基于unity3D飞机大战游戏的设计与实现

陈森博1

1武汉学院信息工程学院 430212

摘  要：本文的设计也是使用unity3D游戏引擎进行开发的，此游戏是一款休闲射击类游戏，游戏采用个人开发版本的unity3D引擎实现设计与开发，此游戏易上手、趣味性强，很适合人们在工作之余放松使用。

关键词：游戏引擎；unity3D；游戏开发；跨平台

1研究的背景及意义

本文研究的主要内容是通过unity3D游戏平台简单设计并且开发一个飞机大战类型的2D飞机射击游戏，利用的是unity3D游戏引擎的易操作性和多平台的优点，设计并且开发一个轻量级的飞机大战小游戏，通过对于此小游戏的开发和射击，以增进我对于所学知识的进一步的利用，明白开发一个游戏需要学习到什么知识，并且可以通过设计开发增强我对于游戏开发的水平。在此游戏的设计与开发的过程中，需要用到C#语言进行游戏脚本的编写，因此，也可以使我的编程能力得到进一步的加强，可以应对更多的编程中存在的问题。

我国游戏引擎的研发起步较晚，如今还没有形成足够的竞争力，并且可以独立游戏公司也数量也不多，而且仅有的游戏公司他们的产品也主要靠自己来消费。在目前国内的游戏产业中，unity游戏引擎的开发和应用越来越深入。由此引擎开发制作的手机游戏、网络游戏，它们都具有稳定的网络架构、场景渲染、绘图功能和语言编写功能。

从市场角度来看，unity引擎自进入中国市场以来，一直是中国大陆游戏开发市场的中流砥柱。由于其强大的性能优势,unity引擎已经成为国内各大游戏公司争相使用的产品之一。它也受到了许多独立游戏开发商和开发者的欢迎。Unity3D是目前世界范围内应用最为广泛的三维图形处理技术之一，它的强大功能在许多游戏开发的过程中都是非常重要的。在国际上，unity引擎有着更加广阔的市场，使用unity引擎开始的游戏越来越多，用户数量也在逐年增加，前景广阔。

它还支持网络多人在线功能，并且提供了Direct X和Open GL图形优化技术，可在Windows、Mac、OS、Linux和其他移动设备上使用。此外,unity也为开发人员提供一个良好的沟通平台。它具有丰富的图形处理能力，能够展现出各种复杂的动画特效。unity是专门针对个人独立游戏而设计的一款软件，具有较低的开发成本、强大的3D表现力以及良好的视听享受，适合于个人工作室制作。因此，它非常受游戏产业制造商的欢迎。在游戏产业中,unity是一个重要的概念，它代表了整个游戏发展历史的趋势。

Unity引擎已经成为游戏开发产业的重要组成部分。随着用户需求和游戏市场发展速度不断加快，对游戏设计与制作提出了更高要求，同时也为Unity引擎带来巨大机遇。目前国内各大主流游戏开发商都将Unity作为其主要开发工具，在未来，将会有更多的游戏开发者使用Unity引擎，各种各样优秀的游戏产品将不断被创作出来。

2研究内容

本文研究的主要内容是基于unity3D游戏引擎，设计并实现简单的一款飞机大战的游戏。使用鼠标拖动飞机移动，实现飞机移动的功能，战机自动发射子弹，通过击毁敌机获取游戏分数，进而取得游戏的胜利[1]。

本游戏系统的操作方法如下：首先玩家点击开始游戏，进入游戏界面播放游戏背景音乐，战斗时播放战斗背景音乐。点击首页面开始按钮即可选择使用的战机然后选择关卡进入游戏。游戏的积分系统：玩家进入游戏之后击败敌机和boss即可获得游戏分数，游戏积分在屏幕右上角显示，当玩家被敌方战机击中并且生命值为0时游戏结束，并且显示游戏结束。玩家可以通过用鼠标拖动战机移动或者用键盘来控制战机移动，由此来躲避敌方战机的子弹和攻击。玩家战机会自动发射子弹，并且可以释放不同技能，玩家可以使用技能进行攻击，击败敌人之后会获得分数并且显示在游戏右上角，分数可以不断累积，直到玩家的生命值为0，或者击败敌方boss游戏结束并且弹出结算界面。

