基于unity3D变装系统的RPG游戏的设计与开发毕业论文.docx

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基于unity3D变装系统的RPG游戏的设计与开发毕业论文

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摘要

随着人们生活水平的提高，追求精神生活则成为必然需求，而游戏则是精神生活的一部分，伴随着第三次科技革命的到来，科技的发展进步，使众多游戏开发引擎应运而生，其中，unity3D则是一个较为流行且优秀的游戏开发引擎，有了这款开发引擎，可以满足人们玩游戏的精神生活需求。

在众多游戏中，游戏可分为：

角色扮演类、射击类、动作类、冒险类、休闲类、音乐类游戏等。

角色扮演游戏（Roleplayinggame）,简称RPG，是一种玩家扮演某个角色在一个写实或虚构世界中活动的游戏。

而RPG变装游戏则是更换玩家控制游戏人物的头发、衣服、裤子、裙子、裤袜、鞋子、手套等。

通过个性化的搭配，玩家可以搭配出漂亮且喜欢的服装给游戏人物，丰富玩家的爱美需求。

添加游戏战斗模块，增加游戏的刺激性和趣味性。

Unity3D作为一款快速开发的引擎，我们将一起探究基于Unity3D的变装游戏的设计与开发，它是区别于2D变装游戏，是一款3DRPG变装游戏，玩家在选择好自己喜欢的服装搭配之后进入游戏，在游戏中，玩家共有3个技能，不同的技能攻击伤害是不一样的，玩家可利用技能攻击，杀死敌人，游戏攻击属性多元，绚丽的粒子特效给玩家带来刺激的体验。

由于现在人们忙碌和疲惫的生活下，一款卡通人物形象的动漫风设定手法，更加受青少年喜爱，游戏屏弃杀戮、血腥、外表暴露的游戏特性，采用清新、唯美、可爱的游戏人物风格，更加适合青少年消遣。

文章主要描述游戏人物的变装原理及玩法，还有游戏设计与实现以及游戏的测试。

关键词：

Unity3D3D技术变装类游戏游戏技能

Abstract

Withtheimprovementofpeople'slivingstandards,thepursuitofspirituallifehasbecomeaninevitabledemand,andgamesarepartofspirituallife.Withtheadventofthethirdtechnologicalrevolution,thedevelopmentofscienceandtechnologyhasmademanygamedevelopmentenginescomeintobeing.Unity3Disamorepopularandexcellentgamedevelopmentengine.Withthisdevelopmentengine,itcanmeetthespirituallifeneedsofpeopleplayinggames.Inmanygames,gamescanbedividedinto:

role-playing,shooting,action,adventure,leisure,musicgames,etc.Role-PlayingGame,orRPGforshort,isagameinwhichaplayerplaysaroleinarealisticorfictionalworld.TheRPGdraggamereplacesthecharacters,clothes,pants,skirts,pantyhose,shoes,andglovesofthecharacterstheplayercontrols.Throughpersonalizedmatching,playerscanmatchbeautifulandfavoritecostumestothegamecharacters,enrichingtheplayer'sbeautyneeds.Addagamecombatmoduletoincreasetheexcitementandfunofthegame.

Unity3Dasafastdevelopmentengine,wewillexplorethedesignanddevelopmentofthecross-dressinggamebasedonUnity3D.Itisdifferentfromthe2Dcross-dressinggame.Itisa3DRPGcross-dressinggame.Playersarechoosingtheirfavoriteclothing.Afterthematch,enterthegame.Inthegame,theplayerhasatotalof3skills.Differentskillsattackdamageisdifferent.Playerscanuseskillstoattack,killtheenemy,thegamehasmultipleattackattributes,andthegorgeousparticlespecialeffectsbringstimulationtotheplayer.Experience.Duetothebusyandexhaustedlifeofpeoplenowadays,ananimestylesettingmethodforcartooncharactersismorepopularwithteenagers.Thegamescreendiscardsthegamecharacteristicsofkilling,bloody,andexposedappearance,andadoptsafresh,beautiful,andlovelygamecharacterstyle.Moresuitableforyoungpeople'spastime.Thearticlemainlydescribesthegamecharacters'cross-dressingprinciplesandgameplay,aswellasgamedesignandimplementationandgametesting.

