基于U n i t y 3 d拼圖游戲的設計與實現

中南民族大學計算機科學學院 黃 俊

基于U n i t y 3 d拼圖游戲的設計與實現

中南民族大學計算機科學學院 黃 俊

Unity3D是由Unity Technologies公司開發的專業跨平臺游戲開發的虛擬現實引擎，其打造了一個完美的夸平臺程序開發生態鏈，用戶可以通過他輕松完成各種游戲創意和三維互動開發，創作出精彩的游戲和虛擬仿真內容。本文在介紹Unity 3D引擎的基礎上，以一款《拼圖游戲》為例，詳細講述了拼圖游戲中顯示碎片，打亂碎片，移動控制，游戲結束檢測等C＃腳本的編寫方法與技巧。

Unity3d；游戲開發；拼圖游戲；C#

1 Unity 3D引擎簡介

Unity3D是一款國際領先的專業游戲引擎，其精簡、直觀的工作流程，功能強大的工具集，使得游戲開發周期大幅度縮短。Unity3d編輯器可以運行在Windows、Mac OS X以及Linux平臺。其最主要的特點如下：一次開發就可以部署到時下所有主流游戲平臺，目前Unity能夠支持發布的平臺有23個之多。用戶無須二次開發好移植，就可以輕松部署到相應的平臺，節省了大量的開發時間和精力。在移動互聯網大行其道的今天，Unity正吸引著越來越多人的關注。本案例以Unity 5.3為例開發游戲。

2 《拼圖游戲》的設計與實現

2.1 本項目的制作流程

在此次要完成的射擊類項目中，由于人力物力等各種客觀條件的限制，沒有特別明確的分工，包括策劃、美術和程序基本都是作者一個人完成的，特別需要指出的是，在美術和聲音資源方面借助了一部分網絡上的資源。具體制作流程圖如下所示圖2.1所示。

圖2.1 項目制流程

2.2 游戲策劃

拼圖游戲策劃內容是：游戲由以下兩個場景組成，第一個場景是初始界面設計兩個按鈕“開始”和“退出”，單機“開始”進入第二游戲界面，在拼圖游戲界面上方有3個按鈕“3×3”，“4×4”， “5×5”可以設置游戲的難度，界面下方有一個關閉按鈕，單機鼠標左鍵能夠移動可移動的拼圖碎片，當拼圖被拼好時屏幕會顯示完成的時間。

2.3 游戲UI設計

設計拼圖游戲之前，初步設定了 600*960 的屏幕分辨率，這個分辨率基本上能和市面上主流的智能手機屏幕分辨率相匹配。在確定好了游戲的屏幕分辨率之后，游戲項目中所有的U圖片的尺寸都是圍繞這個標準來設計的。在制作這些 UI界面的時候，借助了目前最流行的平面設計軟件Photoshop。主要的制作效果會在后面展示，具體的制作流程就不在一一贅述。

2.3.1 主要UI界面展示

圖2.2所示為游戲開始界面，圖2.3所示為3×3難度界面，圖2.4所示為4×4難度界面，圖2.5所示為5×5難度界面，圖2.6所示為拼圖完成界面。

圖2.2 開始界面

圖2.3 3難度界面

圖2.4 4 難度界面

圖2.5 5難度界面

圖2.6 完成界面

2.3.2 游戲UI之間的邏輯關系

在游戲開始界面（上圖2.2）點擊開始進入游戲界面（上圖2.3），在游戲界面選擇不同的難度進入相對應的界面（上圖2.3,2.4.2.5）,如果拼圖完成則進入游戲完成界面（上圖2.6），點擊關閉按鈕則退出游戲。

2.4 游戲中C#腳本概述

為了實現這款游戲，筆者共編寫了3個C#腳本程序，如下圖2.7所示，每個程序都有各自的分工，分別實現對應的功能。GridData類是拼圖游戲中的格子類，Start MenuController類是游戲開始界面的控制類，MainController類是游戲界面的控制類。

圖2.7 游戲中C#腳本

2.5 游戲主要功能的具體實現

2.5.1 屏幕分辨率自適應功能的實現

為了此款拼圖游戲項目能夠適應不同分辨率的智能手機，筆者采用了固定寬高比的方法，實現了屏幕的自適應功能。在此只需要將Resolusion的腳本掛在到不同的Scene的Main Camera上面即可。Resolusion腳本的核心代碼是如下：main Camera.aspect = 0.625f。

2.5.2 拼圖碎片類

GridData.cs是拼圖碎片類，為了處理碎片類的點擊事件，所以這個類要繼承于IPointerClickHandler類。在碎片類中有三個字段分別是顯示數字的Text字段，初始位置ID的int字段,當前所在位置ID的int字段。此外還有一個判斷碎片是否到達正確位置的屬性IsFinish，如果當前位置ID和初始位置ID相等，則該碎片已經到達正確的位置。GridData.cs類中的InitData(int id)方法是用來初始化碎片信息的。

2.5.3 拼圖碎片移動功能的實現

在拼圖游戲界面中，如果被點擊拼圖在空格子周圍，則被點擊的拼圖會移動到空的給子上，否則則不能移動。

2.5.4 創建拼圖功能的實現

創建拼圖的功能是在MainController.cs類中CreateMap()方法實現的。確定創建的碎片個數MaxID之后，循環創建拼圖碎片預設體prefab，然后為創建的游戲對象添加GirdData組件，并將創建的游戲對象存儲到數組中以便管理。

2.5.5 打亂拼圖碎片順序功能的實現

在拼圖游戲中，打亂拼圖順序的功能是在MainController.cs類中Rank()方法實現的。其原理是讓空的格子和隨機和周圍的拼圖碎片隨機的交換位置，交換很多次之后拼圖的順序就會自然打亂，這里筆者的交換次數是行數乘以1000次。

2.6 游戲發布

游戲發布是研發游戲的最后一個環節，前面筆者講到了游戲發布的相關知識，在這里筆者把游戲項目發布成.apk格式的Android手機游戲。各種環境都配置好之后，就不需要做任何改動，點擊Build 就可以發布了。

3 結束語

目前，由于智能手機硬件的快速發展、智能手機的普及以及很多年輕人對于游戲的需求，手機游戲行業具有不可估量的市場潛力。Unity3D 引擎為快速開發跨平臺的移動游戲提供了完美的解決方案，未來幾年必定是移動游戲和 Unity3D 引擎大行其道的時代。在對 Unity3D 引擎研究的這段時間，筆者學到了很多有用的東西，繼續學習新的知識，并希望能做出更多更有益的游戲，豐富人們的業余生活。

[1]吳志達.一個基于 Unity3D 游戲引擎的體感游戲研究與實現[D].廣州:中山大學,2012.

[2]陳俊峰.基于 Unity3D 的跨平臺手機網絡游戲的研究與實現[D].廣州:中山大學,2013.