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基于3Dmax的3D游戏场景设计与实现

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软件简介

 3D游戏由于其逼真的画面和360度无死角的旋转给广大玩家提供了一个在虚拟世界中展现自我,放松精神的娱乐空间。随着游戏技术的不断完善,对游戏的场景提出了更高的要求,精致的模型、精美的场景能加强游戏的视觉感和震撼力。
本文是根据主人公携带武器与动物,进入古堡打怪赚得金币解救公主的游戏剧情,运用3DMax建模技术与PS制图技术,实现了带有复古特色的3D遗迹游戏场景,营造出一种神秘古遗迹的宁静、自然的场景,使得玩家在游戏过程中体验3D场景带来的逼真感,感受到3D游戏带来的全新体验。
本系统可以加深对3DMax建模工具的了解,认识基于unity3D开发游戏场景的使用过程。
关键词:3D游戏;3DMax;游戏场景;unity3D
目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1课题研究的现状 1
1.2课题研究的目的和意义 2
1.2.1 研究的目的 2
1.2.2 研究的意义 2
1.3课题研究的内容 2
1.4 课题研究的方法和手段 3
1.5本章总结 3
2 系统分析 4
2.1 系统开发流程 4
2.1.1 需求分析 4
2.1.2 系统设计 4
2.1.3 系统开发 4
2.1.4 系统测试 4
2.1.5 系统维护 4
2.2 用户需求分析 4
2.3 可行性分析 4
2.4 技术路线 5
2.4.1 模型设计阶段 5
2.4.2 模型开发阶段 5
2.5 本章小结 5
3 技术知识 6
3.1 3Dmax简介 6
3.2 Unity3D简介 6
3.2.1 Unity3D概念 6
3.2.2 平台的特色 6
3.3 PS简介 7
3.4 Visual Studio简介 7
3.5 本章小结 7
4 游戏场景的设计 8
4.1 总体目标 8
4.2 场景设计 8
4.2.1 场景设计的概念 8
4.2.2场景设计的功能 9
4.2.3场景设计类型和风格 9
4.2.4场景设计的方法 10
4.3场景设计的过程解析 11
4.4场景设计的前期工作 12
4.5本章小结 12
5 场景的设计实践 13
5.1设计思路 13
5.2 模型分析 14
5.3 模型搭建 15
5.4 建模渲染 18
5.5 场景的动画介绍 20
5.5.1动画的制作 20
5.5.2动画的展示 21
5.6 unity3D场景集成 22
总结 23
致谢 24
参考文献 25