KeyWords：

Unity3D3DTechnologyCrossovergamesPlayerskills

第一章引言

1.1选题目的及意义

随着科学技术的不断进步和发展，人们生活水平的提高使个人电脑和网络得到了有效普及，各式各样的游戏也相续迸发。

游戏能给人们带来什么样的生活意义？

首先，游戏给人们带来的是压力的释放，现代人的快节奏生活，忙碌的生活易于产生焦虑和压力，而游戏应用的诞生给业余生活增加了生活的乐趣。

其次，RPG变装游戏是目前比较流行的游戏类型之一，一般大型游戏中都会有变装系统，这也是很多游戏获得收益的来源。

使用Unity3d开发，可以让玩家对游戏人物、建筑等进行三维观看，有很好的视觉效果。

RPG变装游戏可以改变玩家使用的人物形象，给游戏人物头部，身体和四肢的这些部位佩戴不同的配饰，如发型、头饰、武器、衣服、翅膀等，通过改变人物形象来提高游戏的可玩性和趣味性。

通过改变人物形象，提高游戏的可玩性和趣味性。

其次也可通过改变相应的配饰，折射出了玩家内心世界，也就是说玩家有一部分心理或行为是想要改变的，通过游戏可以缓解一部分想要改变又暂时不想或不能改变的焦虑。

1.2RPG变装游戏发展历程

RPG是一个有着悠久历史的游戏类型，它可以追溯到公元前，因为当玩家扮演某个角色来执行某个动作时，此时游戏就可以定义为RPG游戏。

20世纪70年代，随着人类社会的进步和发展，在电子游戏中存在着黑白图形的游戏界面，非常简单，但在那时候，RPG的基础框架就有了雏形，在九十年代的时候，游戏引擎的诞生，为RPG游戏的发展注入的新鲜的血液，在那之后，RPG的游戏种类出现各式各样，ARPG也是在RPG的基础之上的诞生的。

RPG可以与冒险、射击等类型的游戏相结合，形成一种新的游戏模式。

显然，变装游戏和RPG的结合也因此产生，例如1998年《塞尔达传说：

时之笛》就运用了RPG与变装相结合，该游戏受到众多玩家的喜爱。

直到现在，RPG变装游戏也一直受诸多玩家喜欢。

1.3Unity3dRPG变装游戏研究现状

Unity3D是近年非常受欢迎的游戏开发引擎，目前科学技术高速发展，很多高科技人才选择了做Unity游戏开发行业。

目前Unity3d开发人员供不应求，Unity3d游戏开发成本低，市场前景十分广阔，是游戏业界关注的一个领域。

由于Unity3d人才的缺乏和社会需求量大导致了这方面人才的价值上涨，所以前景和工资也是相当乐观的，这使得Unity3d发展的越来越好。

运用Unity3d开发变装游戏，人物变装系统通常模拟一个三维的虚拟变装空间，给玩家一个三维变装环境，有独立的场景、服装、饰品、道具等模拟设计，让用户在系统中个性化装扮自己，是实现网络游戏人物多样化的主要环节。

在人物变装系统中可以看见，游戏服装的发展紧跟现实服装潮流，例如《绝地求生》游戏中的服装，游戏玩家喜欢这类服装，促使部分玩家购买现实版游戏服装。

可见，游戏变装系统对游戏玩家是间接影响的，它有一定的商业价值。

1.4课题研究内容

本文主要介绍一款变装游戏的设计及实现

第一章：

引言

阐述笨课题研究目的、意义以及研究发展现状，本文的研究重点及主要内容。

第二章：

Unity3D变装游戏系统相关技术与概念

阐述Unity3D引擎、使用软件、架构设计

第三章：

游戏策划及可行性分析

概述游戏系统以及游戏开发的可行性分析

第四章：

变装系统的设计与实现

阐述变装系统的前期设计、变装系统的实现

第五章：

动画系统的概念及实现

介绍动画系统以及动画系统的实现

第六章：

战斗系统的实现

第三人称视角移动和旋转、鼠标点击特效及技能特效的实现、AI敌人的实现、碰撞检测、血量制作与实现、技能伤害表、玩家敌人受伤减血、玩家补血、TAB键弹出换装界面、敌人玩家死亡

