基于Unity3D塔防類手機游戲的設計與制作策略

李竟

關鍵詞：unity3D;塔防;手機游戲;設計制作

國產游戲的發展可謂是突飛猛進，特別是手機游戲種類越來越多。市場調研報告顯示，估計在2023年，全球的手機玩家數量可突破30億，中國游戲市場發展前景廣闊。塔防游戲屬于較為典型的休閑游戲，受到諸多玩家的喜愛，其在設計過程Unity3D的應用必不可少，依托此技術能夠為塔防游戲的設計提供方向，優化設計思路，增強玩家的游戲體驗，推動3D手機游戲領域的快速發展。

1概述

Unity3D屬于游戲開發綜合類型工具，能夠為玩家打造輕松的游戲場景，通過三維視頻，建立實時動畫，搭建可視化平臺。Unity3D中包含編輯器、地形編輯、腳本、版本控制以及跨平臺發布多重功能，能夠形成物理引擎（ PsysX）.可以拒絕多個腳本語言運行，其中還內置Shader效果，便于開發者應用，游戲開發以后能夠向Android和iOS等手機平臺上發布，還可向PC端發布，或者利用Unity插件來發布網游。Unity3D和其他類型的游戲引擎存在顯著差異，即設計者更為關注游戲體驗感和可玩性，并非只追求設計簡單[1]。塔防游戲屬于益智類游戲，通過作戰地圖，使怪獸按照設定路線進行移動，而玩家則可根據設定位置創建炮塔，用特殊技能對敵人發起攻擊，最終獲得勝利。手機平臺中的《保衛蘿卜》《植物大戰僵尸》都屬于塔防游戲。當前，移動設備的運行性能日益提升，手機游戲也具備3D視覺體驗功能，為塔防游戲的開發提供了良好的環境。

2設計與制作策略

2.1《保衛羊村》制作與設計

2.1.1游戲設計內容

《保衛羊村》等塔防游戲就是利用Unity3D技術完成設計的。其設計思路是將人物角色劃分為“羊村武士”“灰太狼敵人”，二者分別作為防守方和進攻方。敵人根據地圖設計向左方移動，逐漸靠近羊村，并對基地發起攻擊，而攻守一方根據防守需求，完成武士角色的動態設置，創建角色展開防守，當武士能夠成功消滅一個敵人時，就可以獲得對應金幣，而金幣可以應用在防守投入中。若敵方進入羊村大門，則代表防守方失敗。

根據Unity3D塔防游戲的設計流程，要先創建模型和工程，之后建構場景，完成程序的編寫，通過測試以后相關功能才可實現。在建模階段，主要利用3DsMax軟件對游戲模型進行設計和制作。在本游戲設計中，進攻方、防守防的角色和各類武器、道具等都將被導出為FXB類型格式文件，之后使用PS軟件完成貼圖設計，最終導出PNG格式信息。重新建立Unity工程，并將其命名為“Sheep War”，之后創建文件Asserts，并將模型資源（包括PNC和FXB等）導人其中，隨后依次創建Material，Model，Prefab，Scenes，Scripts，對于以上文件采取分類管理措施。之后，設置不同游戲場景、劃分關卡，通過游戲管理器內部腳本輔助鏈接與管理[2]。

在游戲設計環節，需要依托核心技術完成腳本程序的編寫和地形建構，之后進行調試，調試通過以后發布作品，進入發布頁面，選擇游戲場景，默認加載項，之后在平臺內選擇對應的運行平臺屬性，即可發布。此時，用戶可將游戲下載到手機等設備進行試玩和測試。

2.1.2游戲設計技術

《保衛羊村》屬于塔防游戲，其設計階段的關鍵技術應用如下。

第一，創建地形。從菜單中選擇”Create terrian”，以平面地形的創建作為對象，借助編輯工具完成地形繪制，并且美化。地形編輯器擁有多種功能，借助“拉高降低”功能可建構山壑：依托“平滑工具”，能夠將地形的棱角去除：選擇“貼圖工具”還可自定義地形貼圖，設置綠色和黃色等顏色，或者種植各類植物：利用“細節工具”完成花草植被等細節元素的設置。在場景中，默認主攝像機，并選擇對象，將其屬性設定為Projection，垂直觀察，對于觀察位置進行調整，保證預覽窗口可以清晰觀察游戲運行鏡頭。點擊編輯菜單，在其屬性界面中設置Sky box Material，并將其命名為“Sunny one sky books”，此時設置場景即可出現“藍天白云”，營造游戲背景[3]。

