基于Unity3d的第一人称射击游戏的实现

摘要计算机游戏作为一种新兴的娱乐方式，已经融入到了人们的生活之中。

近年来，游戏产业己经成为经济市场中增长速度最快的热点，是众所关注的焦点。

Unity3D作为一款能跨平台的，界面友好，操作简单的工具，是一个全面整合的专业游戏引擎。

本文研究了第一人称射击游戏，即通常所说的FPS游戏。

本文基于Unity3D 引擎，使用Microsoft Visual Studio编写脚本，使用3dmax和Photoshop进行图形和建模处理工作。

通过操作模拟角色达成各种动作，完成游戏。

程序中有主菜单、暂停菜单和游戏结束菜单，能够选择重新开始游戏和退出游戏等操作。

在环境上展示了天空到陆地，森林草地到海面。

角色能够完成跳跃，行走，切换武器等基本动作，射击敌人会增加积分，拾取的物体和角色状态能显示在GUI界面上。

游戏中的敌人会自动生成并追踪玩家，在一定距离内会攻击玩家，被击败后会掉落弹药。

若玩家被敌人击败，则结束游戏并切换到游戏结束菜单。

关键词：Unity3d；Visual Studio；3dmax；Photoshop；FPS游戏ABSTRACTAs a new form of entertainment, computer games have been integrated into our lives. In recent years, the game industry has become the fastest growing hot spot in the economic market, is the focus of attention.Unity3d as a cross-platform, user-friendly, easy to operate tool, is a comprehensive integrated professional game engine.This article studies the first-person shooter game, which is commonly said FPS game. This article is based on the Unity3d engine, using Microsoft Visual Studio scripting, using the 3dmax and Photoshop the works with graphics and modeling. Through the operation of the simulation role to achieve a variety of actions to complete the game. The program has main menu, pause menu and Game End menu, can choose to restart the game and quit the game and so on. The environment shows the sky to the land, the forest meadows to the sea. The characters can jump, walk, switch weapons and other basic movements, shooting enemies will add points, pickup objects and role status can be displayed in the GUI interface. The enemy in the game will automatically generate and track the player, at a certain distance will attack the player, defeated will drop ammunition. If the player is defeated by the enemy, end the game and switch to the game end menu.Keywords: Unity3d; Visual Studio; 3dmax; Photoshop; FPS games目录1 绪论 (1)1.1 选题背景和意义 (1)1.1.1 选题的背景 (1)1.1.2 论文的研究意义 (1)1.2 第一人称射击游戏的国内外发展现状 (2)1.3 本文研究的主要目的与内容 (2)1.4 本章小结 (3)2 开发环境及主要开发工具简介 (4)2.1 Unity 3D (4)2.1.1 事件函数、脚本执行顺序和生命周期 (5)2.1.2 常用API (5)2.1.3 材质、灯光和着色器 (6)2.2 3DMAX (7)2.3 Visual Studio (8)2.4 Photoshop (8)2.5 本章小结 (9)3游戏策划 (10)3.1 游戏简介 (10)3.2游戏元素设计 (11)3.3游戏角色设计 (11)3.4游戏敌人设计 (12)3.6 本章小结 (17)4 游戏功能模块 (18)4.1 GUI模块 (18)4.1.1 主界面菜单 (18)4.1.2 游戏场景内GUI的显示 (20)4.1.4 游戏结束菜单 (23)4.2角色模块 (24)4.2.1 主角模块 (24)4.2.2 敌人模块 (26)4.3弹药模块 (28)4.3.1 弹药和弹药箱模型 (28)4.3.2 弹药安装 (30)4.4 武器模块 (31)4.4.1 武器开火实现 (31)4.4.2 武器动画实现 (32)4.4.3 瞄准缩放效果的实现 (33)4.5 本章小结 (34)5游戏测试 (35)5.1 游戏测试环境 (35)5.2主要功能实现测试 (35)5.3 测试意义 (37)6总结 (38)参考文献 (39)致谢 (40)1 绪论1.1 选题背景和意义1.1.1 选题的背景2017年，中国的游戏行业整体营业收入大约为2189.6 亿元，同比增长了23.1%。