1 绪论
随着数字网络的高速发展,3D游戏受到越来越多人的追捧,正是由于这个原因,它占领着游戏市场的大份额的比重。由于市场的需求,很多传统的大型游戏公司在这方面也投入的越来越多。早期的游戏,从严格意义上来说,不算是3D游戏。他们大多是一个单一的死角,使得用户不能随心所欲的旋转画面,只能算是游戏的角色利用2D技术做出类似3D的画面来而已。直到上个世纪90年代,这个局面因为一个专门做3D游戏的公司所出的一款《德军总部3D》的游戏所打破。但这款游戏也是有很大的局限性,用户不能随意的旋转视角,至多达到90度的旋转。近几十年以来,3D技术的发展可谓是发展的如火如荼,在技术上的突飞猛进的发展,同时与艺术的合作越来越紧密。在这种大环境的影响之下,很多的大手笔的游戏出现在人们的眼中。比如《鬼泣》等。
从目前的现状来看,国内的游戏制作明显远远的落后于欧美和日本等其他国家的游戏制作。从3D游戏的制作要求上来讲,一个有艺术修养功底非常扎实的设计者远远比一个没有相关艺术修养的人要做的好的太多。从根本上来说,场景的设计,需要精美的场景和丰富的动画来加强游戏的视觉感和震撼力。
1.1课题研究的现状
3D网络游戏是随着数字网络等技术的发展成长起来的,目前它的发展受到越来越多的人的追捧,它是高科技的产物。现阶段不管国内还是国外,3D游戏都异常的火爆,如国内的穿越火线,手游王者荣耀,英雄联盟,以及国外的使命召唤等等。随着3D行业的不断发展,越来越多的消费者已经不满足于2D效果带来的视觉体验,这也推动了3D周边相关产品市场的发展。随着玩家硬件条件的改善以及游戏制作技术的不断提升,游戏画面更真实、玩法更丰富的3D游戏必将成为市场主流。
3D游戏由于其逼真的画面和360度无死角的旋转给广大玩家提供了一个在虚拟世界中展现自我,放松精神的娱乐空间。在经历了十几年的发展后,在技术的层面上已经逐步的完善起来了。在艺术的层面上,经过美术设计师和艺术家的合作指导。它还有一定的欠缺之处。从普遍的角度来看,游戏场景的枯燥乏味,类型单一,文化内涵不足等等多种的不足。从广泛的上来看,需要国家政策是扶持,但更需要游戏设计师不断的自我提高审美水平和文学修养。相对欧美发达国家,3D网游在中国发展缓慢,归根结底还是由于游戏本身忽视了用户体验。想要发展3D网游,网游公司必须更加注重玩家体验的提升。随着游戏技术的不断完善,对游戏的场景提出了更高的要求,类型多样化,并体现一定的文化内涵。
1.2课题研究的目的和意义
1.2.1 研究的目的
游戏场景是3D游戏的主脉络,始终贯穿于整个游戏。广大的用户可以在这个虚拟的世界中体验到快感。经过一定的调研和咨询,观察,了解后,可以发现有一定的卡通元素,场面渲染的效果最好的时候,更容易让用户体验到真是的感觉。场景的制作,在整个的游戏设计中,起着决定性的作用。不但把策划人员的理念传递给玩家,同时也是后台人员特效制作的原始参考资料。简而言之,游戏的成败,场景的设计起到了极大的作用。
游戏场景的类型可以分为,二维,二点五维,三维等。在国内目前很多的资源都集中在软件实现的技术范畴,通过使用unity3D这款游戏引擎的研究和探索是相当少的,这也是本文所要研究的目的。本文的研究希望可以推动unity3D游戏引擎更快、更健康的发展,对于中国的3D游戏的开发起到积极的作用。
1.2.2 研究的意义
3DMax在目前来说是使用比较广泛的一款商业建模工具,针对目前的对它的研究,在国内外,都处于成熟阶段,且应用十分广泛。本文主要是为unity3D游戏构建一个场景,提供游戏中不可缺少的一部分。场景的重要性不言而喻,往往会影响到剧情的发展。比如,在某个年代,都有想对应的建筑模型,人们的生活习性与之也是相互对应的。因此在游戏中,人物角色设定的时候,就必须要选择与之相对应的场景来进行虚拟世界。
场景不仅给角色提供一种,生活,娱乐,状态的场所。这个场所就和我们人类生活的真实场所相匹配,与生活在其中的人物角色是一体的。因此3D游戏的场景的设计不仅能在游戏中影响着剧情和人物角色的发展和行为。同时也在影响着玩家的心情。比如一个山洞,被制作成一个幽暗的狭小空间,幽幽的光线照进洞口,在这样的场景中,玩家会有一种强烈的代入感,因此会产生空间,慌张,紧张等情形。又比如说玩流行或蝶剑的时,那些闪烁的熔岩,给人一种很逼真的感觉,玩家有一种身临其境的感觉。
1.3课题研究的内容
每一个游戏都存在自己的价值观,但每一个游戏都需要一个与之相匹配的场景,而且可以通过场景中的细节来把这个游戏的价值观展现出来。比如游戏中的历史事件,时间,文化背景,风土人情和角色的一些言谈等因素来表现出来的。我们必须了解游戏中选择的这个历史的背景,才能在设计的时候知道我们到底想要什么样的风格、形态的场景主体。比如有关三国类的游戏,这一时期就是诸侯王争霸的时期,各种战争,争斗,各种计谋的运用,所以在设计这一类游戏的时候,场面一般都是壮观的,雄伟的。
本次课题中的场景建设,具有一定的文化背景和风土人情。场景主要为写实的风格,构建一个古老的建筑遗迹,提高本场景的历史文化色彩,加上本游戏的主要主旨就是勇士打怪,获得金币去解救公主,所以更加增加了古代历史神话传说的色彩。
一款经典的游戏,必须要有良好的画面效果和逼真的动画效果。但是良好的画面和动画效果,需要在一定的场景上才能体现,一款完美的游戏,如果没有一个完美的场景,那怎么能体现出来呢?所以,本文主要针对当前比较流行的3D游戏场景效果进行研究,游戏在unity3D的基础上来进行实现。本文的主要研究内容,是在3DMax的软件基础上,来构建一款游戏中的场景。
1.4 课题研究的方法和手段
使用3DMax为开发平台,设计一款建筑风格正常,运行流畅的场景模型。通过查阅了大量的资料和上网查询,以及大学期间的学习,对于3DMax有了或多或少的了解,终于确定了本次课题所要研究的内容。通过网上视频学习了C#,Photoshop等相关知识,确保在模型的构建以及程序的开发中能满足开发的要求。根据需求,把本次开发的课题分为以下这几个步骤。
1)学习3DMax相关技术和unity相关知识,如何操作,导入资源,如何创建场景,了解image和RawImage等等这些细小的问题,免得在实际的开发的过程中卡壳。
2)建模主界面的设计,本次课题开始之前,必须要掌握该课题具有哪些基本的功能,做好模型构思,想好游戏中画面的主要风格。
3)设定游戏内容,设计好游戏中不同的场景,设计不同的场景切换的效果。具体设计游戏的逻辑关系,主要流程和具体任务。
4)根据之前设计好的模型,在unity3D的工具中设计游戏部分。
5)初步测试,根据之间设计好的模型,看开发结束后的游戏是不是和之前设计的一样。其次测试游戏中的相互之间的逻辑关系是否流畅。最后把游戏进行打包,在多个平台中进行测试,确保不同的平台都能正常运行。在测试中如果遇到运行不流畅,或者没有按照之前设计的模型来完成的。应该及时更正,修改完善,直到游戏能和之前设计的一样。
6)最后就是论文的编写了,在书写论文时把之前的设计模型,场景设计,等都能提现出来。把遇到的问题一一描述出来,游戏中的关键代码贴出来做重点说明。
1.5本章总结
在本章本人对该项目的发展趋势、研究意义、背景、现状进行了分析,以及该系统的价值性与理论可靠性,确定了开发该系统的必要性。

