卢杰基于UnityD的坦克大战游戏的设计和实现.docx

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卢杰基于UnityD的坦克大战游戏的设计和实现

毕业实训报告

课题名称：

基于Unity3d坦克大战游戏设计与实现

专业：

软件技术

班级：

RZ软技154

学号：

60190410

学生姓名：

卢杰

指引教师：

赵冬

5月15日

关于卢杰同窗实训鉴定

同窗于年月日至年月日在我公司部门进行了毕业实训。

在实训中，该同窗在

单位签章：

指引教师签字：

年月日

中原工学院

毕业实训任务书

年2月13日

学生姓名

卢杰

学号

专业

软件技术

班级

RZ软技154

课题名称

基于Unity3D坦克大战游戏设计与实现

课题来源

实训公司

指引教师

张鑫宇，李星辰

专业

Unity3D

职称

讲师

课题阐明：

该系统运用Unity3D跨平台功能突出、兼容性强特点，结合C#开发一款坦克大战游戏系统，画面好看，游戏方式简朴，玩家易上手。

承担任务：

寻找素材搭建场景，并编写相应功能代码

工作进度安排：

第4周:

（3月6号-3月10号）拟定题目

第5周：

（3月13号-3月17号）寻找素材

第6周：

（3月20号-3月24号）对相应功能进行编码

第7周：

（3月27号-3月31号）对相应功能进行编码

第8周：

（4月3号-4月7号）查找BUG并优化项目

指引教师签字：

年月日

实训单位意见

签章：

年月日

学院意见

签章：

年月日

中原工学院

毕业实训评审表

学号

姓名

卢杰

专业

软件技术

班级

RZ软技154

题目

基于Unity3D坦克大战游戏设计与实现

指

导

教

师

评

语

成绩（百分制）：

指引教师签名：

年月日

摘要

本文运用Unity3D跨平台功能突出、兼容性强特点，结合C#开发一款坦克大战游戏系统，该系统运营流畅，具备较好可玩性和跨平台性。

课题题目为基于Unity3D坦克大战游戏射击与开发，旨在成功设计出一款可以在PC端运营坦克游戏，在毕业设计完毕时，坦克模型应当能再PC端运营。

游戏中，咱们可以运用鼠标、键盘来对咱们坦克进行迈进后退，并且可以对坦克进行旋转以及发射炮弹，通过这次设计，自己也体验了技术实现过程。

核心词：

Unity3D；坦克大战游戏；游戏引擎

第1章项目概述

1.1项目背景

随着社会科技水平和经济水平迅速发展，游戏行业以迅雷不及掩耳之势迅速发展着。

当前游戏行业和电影行业可以说已经站在同一高度，特别是3D技术进步使得游戏在人们寻常生活中占据着重要地位。

在3D技术如此盛行今天，游戏引擎收到关注也持续高涨，当前重要引擎有BigWorld引擎、UnrealEngine3虚幻引擎、Gamebryo引擎、Unity3D引擎。

