基于Unity的冒险游戏设计与实现

基于Unity的冒险游戏设计与实现计算机游戏历经几十年的发展，由最初使用FOR⁃TRAN程序编写躲避遮挡物场景游戏开始，逐渐衍生出多人对战、扮演角色（RPG）、卡牌休闲、放置养成、横板闯关等各式各样的游戏；从平面2D游戏到立体生动的3D游戏，在玩法创意、游戏画面设计以及开发技术方面的发展水平都令人触目兴叹。

其中，多人冒险网络游戏是通过互联网将大量玩家即时联系起来，在虚拟世界中进行冒险。

它不仅能带给用户身临其境的游戏体验，也更注重游戏的互动性与趣味性。

1 Unity与Photon引擎结合开发冒险游戏
PUN（Photon Unity Networking）是一个Unity多人游戏插件包。

它提供了身份验证选项，并能够快速、可靠地通过Photon后端实现游戏内部通信。

PUN可以输出几乎所有Unity支持的平台，它提供了两个C#接口IPunCallbacks和IPunObservable，可以在类中实现。

本游戏软件采用Unity进行开发，分为客户端和服务器端。

客户端包含接口、数据、界面、资源、网络、房间和战斗管理系统等；服务器端处理游戏运行时产生的数据，包括玩家数据、房间数据和战场数据等，同时对网络通信进行管理。

游戏支持个人计算机（PC）运行终端，并且具有良好的自适应性［3］。

2 游戏设计与实现
2.1 游戏总体设计
针对冒险游戏的特点，采用Unity客户端与Photon服务器相结合的架构进行设计，通过Unity客户端之间的信息传递，实现同时多人在线游戏。

游戏整体框架设计如图1所示，游戏流程设计如图2所示。

在游戏功能的总体设计中，分
别设计客户端功能与服务器端功能，主要的功能模块可划分为四大模块，即战斗模块、界面模块、场景模块和网络模块。

游戏模块设计如图3所示。

对于多人在线的网络同步，采用玩家输入请求，然后通过客户端向服务器提交请求的方式来实现。

图1 游戏框架
图2 游戏流程
图3 游戏模块设计
2.2 游戏详细设计
基于游戏的总体设计，进行游戏各部分的详细设计，主要包括玩家模型、游戏场景、游戏天气、游戏界面、游戏管理器和关卡、玩家生命值、网络同步等功能。

2.2.1 玩家模型设计。

在Blender软件中建造好机器人模型后导入Unity，使其成为一个无须连接PUN就可以正常工作的预制体。

2.2.2 游戏场景设计。

该游戏拥有4个场景，根据玩家人数的不同分别加载不同的游戏竞技场景，不仅节省网络资源和硬件资源，而且满足不同玩家人数的场景设置需要。

当只有一名玩家时，进入等待大厅的游戏场景。

超过两人时，玩家进入多人竞技场场景，该场景设计仿照河南工业大学校园的一角，运用草地、云朵、小山、树木、小桥等多组模型搭建而成。

当玩家人数为三人或四人时，场景模型数量和场景架构也随之变化。

2.2.3 游戏天气设计。

利用Unity中的Particle Sys⁃tem组件模拟了雪天等特效。

2.2.4 游戏界面设计。

利用Canvas和Button等组件创建界面和按钮，并使用PlayerPrefs插件记住玩家名字，创建Player UI界面动态展示玩家生命值状态。

2.2.5 游戏管理器和关卡设计。

设计LoadArena()方法，将基于所在房间的PlayerCount属性加载至适当的房间。

利用GameManager脚本监听连接及断开连接的玩家情况。

2.2.6 游戏玩家设计。

获取Animator组件，编写玩家对于角色的控制，使玩家能够使用输入设备来操作该角色，完成行走、跑、跳跃、开火等多种动作互动。

2.2.7 玩家生命值设计。

当玩家被光束撞击时，整个光束撞击过程要实时显示生命值的减少过程。

另外，当对战时玩家的生命值降为0，系统将判定其游戏失败并退出房间。

进行代码设计时，先在GameManager脚本中创建一个离开房间的方法，然后在玩家脚本的Update方法中添加一个if(Health<=0f)判定方法，再通过调用GameManager脚本中的LeaveRoom()方法退出房间。

2.2.8 战斗系统设计。

游戏设计从机器人眼里发射出的激光作为战斗系统的武器，将激光束与机器人的头部绑定，玩家按下开火键时，激光束将从机器人眼里发射出来。

2.2.9 玩家相机设计。

根据增加的偏移量来计算所需的相机位置，达到跟随玩家的效果。

使用距离参数反映水平偏移，使用高度参数反映垂直偏移，然后使
用Le⁃rping平滑运动以赶上所需的位置，最后使用简单的Loo⁃kAt使相机始终指向播放器。

2.2.10 服务器端运行。

本游戏在运行客户端时必须连接Photon服务器，提前架设服务器端。

服务器引擎封装了一系列网络通信方法，通过调用这些方法，可以实现网络通信和网络同步。

2.2.11 网络同步设计。

通过Unity提供的Photon Transform View组件和Photon Animator View组件进行基础的同步。

因为激光武器只有在photonView.IsMine为真时才需要工作，为此在PlayerManager脚本中继承IPunOb⁃servable接口来手动同步IsFiring布尔值。

在IPunObserv⁃able.OnPhotonSerializeView方法中，获得一个变量流，判定玩家是本地玩家（即photonView.IsMine==true）时才能使用stream.SendNext()将IsFiring 值附加到数据流中写入，否则只能使用stream.ReceiveNext()阅读。

另外，生命值的网络同步方法和激光武器类似，同样使用变量流进行同步设计。

2.3 游戏实现效果
图4至图7展示了多名玩家登录、连接游戏客户端、等待到进行多人对战的整个过程。

实践证明，游戏运行效果良好。

图4 游戏登录
图5 游戏连接
图6 等待大厅
图7 多人游戏
3 结语
本文以Unity平台为基础，结合Photon引擎技术与Blender模型设计，采用C#语言进行开发和技术研究，实现了以机器人为主视角的网络对战冒险游
戏。

实践证明，Unity与Photon技术相结合可以高效地进行网络冒险游戏的开发，游戏运行状态和可操作性良好。