第七章：

游戏测试

测试环境、测试用例及结果

第二章Unity3D变装游戏系统相关技术与概念

2.1Unity3D游戏引擎

2.1.1Unity3D简介

Unity3D是什么？

喜欢制作独立游戏的人可能已经听说过Unity,这是由UnityTechnologies开发的，开发者可以很容易地创建一个多平台的游戏，其中包含3D视频游戏、建筑可视化、实时3D动画等多种交互内容，在小型开发项目中开发人员最喜爱的就是它了，虽然存在许多其他3D引擎，但是Unity3D是最简单、易上手的引擎，它是一个具有跨平台的3D游戏开发引擎，为新手提供最友好的用户体验，支持Android、ios、windows、WebGL开发，而且还支持制作VR游戏。

对于专业游戏开发人员来说它是足够使用。

例如武士系列、城堡勇士、蒸汽之城、绝代双骄、炉石传说、神庙逃亡等都是在Unity3D上开发的。

2.1.2Unity3D模块介绍

1）Unity3D基础操作模块：

（a）导航菜单:

新建场景、导入导出素材、保存场景和打包游戏等。

（b）工具栏:

主要操作场景中对象。

（c）Hierarchy视图:

场景中的所有物体对象都在这里，显示物体之间的层级关系。

（d）Project视图：

本地的资源就存在这里，可以增加、删除资源。

（e）Inspector视图:

查看和修改物体属性。

（f）Scene视图:

展示工程项目中的物体。

（g）Game视图:

显示运行时的游戏制作效果。

2）物理引擎：

Unity游戏物体引擎，不需要自己写代码来模拟虚拟世界中的物理效果，只需要通过几行已经写成集合的代码，

3）基于C#脚本开发：

开发游戏的核心就是脚本，脚本的作用主要时控制游戏中的物体、动画、摄像机、界面等。

4）GUI界面:

每个游戏都有自己独特的界面设计，例如:

玩家引导、主界面等，UI界面可以处理用户交互。

2.1.3Unity3D脚本开发基础知识

1）Tag标签的作用是标识，在同一类物体中，可以设置成统一标签，通过Tag标签查找，可以查找到N个物体。

2）Unity中对象SetActive（）方法，需要初始化false,然后再利用GameOblect.Find（“对象名”）方法是找不到隐藏对象的，需要先找到父物体，然后再根据父物体利用transform方法就可以查找游戏的隐藏对象。

3）Unity3D脚本中常用方法：

Awake方法：

脚本实例时被调用

OnEnable方法：

对象被激活状态时被调用

Start方法：

该方法实在加载游戏场景的时候被调用

Update方法：

该方法会在执行每帧之前被调用

FixedUpdate方法：

该方法是执行物理行为的时候被调用

OnGUI方法：

处理OnGUI事件

OnGestroy方法：

对象销毁时调用

2.23DsMAX软件

3dsMax是一款功能强大的3D建模设计软件，渲染逼真的3D模型和动画，主要基于多边形建模，和其他动画程序相比，多边形建模在游戏制作中使用更广，因为游戏制作对模型的面数是有高度特定控制的。

它具有非常人性化的界面，还可以用于管理动画中的专业项目。

最出色的功能之一就是添加插件功能，从而极大的提高了工作效率。

2.3Photoshop软件

Photoshop是在1987年诞生的，由Thomas和JohnKnoll两人发开，是一款平面图像处理软件。

可以编辑图片的颜色和形状，添加文本以及做出各种各样的图像效果，它是为专业设计师制作的，它需要很高的性能，PS能进行图像校正和调整，裁剪图片，添加图层等功能。

主要用于网页设计、图像处理、三维动画、广告设计、彩色印刷以及影像特效制作等众多领域，已成为国际平面设计的标准技术。

2.4VisualStudiocode软件

Visualstudiocode是一款轻量级源代码编辑器，但是如果搭配插件使用的话，可以和VisualStudio的功能一样强，可在Windows、Linux、MacOS上运行，支持Unity的调试功能，而且支持智能提示，开发人员在开发过程中出现了代码错误的时候，它能定位到具体位置，还有各种方便的快捷键，软件开源并且免费使用。

第三章游戏策划及可行性分析

3.1游戏系统概述

该项目是基于Unity3D引擎开发的变装游戏，游戏模式可分为两种，一种是单机模式，一种是联网模式，本次开发的是单机模式，游戏的玩法是玩家在进入游戏前选择发型、衣服、裙子、手套、裤袜、鞋子、眼睛等，然后搭配好个人喜欢的服饰，确定进入游戏。