相对于前三种引擎来说，Unity3D是近来几年才流行起来，但它由于完美跨平台系统使她迅速在引擎市场占据了重要地位。

本文将简介一款以Unity3D为开发平台，结合C#坦克大战游戏系统，该系统在保证运营效果同步，具备设备规定低，跨平台性能好，运营流畅稳定特点。

1.2技术路线

1.2.1游戏设计与制作阶段

在游戏设计阶段就要想好这款游戏大概内容，主题鲜明，并且具备良好游戏乐趣，游戏内容丰富，符合咱们寻常生活中逻辑规律。

1.2.2开发环境

Unity3D

Unity是一款跨平台游戏开发工具，从一开始就被设计成易于使用产品。

作为一种完全集成专业级应用，Unity还是功能强大游戏引擎。

Unity3D是一种让你轻松创作多平台游戏开发工具，是一种全面整合专业游戏引擎。

C#语言

C#是一种安全、稳定、简朴、优雅，由C和C++衍生出来面向对象编程语言。

它在继承C和C++强大功能同步去掉了某些她们复杂特性（例如没有宏以及不容许多重继承）。

C#综合了VB简朴可视化操作和C++高运营效率，以其强大操作能力、-优雅语法风格、创新语言特性和便捷面向组件编程支持成为.NET开发首选语言。

1.3项目设计目的

本游戏应当具备如下界面和功能：

（1）界面设计美观。

（2）主角进行移动和碰撞检测。

（3）敌人自动寻路以及自动袭击

（4）敌人死亡与主角死亡。

第2章系统设计

2.1系统整体设计

游戏系统设计重要包括主菜单界面、主场景和游戏结束场景这三大模块构成。

其中在主菜单界面和游戏结束场景界面实现了按钮点击事件；主场景是该游戏主体，主角和敌人逻辑都在该场景中实现。

游戏流程图如图2.1所示：

图2.1游戏流程图

2.2系统界面设计

2.2.1游戏主菜单

游戏主菜单如图2.2所示：

图2.2游戏主菜单

2.2.2游戏协助界面

游戏协助界面如图2.3所示：

图2.3游戏协助界面

2.2.3游戏结束界面

游戏结束界面如图2.4所示：

图2.4游戏结束界面

2.2.4游戏主界面

图2.5游戏主界面

2.2.5主角模型

主角模型如图2.6所示：

图2.6主角模型

2.2.6敌人模型

敌人模型如图2.7所示：

图2.7敌人模型

2.2.7游戏地图模型

游戏地图模型如图2.8所示：

图2.8游戏地图模型

第3章游戏菜单界面实现

本章涉及按钮制作和游戏简介、协助界面。

这些事关联在一起，通过点击相应按钮来达到相应场景切换。

它们制作重要运用UGUI（Unity3D内置组件）来实现。

3.1按钮实现

（1）按钮是由Image组件（需添加Button脚本，该脚本为Unity3D内置脚本）和Text组件结合实现。

（2）按钮点击功能，在每个Button脚本下均有一种OnClick（）（点击事件）办法可以绑定点击后需要实现办法。

然后将每个按钮办法绑定上去即可实现按钮功能。

3.2游戏主菜单界面实现

3.2.1阐明按钮

（1）功能

阐明按钮功能是将游戏阐明界面显示出来，也就是切换到游戏阐明界面场景。

（2）代码如下

publicvoidOnIntroButtonClick（）

{

SceneManager.LoadScene（"StartUI_Intro"）;

}

3.2.2退出按钮

（1）功能

退出按钮功能是将游戏退出。

（2）代码如下

publicvoidOnExitButtonClick（）

{

Application.Quit（）;

}

3.2.3游戏开始按钮

（1）功能

游戏开始功能是进入游戏主场景，也就是切换到游戏主场景。

（2）代码如下

publicvoidOnStartButtonClick（）

{

SceneManager.LoadScene（"Main"）;

}

3.3游戏协助界面实现

3.3.1关闭按钮

（1）功能

关闭按钮功能是关闭游戏协助界面，回到游戏主菜单，也就是切换到游戏主菜单。

（2）代码

publicvoidOnCloseButtonClick（）

{

SceneManager.LoadScene（"StartUI"）;

}

3.3.2游戏协助文字

界面上文字描述，重要是运用UGUI中Label来实现。

在Text属性里输入需要显示内容，即可显示出来。

如图3.1所示：

图3.1游戏协助Text

3.4游戏结束界面实现

3.4.1重新开始按钮

（1）功能

重新开始按钮功能是回到游戏主界面，也就是切换到游戏主界面

（2）代码

publicvoidOnResetButtonClick（）

{

SceneManager.LoadScene（"Main"）;

}

3.4.2退出游戏按钮

（1）功能

退出游戏按钮功能是将游戏退出

（2）代码

publicvoidOnExitButtonClick（）

{

Application.Quit（）;

}

3.4.3分数显示

（1）功能

分数显示是在游戏结束后将数据保存下来，切换到游戏结束场景后将数据读取并显示出来，然后将分数归0。

（2）代码

usingUnityEngine.UI;

publicTextscore_Text;

voidStart（）

{

score_Text.text="最后得分为：

"+PlayerPrefs.GetString（"分数"）+"分";

PlayerPrefs.SetString（"分数"，"0"）;

}

3.5游戏主界面实现

3.5.1重置按钮

（1）功能

重置功能按钮是将游戏回到刚开始游戏样子，也就是重新加载本场景

（2）代码

publicvoidOnResetButtonClick（）

{

SceneManager.LoadScene（"Main"）;

}

3.5.2退出按钮

（1）功能

退出按钮功能是回到游戏结束界面，也就是将场景切换到游戏结束场景。

（2）代码

publicvoidOnQuitButtonClick（）

{

SceneManager.LoadScene（"GameOver"）;