第二，矩陣地圖的應用。需要在游戲的平面對象設置長寬值，并通過指定的腳本文件，在其中將二維數組定義出來，經過初始化生成地圖單元序列，使其初始化成地圖的平面矩陣。

第三，游戲管理器。通過創建空中游戲體，將其視為游戲管理器，將新建腳本的組件制定，完成Audio組件的配置，管理器可以設定為靜態實例，并且具有唯一性，這能夠保證游戲運行階段只存在一個靜態實例，對于游戲核心邏輯加以控制，具體涵蓋玩家得分、游戲對象、游戲狀態、界面數據、切換關卡、背景音樂等內容。

第四，敵人生成器。通過新建游戲對象，在腳本文件之內，根據不同關卡的預設時間、位置動態等，經過克隆來生存進攻方對象模型，也稱Prefabs，不同生成對象都可以根據運動行為移動，對防守單位進行攻擊。通過XML數據設計對生成策略進行預定義，進而模擬預設行為，對程序的讀取文件進行定義，根據等待時間、指定線路等編號來生成進攻對象。

第五，碰撞檢測。利用該技術輔助3D游戲設計，經過碰撞檢測，如果其運行效果良好，則角色處于特定場景中可平滑移動。如果出現擊打碰撞或者被武器擊中等場景，則會導致物體受損。常規條件下塔防游戲設計都是以第三人稱視角出發，在Unity3D模型內部設置組件，通過碰撞器完成觸發剛體、偵測內容之間的碰撞。如果碰撞事件能夠將事件函數觸發，此時可以將“Is trigger”選項勾選，并將邏輯代碼添加在觸發函數中，從而檢驗物體在碰撞以后的行為效果。

第六，音效設置。Unity3D模型的游戲場景音頻擁有兩種形式，即音樂和音效。游戲音樂可以作為背景音樂長期循環播放，所以設計階段可選擇MP3格式，這種設計方式不占用過多游戲的運行內存。而音效設計主要是突出游戲效果，如設計短暫爆炸聲音，可以選擇Wav等格式。具體設計流程是：勾選管理器對象，完成音源對象的創建，包括audio，component，audio source等，將audio屬性設為背景音樂，將其和bkmp3音樂關聯，借助update方法對背景音樂播放與否加以判斷。腳本內部使用“Play”將音樂全部播放。設計武器的時候，應該和創建音效對象關聯，當游戲過程出現碰撞時，可使用“Play one shot”，代表音效被播放一次[4]。

第七，游戲數據存儲。Unity3D能夠為兩種游戲提供差異化的數據存儲方式，相對便捷的設計方式就是直接保存，本地完成存儲和讀取，主要是利用“Player Prefs”來完成，其運行原理是通過“鍵值”保存數據，并將其存儲在文件內。運行過程類似于為每個數據命名，在其存儲于本地文檔之內以后，通過名字將存儲數據取出。若游戲涉及大量的數據運算，則需要利用Filelnfo方式完成復雜文件的讀寫操作。

2.2塔防游戲制作與設計實例

2.2.1游戲內容分析

本研究借鑒塔防游戲的設計思路，開發出適合手機移動端運行的塔防游戲，游戲本身的節奏快，適應玩家靈活應用閑暇時間體驗游戲樂趣。在設計過程中，應用Unity3D引擎，在原有3D塔防游戲基礎之上，增設攝像機移動功能，讓游戲畫質更為清晰。游戲規則為：地圖一側能夠以點生點的方式生成敵人，之后敵人按照既定的路線跑到地圖另一側，在敵人行走路線中，兩側玩家可以使用金幣完成炮臺建構，以此攻擊敵人，阻止其向終點移動。值得注意的是，若炮臺位置設定不合理，或者炮臺本身威力不夠，則敵人就會順利到達終點，此時玩家大本營被攻陷，游戲結束。