因此，游戏产业己经成为经济市场中增长速度最快的热点，是众所关注的焦点。

游戏是文化创意产业里的一部分，创意经济是知识经济的核心内容，更是其经济的重要表现形式，没有创意就没有新经济。

游戏设计是文化艺术创意和商品生产的结合，游戏产业的发展在中国的经济发展中具有十分重要的意义[1]。

第一人称视角射击游戏(First-person Shooter, FPS)，顾名思义就是以玩家的主观视角来进行射击游戏。

玩家们不再像别的游戏一样操纵屏幕中的虚拟人物来进行游戏，而是身临其境的体验游戏带来的视觉冲击，这就大大增强了游戏的主动性和真实感。

早期第一人称类游戏所带给玩家的一般都是的屏幕光线的刺激，简单快捷的游戏节奏。

随着游戏硬件的逐步完善，以及各种游戏的不断结合。

第一人称射击类游戏提供了更加丰富的剧情以及精美的画面和生动的音效。

Unity3D是一个用于创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的综合型的创作工具。

Unity3D引擎来开发游戏有着以下优势：1.一次开发，多平台发布：Unity最多可以支持超过十个主流平台发布，程度节省开发成本和时间，却又可以在多个平台获取收益。

2.容易上手，所见即所得：轻松开发，友好的可视化编辑界面功能强大，编写方便，极易上手。

3.功能齐全，缩短开发时间：Unity引擎简单易用，几乎集成了游戏开发的所有功能，更有Asset Store提供开发所需的所有资源。

1.1.2 研究意义随着手机等移动设备向着微型PC方向发展，用户对手机应用的要求也越来越高，追求高画质，高可玩性及高流畅性。

向3D游戏发展是手机游戏发展的必然趋势。

选择用Unity3D来完成本毕业设计，不仅是顺应了当前游戏开发的发展趋势，更是对个人技术及能力的一种锻炼。

1.2 第一人称射击游戏的国内外发展现状90年代初国外的3D游戏开始起步，第一部3D第一人称射击游戏是美国的卡马克的《重返德军总部》，最早3D游戏引擎由其开发的Doom引擎。

在国内3D游戏始于2003年。

目前，国内有了很多的研究在3D游戏上，但是，由于国内3D技术起步较晚，技术方面想比外国还是有不小差距，从设计理念到开发制作，国内能有自主研发的3D游戏引擎的，只有屈指可数的互联网公司，大部分游戏公司和游戏开发者还在用国外大型游戏公司所开发的游戏引擎，如Unity3D、虚幻、寒霜等。

虽然最近国内出现许多优秀的游戏团队和游戏公司，开发了数款质量较高的游戏，例如《艾希》，《神舞幻想》等，但是比起《孤岛惊魂》，《巫师3》，《使命召唤》系列等国际游戏大作仍有不可逾越的差距，这也使得国内玩家的财富大量流向国外[2]。

随着移动设备的硬件日益强大，如手机的硬件相比于以前电脑的配置还要强大，这样使用者在使用的时候，就会有大量应用的需求。

目前有两种主流的手机操作系统：Android和IOS，这两种操作系统之所以成为主流，是因为庞大的系统应用在背后支持，所以，应用的开发在手机系统的竞争中尤为重要。

然而，应用的跨平台移植会带来大量的问题，例如：开发语言不同，移植代价太高等，但是，国外开发的一款游戏引擎完美地解决了跨平台开发难的问题，那就是Unity3D引擎，虚拟机技术被运用到Unity3D中，独立于平台执行的游戏编译结果。

对于3D引擎的研究，在国内还处于起步阶段，所以认真研究国外的优秀游戏引擎，对将来自主开发3D游戏引擎有巨大的帮助。

1.3 本文研究内容本文主要研究并实现基于Unity3d的第一人称射击游戏的实现。

使用该游戏软件，玩家可以以第一人称视角来操作角色，达成移动跳跃、切换武器、开火射击、拾取物品等操作。

玩家在游戏中可以拾取各个地点的弹药补充子弹，且击败敌人后会掉落弹药、并获得积分。

完成此游戏的设计，可以加深对Unity引擎开发游戏的理解，了解游戏制作的流程，在游戏的过程中体验带来不同的体验。

1.4 本章小结本章介绍了此次选课的背景以及意义，并分析了国内外游戏的发展状况，之后就本研究项目的实现的功能和内容做了初步的描述。

2 开发环境及主要开发工具简介2.1 Unity 3DUnity3D是一个用于创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的综合型的创作工具，由Unity Technologies开发。

2005年6月Unity 第一个版本1.0.1发布，标志着Unity的诞生。

Unity是一个跨平台的游戏引擎，它利用了交互的图形化开发环境作为编辑器提供给开发者，可以运行在Windows和Mac OS X操作系统下，并可发布应用到Windows、Mac OS X、Android、iOS、Web、等平台[3]。