}

3.5.2游戏得分

（1）功能

当击杀一种敌人后变增长分数，并且保存分数，将分数显示出来

（2）代码

publicvoidScoreAdd（）

{

score.text="分数：

"+scoreNum+"分";

PlayerPrefs.SetString（"分数"，scoreNum.ToString（））;

}

第4章游戏主界面实现

4.1场景搭建

将Unity资源包（后缀名为.unitypackage）导入到项目当中，导入方式为直接拖拽资源包至Project面板下，然后选取所有导入。

导入后选取场景模型，拖拽至Hierarchy面板，将模型Transform组件Reset，场景搭建就完毕了。

4.2主角功能实现

一方面在导入资源包中找到主角模型，将其拖拽至Hierarchy面板。

4.2.1移动

（1）实现思路

在主角身上添加Rigidbody刚体组件，使用刚体组件通过horizontal轴和vertical轴来运动，W、S控制主角迈进和后退，A、D控制主角左右旋转。

刚体组件如图4.1所示。

图4.1刚体组件

（2）代码

privatevoidPlayerMove（）

{

horizontal=Input.GetAxis（"Horizontal"）;

vertical=Input.GetAxis（"Vertical"）;

m_Rigidbody.velocity=transform.forward*vertical*moveSpeed;

m_Rigidbody.angularVelocity=transform.up*horizontal*angularSpeed;

}

4.2.2袭击

（1）实现思路

当按下鼠标左键时候，在主角坦克炮口这个位置，实例化一种炮弹，并且给子弹一种向前发射速度。

（2）代码

privatevoidPlayerAttack（）

{

if（Input.GetMouseButtonDown（0））

{

if（EventSystem.current.IsPointerOverGameObject（））

{

return;

}

GameObjectnewShell=Instantiate（m_Shell，m_TankFire.position，m_TankFire.rotation）asGameObject;

newShell.GetComponent（）.identity=playerIdentity;

newShell.GetComponent（）.velocity=newShell.transform.forward*newShell.GetComponent（）.moveSpeed;

newShell.GetComponent（）.shellAttack=attack;

m_AudioSource.Play（）;

}

}

4.2.3受到伤害

（1）实现思路

当敌人炮弹碰撞到主角时，将敌人袭击力通过炮弹传过来，使主角减少血量，当主角血量为0时，在主角位置实例化一种坦克爆炸特效，并且销毁主角这个对象。

碰撞检测需要给主角加碰撞体组件。

碰撞体组件如图4.2所示。

图4.2刚体组件

（2）代码

publicvoidPlayerBruise（floatatk）

{

if（playerHp<=0）

{

return;

}

playerHp-=atk;

hp_Image.fillAmount-=atk/PLAYERHP;

if（playerHp<=0）

{

Instantiate（m_TankExplosion，transform.position+transform.up，Quaternion.identity）;

Destroy（gameObject）;

isPlayerDie=true;

}

}

4.3摄像机功能实现

摄像机是Unity3D开发中不可获取组件，它就像人类眼睛以及耳朵，如果没有摄像机就什么也看不见，什么也听不见。

而在本项目中，摄像机作用是，跟随主角，并可以自由旋转，亦可以通过鼠标滚轮来拉近或拉远视角，达到3D效果。

4.3.1移动

（1）实现思路

在主界面场景运营时候，将摄像机看向主角，并记录下主角与摄像机偏移量，然后将自己位置与主角位置永远保持在一种偏移量中。

（2）代码

voidStart（）

{

transform.LookAt（PlayerController._instance.transform.position）;

offect=transform.position-PlayerController._instance.transform.position;

}

privatevoidCameraMove（）

{

transform.position=PlayerController._instance.transform.position+offect;

}

4.3.2环绕主角旋转

（1）实现思路

当按下鼠标右键时通过MouseX轴和MouseY轴来获取鼠标移动量，来变化摄像机旋转。

（2）代码

privatevoidCameraRotate（）

{

if（Input.GetMouseButton

（1））

{

transform.RotateAround（PlayerController._instance.transform.position，PlayerController._instance.transform.up，Input.GetAxis（"MouseX"）*rotateSpeed）;

Vector3newPosition=transform.position;

QuaternionnewRotation=transform.rotation;

transform.RotateAround（PlayerController._instance.transform.position，transform.right，-Input.GetAxis（"MouseY"）*rotateSpeed）;

if（transform.eulerAngles.x<10||transform.eulerAngles.x>80）

{

transform.position=newPosition;

transform.rotation=newRotation;

