基于VR技術(shù)的三維射擊游戲開發(fā)研究

基于VR技術(shù)的三維射擊游戲開發(fā)研究1引言在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)全面普及形勢(shì)下，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用屢見不鮮，而作為大眾化網(wǎng)絡(luò)娛樂(lè)方式，網(wǎng)絡(luò)游戲用戶不斷增多。但是游戲軟件開發(fā)在我國(guó)起步較晚，發(fā)展相對(duì)緩慢，對(duì)于虛擬世界構(gòu)建而言，要求設(shè)計(jì)人員的藝術(shù)與人文知識(shí)豐富，還需具備與時(shí)俱進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，以及圖形硬件理解能力。計(jì)算機(jī)圖形編程與接口息息相關(guān)，基于此，可專注于應(yīng)用程序，目前最常見的圖形接口是DirectX、OpenGL[1]。2游戲開發(fā)需求射擊游戲是一種模擬仿真游戲，特點(diǎn)是模擬精確性與畫面表現(xiàn)。其一，模擬精確性是戰(zhàn)機(jī)操控時(shí)可模擬游戲者在真實(shí)世界的體驗(yàn)；其二畫面表現(xiàn)是模擬游戲模型以三維制圖方式顯示，所以，游戲模擬對(duì)三維技術(shù)與主機(jī)速度要求較高[2]?；赩R技術(shù)的三維射擊游戲總結(jié)構(gòu)具體如圖1所示。3三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)三維VR技術(shù)主要?jiǎng)澐譃槿?。首先，模擬空間場(chǎng)景技術(shù)，此技術(shù)適合應(yīng)用于樓盤展示與虛擬游戲。在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展趨勢(shì)下，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用要求不斷提高，當(dāng)前大部分樓盤在使用三維VR技術(shù)為客戶呈現(xiàn)信息。其次，3D事物展示，即CuLt3D技術(shù)，適用于電子商務(wù)產(chǎn)品演示，京東商城與淘寶商家都以其向消費(fèi)者展示商品。再次，底層引擎或API圖像接口，即OpenGL等[3]。三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)總框架具體如圖2所示。圖1三維射擊游戲總結(jié)構(gòu)4游戲開發(fā)流程設(shè)計(jì)三維游戲開發(fā)常使用工具是Unity3D，可整合各種專業(yè)游戲引擎，三維游戲開發(fā)內(nèi)容是基于交互式三維模型為游戲者呈現(xiàn)身臨其境的游戲體驗(yàn)。通過(guò)Unity3D與VR技術(shù)有機(jī)融合，進(jìn)行游戲開發(fā)流程設(shè)計(jì)，具體如圖3所示。游戲開發(fā)流程主要?jiǎng)澐譃橘Y源管理、場(chǎng)景構(gòu)建、游戲發(fā)布等，以保證游戲渲染流程的順暢性。資源管理十分寬泛，即腳本、材質(zhì)組件、3D模型等構(gòu)成文件，可實(shí)現(xiàn)資源預(yù)設(shè)與處理功能。在游戲場(chǎng)景中添加資源之后，需融合多文件，將添加資源匯總整合，即所謂的游戲場(chǎng)景構(gòu)建。場(chǎng)景構(gòu)建包含編輯場(chǎng)景元素，深層加工處理場(chǎng)景元素，加以融合。游戲發(fā)布則為更深層加工與處理，最終需生成游戲安裝包，可基于智能終端安裝運(yùn)行[4]。圖2三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)總框架圖3三維游戲開發(fā)流程5游戲功能模塊設(shè)計(jì)三維射擊游戲功能模塊劃分具體如圖4所示。5.1基礎(chǔ)框架圖4三維射擊游戲功能模塊系統(tǒng)基礎(chǔ)框架模塊的作用是負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)框架，與操作系統(tǒng)交流。其中，游戲菜單的任務(wù)是以供游戲者開始或退出游戲，以及設(shè)置游戲參數(shù)；場(chǎng)景繪制則負(fù)責(zé)構(gòu)建游戲場(chǎng)景，創(chuàng)建實(shí)體；攝像機(jī)控制的作用是實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景漫游功能[5]。5.1.1游戲菜單游戲菜單框架具體如圖5所示。