游戏功能有玩家可通过左键点击地面，人物移动到指定位置并有粒子效果显示点击位置，鼠标右键控制视角，玩家技能系统、敌人AI系统、战斗系统、回血站点、按Tab键显示换装系统、游戏结束等实现组成。

3.2可行性分析

3.2.1技术可行性

Unity3d引擎具有UGUI界面、物理系统、事件系统、粒子系统、还有AI系统，而本次游戏开发的变装功能的实现，使用UGUI中的Toggle和OnChangeValue实现的。

游戏在碰撞和攻击的时候，需要用到碰撞器，物理系统提供碰撞检测函数。

在玩家发动技能的时候，发射的粒子，可以通过粒子系统制作。

敌人的运动和巡逻有动画状态机和AI系统可以实现，血条的增减可以通过UGUI完成。

现今所需的所有功能Unity3D引擎足够支持。

所以本次开发制作技术方面可行。

3.2.2经济可行性

Unity3D引擎支持跨平台开发，支持Windows系列、Linux系列等操作系统的开发，制作好的游戏直接就可以导出exe文件在本地生成，玩家只需要复制一份到本地电脑就可以运行体验，所以不存在网络成本。

如果需要在苹果或者安卓系统中体验，Unity3D引擎的优势突出，开发人员不用开发多个版本，就可以实现多平台开发，开发成本降低，并且效率高，因此经济上可行。

3.2.3社会可行性

在金钱社会的影响之下，在如今的部分游戏有以下特征：

血腥、杀戮、外表暴露，例如：

《毁灭战士3》、《美人三国》、《女王之刃》等游戏，这些游戏对于青少年的身心健康发展具有相当大的影响，而这款变装游戏都不具备这些特性，这款游戏采用卡通人物形象动漫风设定手法，游戏人物风格清新、唯美、可爱，更加适合青少年娱乐。

因此游戏开发在社会上可行。

3.3游戏架构设计

下图3-3-1所示为游戏架构设计图：

图3-3-1游戏架构

第四章变装系统的设计与实现

4.1变装系统的前期设计

4.1.13DSMAX制作人物及服饰

在3DSMAX中新建一个长方体，将其转化为可编辑多边形，然后在“修改”点击多边形，通过编辑多边形，如插入顶点，挤出、倒角插入、收缩、扩张等属性，完成对人物身体的建模，然后再使用镜像工具，完成对身体另一半的建模。

然后再给人物增加贴图，制作完成的人物模型如下图4-1-1所示。

图4-1-1人物模型

同理，头、头发、衣服、裤袜、鞋子也是采用同样的方式进行建模，最后把模型全部集中在一起。

制作完成的服装模型如下图4-1-2所示。

图4-1-2人物服装

4.1.2骨骼动画的原理

在新建好人物及服装之后，模型是不能直接动起来的，需要给模型绑定骨骼，事实上，可以不需要给人物增加骨骼，人物也一样可以运动，可以在关键帧里修改模型的顶点位置信息，这样人物就会跟着一起运动，但是，这种方式有一个缺点，就是效率低，如果需要制作一个复杂的动画，那么这种方式将会被淘汰掉。

因此，就产生了骨骼+蒙皮的制作方式，它是通过将皮肤上的点转变成空间上的点，然后通过平移、旋转缩放把骨骼移动到新位置，再根据骨骼的新位置计算皮肤上的顶点的位置。

如果一个顶点被多根骨骼影响，就需要使用顶点混合计算新的坐标点，而蒙皮就是为了把皮肤新的坐标点跟对应骨骼关联。

至于怎么关联？

每个顶点在骨骼上都有一个标号，然后在皮肤上受哪几根骨骼的影响还有受权重的影响有多大决定的。

4.2变装系统的实现原理

Unity3D变装系统，有各式各样，但是这个变装系统采用的是Unity3d动态变装，这里需要一些服饰和变装的思路。

这里的变装不是单纯的换衣服裤子的颜色，而是更换衣服和裤子的款式。

谈到变装，很多游戏都有换装系统，包括一些很火的手游，例如王者荣耀、阴阳师、永远的七日之都、模拟人生，游戏的种类不一样，换装的原理也也是会有所不同。

2D变装与3D变装有着很大差别，2D的换装需要大量图片来实现，而3D变装则不用，3D的换装需要用骨骼动画来实现。

先把资源导入Unity，把人物模型拖到渲染器上，模型是一个白模，需要把贴图拖到人物身上，游戏人物组件只有一个Transform,骨骼多大表示是通过位置信息来表示的，找到对应部分的模拟，把对应的材质加到里面去。

