具： 3D MAX、 Unity 3D 和 java。开发方法采用面向对象方法，采用 UML(统一建模语言 )进行软件建模。 1.5 本文研究的意义 虚拟现实技术是以计算机技术为平台，利用虚拟现实硬件、软件资源实现的一种极其复杂的人与计算机之间的交互与沟通过程
24、2。利用虚拟现实技术为人类创建一个虚拟空间，并给参与者提 供视觉、听觉、触觉、嗅觉、导航漫游等身临其境的感受，与虚拟现实环境中的三维造型和场景进行交互与感知，亲身体验在浩瀚的虚拟现实世界遨游的神秘、畅想之感。利用虚拟现实技术可制造出一个逼真的“虚拟人”，为医学实习、治疗、手术及科研做出贡献。该技术也可应用于军事领域设计设计一个“模拟战场”进行大规模高科技军事演戏，既可以节省大量费用，又使得部队得到了锻炼。在航空航天领域，利用该技术可以制造一个“模拟航天器”，模拟整个航天器的生产、发射、运行和回收的全过程。此外，该技术还可以用于工业、农业、商业、教育、娱乐和科研等方 面，应用前景非常宽广 2。
25、 1.6 本文的内容组织结构 本文首先对论文的选题背景、国内外发展动态进行了介绍，然后结合题目，提出了本文的研究目标和研究内容，为保证本文顺利进行，达到预期目的，论文的组织结构如下： 第一章为绪论，划分为基于虚拟现实的射击游戏软件的选题背景、虚拟现实技术在国内外的研究现状、本文的研究目标、本文的研究内容、本文研究的意义和论文架构四个小节。第一小节主要介绍了本系统的选题背景。第二小节介绍了国内外的研究现状及关于射击游戏的简介，为之后的系统设计提供技术理论支持。第三小节介绍了 本文的研究的目标。第四小节介绍了本文的研究内容。第五小节介绍了本文的研究意义。第六小节着
26、重介绍论文结构，以便理清读者思路。 第二章为对基于虚拟现实的射击游戏软件的可行性研究和需求分析，划分为问题定义、经济可行性、技术可行性、社会效益可行性、本章小结以及功能需求和性能需求等七个小节。 第三章为基于虚拟现实的射击游戏的系统设计，划分为总体设计、详细设计两个小节。毕业论文 文客久久网 第一小节介绍了本软件的系统流程图和主体模块的设计。第二小节介绍了本软件的软件层次结构图和数据结构设计。 第四章为游戏软件的实现，划分为三维建模、系统编码 和界面展示等三个小节。第一小节主要包括基础建模、模型贴图、模型优化和虚拟场景建立。第二小节主要包括虚拟角色控制模块、敌人人工智能模块、木门开启控制模块、枪械控制模块、图形用户接口模块。第三节为界面展示。 第五章为基于虚拟现实的射击游戏软件的系统测试，划分为主要功能测试的内容和测试用例的设计和结果分析。 第六章为论文总结与展望，主要对基于虚拟现实的射击游戏进行总结和对虚拟现实技术的展望。