2 系统分析
2.1 系统开发流程
2.1.1 需求分析
首先根据要求,调研此游戏的应用现状,从而来确定该游戏中所含有的主要功能,确定玩家的整体需求。设计详细的游戏场景,确保开发完成的游戏能满足本次开发的需求。给用户良好的体验。
2.1.2 系统设计
首先理清游戏功能模块之间的关系,再合理的设计场景,设计不同的模型的多种特性。
2.1.3 系统开发
需求分析,设计出本游戏的主要功能模块,各个功能模块之间的关系,然后进行对模型的详细设计和构建。系统的调试,解决遇到的各种bug问题,对应用程序进行全面的测试,性能进行优化,界面优化等。最后设计实施方案,基于unity3D设计的游戏能满足多种平台的使用。
2.1.4 系统测试
根据常见的问题,重复的测试系统。考虑各种情况下,可能出现的问题,包括游戏的运行速度,多个平台中遇到的不同问题等。提交测试报告,保证程序正常运行。
2.1.5 系统维护
游戏日常运行的维护,主要包括监测,系统更新优化,新功能的增加等。随着新需求的增加,界面的调整。
2.2 用户需求分析
从普通玩家角度来说,首先需要该游戏具有良好的视觉效果,能给人们带来震撼的感觉。其次在游戏的模型中,多个功能模之间要设计的合理,每个功能模块之间的属性必须设计的合理,方便操作和使用。
2.3 可行性分析
该游戏场景是基于unity3D来设计并实现的,因为场景的模型工作量大,所以需要硬件配置要求相对要高。由于目前硬件的更新速度够快,目前市场上电脑大多都是i3,i5的处理器,CPU都是在1.6以上。Android版本都是在4.0以上,因此当前所使用的技术和硬件环境肯定能满足软件运行所需要的基本环境。
本系统所使用的技术和工具有:3DMax、unity3D。因此在技术和环境上根本就不需要投资。只需要在环境部署的时候需要租用一台5M左右带宽,50G左右的应用服务器就能满足系统的部署要求。在次基础上做好安全等工作。因此本系统在经济的上来说是很节省的。
2.4 技术路线
2.4.1 模型设计阶段
在模型设计阶段根据游戏策划构建游戏模块场景,注重界面的美观设计,并且能具有良好的游戏交互性,使游戏画面丰富。
2.4.2 模型开发阶段
根据游戏的内容来设计模型,使构建的模型设计能符合游戏中的逻辑,设计合理的不同模块的地图,具有阶梯型的递升规则,使游戏体验起来更加的富有乐趣,给玩家带来巨大的激情。
2.5 本章小结
本章主要从开发该游戏的可行性着手分析,对模型开发的目标、业务流程、可行性进行了介绍,总体上看来系统工程的目标明确、运行方面可靠。在技术方面追求简单适用,使用最新,最流行的3DMax、unity3D,并应用稳定、良好的开发平台进行开发,因此本系统不管从费用上或者从技术安全上考虑都具有一定的开发前景,值得进行相应投入与开发。

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