骨骼一直在动，它的位置信息也在不断发生改变，之所以会动着动着就停下来了，是因为没有勾选loop。

SkinnnedMeshRenderer是蒙皮网格渲染器，主要用来渲染人物的，里面包含三大部分，包含网格、骨骼、还有材质。

勾选上，隐藏，就是换装的原理。

动态的话，要换骨骼，如果是静态的话，换掉Mesh就可以了。

4.3变装系统的实现步骤

1）换装的场景搭建，首先需要在场景中带有girl所有部位的模型，命名为lookhand-1，子物体中有15种头发，11件上衣，7副手套，11套短裙，8双裤袜，8双鞋子，9套长裙，1双眼睛，把这些模型的skinnedmeshreaderer存储到模型里面。

然后还要一个空的骨骼，命名为lookhand-1Target，还是girl的模型，但是需要把skinnedmeshreaderer全部删除掉，只留骨骼。

一些服饰是通过代码生成的。

新建一个文件夹命名为Resources，把lookhand-1和lookhand-1Target做成预制体放入Resources中，通过寻找Resources中的物体，生成到游戏场景中。

把换装的房间模型导入游戏场景中，调整房间好与lookhand-1的位置。

2）换装骨骼的加载：

将lookhand-1中的所有skinnedmeshreaderer的信息存储到字典里。

存储的方式是通过部位的名字加编号，所以模型部位在命名之前就需要命名好。

新建一个字典，使用一个字典是存储不了的，字典通过键值对来查找信息，键是唯一的，值是不唯一，这里使用的嵌套字典来存储位置信息。

另外有一套transform类型的骨骼信息，用来做骨骼绑定。

初始化游戏信息，生成资源游戏物体，生成出来之后隐藏。

骨架的加载也是同样的方式。

如下图4-3-1所示：

图4-3-1骨骼加载

3）换装信息数据的存储：

遍历所有子物体，然后把子物体的名字进行拆分，进行存储，然后生成对应的部位信息，且只生成一次。

如下图4-3-2所示：

图4-3-2换装信息存储

4）换装逻辑的实现：

换装的实现就是换材质球、换Mesh、换骨骼，ChangeMesh中有两个参数，通过girlData可以传入一个部位的名字，以及这个部位所对应的编号，然后取出skinnedmeshrenderer去替换当前lookhand-1Target的skinnedmeshrenderer。

代码如下图4-3-3所示：

图4-3-3更换服装

5）人物加载到动态加载到场景中，初始化骨架让她有mesh、材质骨骼信息，建一个二维数组，二维数组中有part，num,默认穿第一套衣服。

代码如下图4-3-4所示：

图4-3-4动态加载代码

6）游戏面板单选框的制作：

右键新建一个Canvas,在Canvas之下新建添加一个Image，将Image改名为BG，在Image（Script）组件中添加背景图，然后将ImageType改成sliced。

在添加一个Image，名字改为bg,同理BG的步骤，然后再bg下添加hair、coat、gloves、pants、stockings、shoes、outfit、eye、hairPanle。

在hair中再新建一个Image。

如下图4-4-5所示：

图4-3-5变装Image面板

7）点击菜单栏中的不同服饰，显示不同信息：

在hair中添加Toggle组件，然后添加图片以及在OnValueChanged选择函数，其他服饰也同理可得，如下图4-3-6所示：

图4-3-6hair面板

8）更换面板UI图标：

使用UGUI来制作，添加背景图片，让背景图片自适应，增添选项栏，可以选择头发、上衣短裙、鞋子、裤袜、长裙、眼睛。

都添加ToggleGroup组件，在头发中新建Image将名改成hair-1，添加图片，需要15种发型，新建15个Image，在hair-1中新建两个Image，名字分别为bored和ok，添加相应的图片。

如下图4-3-7及4-3-8所示：

图4-3-7hair图片面板

图4-3-8切换图标代码

9）保存换装信息到新的场景：

代码如下图4-3-9和4-3-10所示：

图4-3-9保存信息

图4-3-10加载到game场景

10）添加换装动画，最后，人物在换装的时候，上衣和一整套裙子不能同时使用，需要判断是上衣还是裙子，两者不能同时有，只能存在一个，最