2.2.2游戲設計流程

在設計過程中，游戲功能模塊主要表現在敵人功能、防御塔功能、UI界面上，玩家需要先注冊賬號，之后登錄游戲界面，完成信息設置，主要包括游戲難度等級、背景音樂的音量等，以上設置結束以后，即可進入游戲界面。在左上角能夠顯示玩家持有金幣數量，右側設計三種炮彈的UI，當玩家點擊對應按鈕的時候，即可完成炮臺建造。炮臺建造完成以后，3s時間內第1波敵人出現，按照設定路線移動。玩家利用系統給的初始資金可以抵御敵人的第1波攻勢，之后獲得金幣，新建造炮臺。在游戲運行階段，玩家通過暫停按鈕進入暫停界面，該界面有“重新開始”“繼續游戲”“退出游戲”等按鈕，待敵人全部死亡之后，即可進入下一關卡。如若大本營被攻破，玩家血量為0，則游戲結束，彈出游戲界面。針對Game manager，選擇單列設計模式，便于控制游戲，還能節約系統資源。利用MVC設計，完成敵人、炮臺等設計，將二者的數據模塊、功能模塊分離，既可降低程序設計難度，還能將其維護性提高。游戲中的“類”主要有Game manager，負責場景加載、UI控制等整體控制功能：Bullet功能為追蹤子彈、減少敵人血量;Turret功能為發射子彈;Enemy功能為移動敵人、受傷死亡等[5]。

2.2.3游戲實現流程

Unity3D技術的應用和實現流程如下。

第一，Prefab也稱“預設體”，屬于Unity核心概念，可將游戲對象存儲于Prefab中，對象包含其組件下方所有游戲對象，借助Hierarchy示圖能夠實現復制粘貼預設體。在游戲開發階段，敵人、炮臺均利用Prefab進行設計，可以減少設計工作量。具體而言，在Unity中導人炮臺模型，后臺運行腳本可通過Turret編寫，并將其向目標上加載，通過測試以后，將后臺預設體對象拖人Project示圖中。

第二，核心控件Ugui。應用Ugui panel之后，板面控件能夠作為容器，允許其他UI控件在其中編輯，通過text文本組件，將玩家消滅敵人獲得金幣或者建造炮臺消耗金幣實時顯示，設置Button，Image組件建造炮臺，轉變圖片格式，通過填充呈現在界面上。建造不同炮臺時，可以將按鈕置于相同Toggle中，以確保UI數據傳人的準確性，玩家只能建造一種炮臺，以避免非必要錯誤。

第三，AI設計。敵人程序有兩類，即Enemy和Create Enemy，實現敵人創建，并在地圖中完成路點設定，生成前進路線，通過transform方法，讓敵人根據向量移動。炮臺設計需要實現點擊處即可建造，在Unity中設置physics，炮臺能夠鎖定首個敵人的攻擊范圍，所以程序設計需要添加trigger，將防御塔攻擊范圍明確，代碼中也需要添加One trigger Enter，敵人進入攻擊范圍之內，炮臺即可獲取攻擊對象，按照設計路線攻擊敵人。至于炮彈追蹤的算法應用，先假設炮彈和敵人的位置，獲得兩條向量，借助線性代數的向量減法，分析敵人所在位置，將該向量單位化處理，得到單位向量，游戲中的每一幀都采取該算法進行計算，隨著敵人移動，逐漸更新向量，保證炮彈能夠按照對應方向移動。

3結束語

在塔防游戲設計階段，設計者需要將玩家感受考慮其中，以保證游戲玩法多樣化，讓玩家即使處于相同的游戲環境中，也能夠獲得差異化的游戲體驗。通過對Unity3D技術的廣泛應用，可以開發出具備良好交互性的手機游戲，為玩家帶來更為優越的游戲體驗感，提高Unity3D技術的應用價值。