}

}

offect=transform.position-PlayerController._instance.transform.position;

}

4.3.3视野拉近或拉远

（1）实现思路

通过滑动鼠标滚轮来拉近或拉远视野，也就是用MouseScrollWheel轴通过变化摄像机与主角距离大小来控制摄像机视野拉近或者拉远。

（2）代码

privatevoidCameraScrollWheel（）

{

distance=offect.magnitude;

distance-=Input.GetAxis（"MouseScrollWheel"）*scrollWheelSpeed;

distance=Mathf.Clamp（distance，2，20）;

offect=offect.normalized*distance;

}

4.4敌人功能实现

敌人功能重要是移动，射击，受伤爆炸，生成等。

4.4.1生成

（1）实现思路

在地图上选取3-5个出生点，然后使用随机数获取其中一种位置，然后在这个位置上实例化敌人。

（2）代码

IEnumeratorCreatEnemy（）

{

while（true）

{

yieldreturnnewWaitForSeconds（creatTime）;

GameObjectgo=Instantiate（enemyTank，transform.GetChild（Random.Range（0，transform.childCount））.position，Quaternion.identity）asGameObject;

}

}

4.4.2移动

（1）实现思路

敌人移动是通过Unity内置寻路系统来控制，Unity寻路系统需要将需要寻路地面NavigationStatic勾选上，然后点击菜单栏Window菜单，点击Navigation后点击Bake，即可完毕寻路设立。

然后用代码来控制寻路点，使敌人移动。

当敌人与主角之间距离不不大于一定距离时，敌人寻路点为主角需要保护建筑物，当敌人与主角之间距离不大于一定距离时，敌人寻路点为主角位置。

（2）代码

privatevoidEnemyMove（）

{

if（Vector3.Distance（transform.position，PlayerController._instance.transform.position）>=m_NavMeshAgent.stoppingDistance）

{

m_NavMeshAgent.SetDestination（navTargetPos.position）;

Quaterniontarget=Quaternion.LookRotation（navTargetPos.position-transform.position，Vector3.up）;

transform.rotation=Quaternion.Slerp（transform.rotation，target，Time.deltaTime/0.1f）;

}

else

{

m_NavMeshAgent.SetDestination（PlayerController._instance.transform.position）;

Quaterniontarget=Quaternion.LookRotation（PlayerController._instance.transform.position-transform.position，Vector3.up）;

transform.rotation=Quaternion.Slerp（transform.rotation，target，Time.deltaTime/0.1f）;

}

}

4.4.3袭击

（1）实现思路

当敌人寻路停止时，即找到目的时，开始计时，每几秒在炮口实例化一颗炮弹，并给炮弹一定速度。

（2）代码

privatevoidEnemyAttack（）

{

runTime+=Time.deltaTime;

if（runTime>=time）

{

if（m_NavMeshAgent.remainingDistance!

=0&&m_NavMeshAgent.remainingDistance<=m_NavMeshAgent.stoppingDistance+0.1f）

{

runTime=0;

GameObjectnewShell=Instantiate（m_Shell，m_TankFire.position，m_TankFire.rotation）asGameObject;

newShell.GetComponent（）.identity=enemyIdentity;

newShell.GetComponent（）.velocity=newShell.transform.forward*newShell.GetComponent（）.moveSpeed;

newShell.GetComponent（）.shellAttack=attack;

m_AudioSource.Play（）;

}

}

}

4.4.4受伤

（1）实现思路

当主角炮弹碰撞到敌人时，将主角袭击力通过炮弹传过来，使敌人减少血量，当敌人血量为0时，在敌人位置实例化一种坦克爆炸特效，并且销毁敌人这个对象。

碰撞检测需要给敌人加碰撞体组件。

（2）代码

publicvoidEnemyBruise（floatatk）

{

if（enemyHp<=0）

{

return;

}

enemyHp-=atk;

hp_Image.fillAmount-=atk/ENEMYHP;

if（enemyHp<=0）

{

Instantiate（m_TankExplosion，transform.position+transform.up，Quaternion.identity）；

m_Canvas.SetActive（false）;

Destroy（gameObject）；

GameManager._instance.scoreNum++;

GameManager._instance.ScoreAdd（）;

}

}

4.5炮弹碰撞检测

4.5.1炮弹身份

给炮弹定义一种叫做身份枚举，里面有玩家和敌人，当玩家袭击实例化子弹时候就将实例化生成子弹身