圖5游戲菜單框架5.1.2場(chǎng)景繪制場(chǎng)景繪制框架具體如圖6所示。圖6場(chǎng)景繪制框架5.2碰撞檢測(cè)碰撞檢測(cè)功能模塊作用是實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)，及其后續(xù)處理。基于游戲?qū)嶓w類型，劃分碰撞檢測(cè)模塊。其中，模型與場(chǎng)景碰撞檢測(cè)的任務(wù)是處理模型與場(chǎng)景，及其場(chǎng)景其他物體間碰撞檢測(cè)；子彈與場(chǎng)景、模型碰撞檢測(cè)的作用是處理子彈與場(chǎng)景實(shí)體和模型的碰撞檢測(cè)。碰撞檢測(cè)子模塊具備通用框架，具體如圖7所示。5.3模型控制模型控制模塊的作用是控制游戲主要實(shí)體?；趯?shí)體類型，細(xì)化為游戲玩家與非游戲玩家。其一，游戲玩家控制的作用，響應(yīng)鍵盤與鼠標(biāo)輸入，非游戲玩家控制的任務(wù)是控制非游戲玩家針對(duì)游戲玩家搜索與響應(yīng)的事件，例如被擊中時(shí)執(zhí)行死亡動(dòng)作[6]。圖7通用框架5.3.1游戲玩家游戲玩家控制框架具體如圖8所示。圖8游戲玩家控制框架5.3.2非游戲玩家非游戲玩家控制框架具體如圖9所示。圖9非游戲玩家控制框架6游戲?qū)崿F(xiàn)以三維海戰(zhàn)射擊游戲開發(fā)為例，進(jìn)行基于VR技術(shù)的三維射擊游戲?qū)崿F(xiàn)分析。6.1游戲人物實(shí)現(xiàn)現(xiàn)階段，Maya與3DSMax是兩大主流三維設(shè)計(jì)軟件，二者間的交互性非常強(qiáng)。三維射擊游戲中，人物逼真與人體模型構(gòu)建密切相關(guān)，所以，需全面了解人物結(jié)構(gòu)，即頭部、四肢、軀干。為保證游戲人物更真實(shí)、生動(dòng)、貼切，應(yīng)注重人物模型骨骼與肌肉設(shè)計(jì)?？赏ㄟ^(guò)制作明暗交界線，體現(xiàn)人物身體結(jié)構(gòu)。在人物制作中，還需注意人物肌肉結(jié)構(gòu)構(gòu)建，以凹凸有致的線條劃分，以確保人物足夠飽滿與逼真。6.2游戲場(chǎng)景與道具實(shí)現(xiàn)6.2.1游戲道具三維海戰(zhàn)射擊游戲道具主要是戰(zhàn)船，重要性僅次于人物設(shè)計(jì)，所以，在戰(zhàn)船模型構(gòu)建時(shí)，應(yīng)基于甲板、船艙、帆、桅桿等進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)。就船體與船帆制作而言，船體結(jié)構(gòu)需承載船身重量，是占據(jù)的龍骨部分。為防止由于過(guò)度制作加重計(jì)算機(jī)渲染的負(fù)荷，只制作可滿足游戲需要的船體結(jié)構(gòu)。此外，船帆制作可利用Maya模型的多邊形建模。在游戲畫面中，船帆動(dòng)畫效果應(yīng)與游戲場(chǎng)景相符，即在遇到暴風(fēng)雨天氣時(shí)，船帆動(dòng)畫效果應(yīng)積極配合；船體撞擊時(shí)，也應(yīng)配合類似動(dòng)畫效果，此動(dòng)畫效果大體上都是基于船帆進(jìn)行制作。一般來(lái)說(shuō)，是通過(guò)多邊形建模方法，使用布料替代多邊形建模，合理布置布料參數(shù)值，通過(guò)反復(fù)測(cè)試，嚴(yán)格控制布料柔軟性，以此獲得預(yù)期效果。6.2.2游戲場(chǎng)景三維海戰(zhàn)射擊游戲場(chǎng)景開發(fā)，是為保證游戲環(huán)境更逼真、形象，貼圖材質(zhì)、燈光、游戲感官等都與其息息相關(guān)?；?DsMax軟件，合理開發(fā)貼圖材質(zhì)、燈光、游戲感官等場(chǎng)景要素。燈光的作用是促使場(chǎng)景明亮，同時(shí)烘托游戲場(chǎng)景氣氛與情調(diào)，為游戲者帶來(lái)更加生動(dòng)、真實(shí)的游戲體驗(yàn)。材質(zhì)貼圖設(shè)計(jì)也十分關(guān)鍵，在日常生產(chǎn)生活，不同材質(zhì)給人以不同感受，所以，制作方式也存在較大差異。利用3DsMax軟件健全的貼圖材質(zhì)編輯功能，可最大程度上滿足游戲開發(fā)要求，新版本軟件為獲取更好效果，還會(huì)開發(fā)一些新功能，可直接調(diào)整相關(guān)參數(shù)[7]。7結(jié)束語(yǔ)綜上所述，隨著人們對(duì)游戲要求越來(lái)越豐富化，三維游戲開始備受青睞。而三維游戲的衍生推動(dòng)了VR技術(shù)的更新發(fā)展，為繪制更加真實(shí)、復(fù)雜的虛擬世界，需針對(duì)三維游戲的各個(gè)部分構(gòu)建三維模型，科學(xué)設(shè)計(jì)模