因此制作这样一款游戏所要拥有的主要内容有：（1）基本的玩法规则。（2）飞机的子弹射击方式，即通过对飞机模型，武器以及地形等信息进行分析处理，从而得出最优的射击方案。（3）使用者如何进行操作。（4）敌方战机的产生和AI的设置（5）游戏得分的显示和战机升级系统。（6）游戏的背景和音效。

3系统用例模型

在系统分析阶段中，我们已经创建了一个模型，这个模型可以很容易地看到系统是如何反应的，即用例图。用例图是用来表示参与者（用户）对系统功能进行描述的模块图。通过对这张图进行分析，我们就能了解系统中各功能模块间相互联系、相互作用及相互影响等情况。用例图反映了参与者和系统提供的用例之间的某种关系。用例是由一个或多个功能单元组成的，每一种类型都有其特定的参与者。用例图表示了用户对某一特定需求所进行的活动，以及这些活动在整个应用中可能出现的位置。用例图有许多不同的类型：静态、动态等。用例可以被系统的外部参与者或使用者使用，用例图描述了用例和系统参与者之间的关系。

3.2系统架构设计

游戏的系统设计主要是通过编程语言和游戏引擎的配合来实现的，而游戏制作是通过声音、音效等手段使游戏更具吸引力。因此在开发游戏过程中，必须要考虑到各种不同类型的因素，从而保证效果达到预期要求。使用图形引擎和声效引擎、物理引擎可以对画面的显示效果进行优化；使用背景音乐以及音效，即可增强游戏整体特效效果。并通过借助脚本语言工具来进行游戏主体功能效果实现，技术平台框架如图1所示。

图1 技术平台框架图

游戏的系统设计主体包括游戏的界面设计，操作设计，敌机设计，选择关卡四部分组成，在进行开发前对其整体结构和各个组成部分进行详细地分析，并根据实际情况选择合适的开发工具和方法来实现整个系统。

5游戏整体框架

游戏整体框架如下图2所示。在图中可以看到，游戏主体内容大致的样子，游戏具有主界面，这是游戏刚刚开始的样子，主界面与其他界面拥有背景及背景音乐，菜单中简单介绍了此游戏的特色及内容，玩家开始选择战机并且玩家的战机在之后可以通过游戏得分来进行升级。之后，玩家选择游戏关卡进行游戏，击败敌方boss获得游戏胜利，否则游戏失败。玩家所选择的战机具有技能机制，即可以在对战过程中释放技能。

图2 游戏框架图

6结论

本章主要是介绍了系统的设计。首先，详细给出了系统的体系结构设计模型和系统的总体设计思想，并且构造出系统的体系结构模型。根据系统开发的内容以及需求分析的结果，设计了系统功能，设计了游戏界面与用户交互。系统设计为游戏的设计和开发铺平了道路，进而为系统的实现奠定了基础。

此小游戏和市面上大多飞行射击游戏具有相似的操作，可以在PC平台及安卓手机上面进行游玩，只需下载此游戏的安装包，安装包的体积不大，使用WiFi即可快速下载完成，这样使用者就可以通过手机或者电脑游玩到此游戏在工作之余可以充分的使自己得到身心的放松，从而提高了休息后的工作效率。

参考文献：

[1]杜坤.基于Leap Motion和Unity3D的体感游戏"Survival&Shoot"的开发[D].云南大学，2016.

[2]胡能发. 基于Unity3d游戏开发中地面及水下效果的渲染设计[J].电子世界, 2015(22):161-162.

[3]张策.基于Unity3D的三维游戏场景设计与实践[D].合肥工业大学，2016.

[4]刘氢. 基于Unity3D和htcvive的虚拟现实游戏设计与实现[J].通讯世界，2017,（03）：43-44.

[5]刘多多.基于Open GL的3D游戏设计[D].吉林大学，2016.

[6]李智鹏.基于Unity3D引擎的空中战机游戏设计与实现[D].吉林大学，2016.

[7]李静.微时代下休闲类手机游戏设计研究[D].江南大学，2015.

[8]潘柳萦.三维动画电影角色与三维游戏角色设计的关系和规律探究[D].吉林大学，2015.

[9]孙宏伟.手机战斗类游戏的数值模拟系统设计与实现[D].中国科学院大学（工程管理与信息技术学院），2015.

[10]王鹏. 基于Unity3D的"魔域"手机游戏客户端的设计与实现[D]. 东北大学, 2015.

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