基于Unity的“漂移酷跑”手机游戏设计与实现
作者：李雷 刘军君
来源：《软件导刊》2017年第07期
        摘 要：使用Unity设计并实现了一款名为“漂移酷跑”的酷跑手机游戏，提出了多人竞速酷跑玩法。从游戏规则、总体设计、模型建立、UI界面设计、数学模型建立、关卡设计、多人实时PK等方面，完整介绍了酷跑游戏的开发流程，包括力学系统、碰撞检测、UNET系统等关键技术。
        关键词：Unity；游戏开发；酷跑；手机游戏；多人竞速
        DOIDOI：10.11907/rjdk.171113
        中图分类号：TP319
        文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2017）007-0059-02
        0 引言
        21世纪，计算科学、计算机技术、智能手机的发展日益改变着人们的生活。虚拟现实、体感检测等技术的发展更为游戏产业的发展提供了良好的技术支持[1]。游戏是新兴行业，几十年的发展突飞猛进，一跃成为国民经济的重要力量。尽管一些垃圾游戏造成了社会舆论对游戏的误解，但是健康游戏还是给人们带来了很多正能量。绿竞技游戏能锻炼人们的思维、智力、心理素质和男子汉气质，培养人的竞争意识。人们在生活工作之余，拿起手机娱乐几分钟已经越来越常态化。经典健康的手机游戏如《神庙逃亡》、《天天酷跑》等很受欢迎。
        1 Unity游戏网页界面设计游戏引擎
        Unity是由Unity Technologies公司开发的一个综合型游戏开发工具，是目前全球最火爆的游戏引擎，非常方便好用，在游戏、虚拟现实、增强现实等行业广泛应用。玩家可以轻松创建3D或2D游戏、三维视频游戏、建筑可视化软件、三维动画等互动内容，适配各种主流平台，是一个全面整合的专业游戏引擎。
        Unity相对3Dmax、Maya等建模软件来说，强调的是交互性和程序。Unity一般不用来建模，它是把模型、UI、音频等资源进行整合，然后编写代码脚本生成一个可交互的执行程序。
Unity类似于Unreal、Director、Blender game engine、Virtools 或 Torque Game Builder等开发工具，这些都是以交互的图型化编辑为首要方式。Unity与这些游戏引擎相比，主要优点是支持多平台，而且引擎价格便宜，只有约1 500美元，所以Unity成为越来越多的游戏和虚拟现实公司的首选[2]。
        Unity游戏引擎是开发高品质手机游戏的重要工具，目前全球大多数的3D手机游戏通过Unity开发，其最大的优点是通用性很强，能够发布到几乎所有的硬件平台。通过Unity开发的游戏或软件，能够非常方便地移植到网页、PC、主机甚至手机上。
        长期以来，平台移植都是一个棘手的问题，现在通过Unity开发的游戏，几个小时就可顺利地移植到另一个平台上，优化起来也非常快捷方便，既保证了游戏的通用性，又获得了更多的收益。
        2 游戏规则与设计
        2.1 “漂移酷跑”游戏规则
        以前酷跑游戏规则通常是单人无尽图型，玩家控制一个角然后在场景中不断躲避障碍，
如果撞到障碍则游戏结束。这种玩法规则对玩家虽然有一定的新鲜感，但是时间长了容易厌倦，游戏性和竞技性不够强，所以现在市面上这种酷跑游戏基本无人问津。
        “漂移酷跑”摒弃这种游戏规则，提出一种“多人竞速酷跑”的创新玩法，让多个玩家在一个游戏场景中比拼速度，看谁跑得快。地图是有终点的，比拼到达终点的时间，谁的时间短谁就获胜。游戏中设置一系列操作技巧，以此决定速度的快慢，比如漂移、冲刺、短冲、连冲、风力等技巧，实现3v3实时PK的电子竞技游戏。
        2.2 游戏总体设计
        游戏采用Q版中国风的设计风格，部分借用西游主题，分单人游戏和多人游戏。单人游戏主要是闯关卡，目前设置40关，每一关不同的玩法不同的任务，玩家过了上一关才能闯下一关。如果3次过不了关，会送一个随机道具来帮助玩家过关，如果连续10次都过不了关，则直接通过这一关，如果想快速过关，也可以在商店购买道具帮助过关。多人游戏是3v3实时PK，玩家之间通过WiFi或者热点进行局域网对战。如果自己一人玩，也可添加电脑对手进行对战，电脑对手的水平会根据自己的水平自动匹配，大大增加了游戏的竞技性和可玩性。
        3 实现流程
        3.1 人物与场景模型
        人物和场景模型采用3Dmax进行建模。人物有孙悟空、猪八戒、沙和尚、白龙马等，需要先设计出人物的基本形象。由于“漂移酷跑”是Q版中国风风格，所以人物头部较大，身体较小，头身比例为1∶1。建模人员根据原画建模，构建出基本框架，然后拆分UV，最后进行贴图。由于是横版游戏，所以场景分为背景和跑道两个部分。背景直接采用平面原画，放在摄像机最后一层。跑道先根据竞技性设计跑道的基本形状，然后设计贴图，最后优化成最终跑道。人物和场景模型建好后导出带贴图的FBX格式文件，导入到Unity中。
        3.2 UI界面设计
        UI界面采用绘图板、PS进行设计，仍然采用Q版中国风风格，所以会有水墨元素。设计完成后导出jpg或者png格式图片，导入到Unity中。
        3.3 游戏数学模型建立
        游戏软件的本质是一套数据和指令的集合，属于计算科学，所以游戏数学模型的建立尤为重要。游戏行业中，游戏数学模型工作应该由游戏策划人员来做，但由于很多国内的游戏
策划人员逻辑能力不是很强，所以经常采用现成的游戏源代码，经过换皮和加工制作而成，导致国内游戏的核心玩法创新性不强。
        “漂移酷跑”基于多人竞速玩法，重新建立了一套科学的数学模型，实现加速、减速、弹跳、漂移、冲刺、短冲、连冲、风力等操作技巧，体现玩家操作水平。想要水平更高就需要更多的思考和练习，这是竞技游戏的本质和精华，也是“漂移酷跑”最核心的技术和创新点。
        3.4 关卡设计
        游戏设40道关卡。关卡设计是一个繁琐、复杂的工作，需要细心和耐心，每一关的核心玩法都要慎重考虑，每一个障碍的设计都关系到玩家对游戏的评价。玩法要多但不能过于重复，关卡中设置NPC敌人与玩家互动。NPC在游戏中如何获得分析、判断能力，游戏主控者相应的行为能力等都是人工智能研究的问题[3]。
        开始几关是游戏操作的教学关卡，这样能帮助玩家快速熟悉游戏操作，避免出现不知所措的情况，降低游戏门槛。玩家在游戏中最怕的就是迷茫，如果玩家不知道游戏如何进行下去，很容易放弃这个游戏。虽然可以带有一定的解谜设计，但不能过难，过难只能吸引小众的高端玩家。
        中间关卡主要是帮助玩家提高操作水平。通过不同的任务，锻炼玩家的各种操作技巧。每一关的难度设计很有讲究，既不能过难，也不能过于简单，最好让玩家都是差一点过关，然后玩几次之后能过关。目前设计的有吃金币、吃蝴蝶、踩小怪、Boss战、超越对手等玩法，丰富多样的玩法可大大增加游戏的乐趣。
        后面关卡难度较大，玩家需要一定的思考和练习才可过关。如果10次都过不了关，则直接解锁下一关，如果想直接过关，也可通过买道具来帮助过关。当然难度的设计也不是漫无边际的，最难的关卡通过思考和练习也可以通过。
        3.5 多人PK实现
        既然是多人竞速酷跑玩法，就要解决多人PK的实时通信问题。一般实时通信会用Socket网络通信来解决， Unity提供了UNET网络通信模块，实现了一系列多人游戏所需要的底层功能，游戏开发人员只需要调用相应的UNET接口即可实现多人游戏功能。调节网络参数也是一项重要工作，要将各项参数调整到一种相对流畅、和谐、稳定的运行状态。
        多人实时PK，进入场景前先进入游戏大厅，玩家创建房间，其他玩家寻房间并加入，然后一起开始游戏。
        如果现实中没有玩家和你一起游戏，还可同机器人对手进行PK。游戏中设置了各种水平的机器人对手，会根据玩家水平自动匹配。
        Unity的UNET模块虽然好用，但是也有局限性。UNET更适合局域网对战，不适合互联网对战。Unity官方虽然提供了Unity Cloud来实现付费的游戏服务器功能，但国内没有对应的服务器，如果想使用的话只能将游戏发布到国外，而中国连接国外的网速较慢，所以基本上不采用这种方法。
        4 测试发布
        游戏制作完成后进行了全面测试，各项数据表现良好，没有出现异常，各种苹果安卓设备基本都运行流畅，运行截图如图1、图2所示。
        5 结语
        本文游戏已经发布到AppStore、360手机助手、应用宝、百度手机助手等各大应用平台，市场反应良好，是一种创新玩法的竞技游戏。当然游戏还有一些不足，主要是无法进行互联网对战，社交功能薄弱，与市面上的大型网络游戏相比显得有些单薄，还需要继续改进
和优化。
        参考文献：
        [1] 李慎亮，司占军.基于Unity平台的三维坦克游戏设计与实现[J].软件导刊，2015，14（8）：152-154.
        [2] 张典华，陈一民，李磊.基于Unity3D的多平台三维空战游戏的开发[J].计算机技术与发展，2014，24（1）：192-195.
        [3] 王龙，任步春，赵宸立.基于Unity3D的FPS教育游戏研究与设计[J].软件导刊，2016，15（11）：79-81.

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