張陽(yáng)+楊長(zhǎng)強(qiáng)+鄭慧平

摘 要：智能手機(jī)迅速普及，VR虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔技術(shù)亦日趨成熟。將手機(jī)與VR頭盔結(jié)合，開(kāi)發(fā)出虛擬現(xiàn)實(shí)的手機(jī)體感游戲。利用手機(jī)中的陀螺儀系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)慣性定位來(lái)捕獲人身體的變化，達(dá)到體感操作目的。使用Unity3D雙屏顯示與VR頭盔結(jié)合，通過(guò)手機(jī)便可身臨其境地體驗(yàn)到沉浸式的虛擬現(xiàn)實(shí)效果。配合藍(lán)牙搖桿控制器，玩家通過(guò)佩戴裝載有智能手機(jī)的VR頭盔，即可體驗(yàn)身臨其境的虛擬現(xiàn)實(shí)體感游戲。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；Unity3D；VR；手機(jī)體感游戲

DOIDOI：10.11907/rjdk.171222

中圖分類(lèi)號(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)文章編號(hào)：1672-7800（2017）008-0119-04

0 引言

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)。它利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為系統(tǒng)仿真[1]。2015年三星、谷歌、微軟等大型公司進(jìn)軍VR市場(chǎng)，2016年被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為VR元年。本文中的游戲使用的暴風(fēng)魔鏡四代VR頭盔作為交互式硬件。

Unity3D游戲引擎平臺(tái)開(kāi)放、交互友好，可使用C#、JS、Boo語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并可發(fā)布成PC、網(wǎng)頁(yè)、安卓、蘋(píng)果、家用機(jī)等跨平臺(tái)應(yīng)用版本，使用Unity3D可以更好地普及虛擬現(xiàn)實(shí)體感游戲?；赨nity3D開(kāi)發(fā)并發(fā)布成手機(jī)應(yīng)用，將安裝有應(yīng)用的手機(jī)放入暴風(fēng)魔鏡等主流VR頭盔中，使玩家沉浸式地體驗(yàn)體感游戲。

1 概述

本游戲策劃取材于“真人CS”戶(hù)外對(duì)抗活動(dòng)。游戲采用第一人稱(chēng)視角，玩家佩戴VR頭盔后，通過(guò)頭部和身體的移動(dòng)控制角色移動(dòng)與玩家視野，用藍(lán)牙控制器控制游戲角色射擊。在360°沉浸式的VR視覺(jué)效果中，體感方式控制游戲，在游戲中取得資源，完成任務(wù)通過(guò)關(guān)卡。

程序開(kāi)發(fā)分為美工開(kāi)發(fā)、游戲場(chǎng)景與UI搭建、游戲程序設(shè)計(jì)、角色程序設(shè)計(jì)、VR系統(tǒng)配置幾個(gè)部分。游戲開(kāi)發(fā)流程如圖1所示。

游戲設(shè)計(jì)過(guò)程：調(diào)用Unity官方API函數(shù)AnimationEvent創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)事件播放過(guò)場(chǎng)動(dòng)畫(huà)，AudioSettings實(shí)現(xiàn)音頻控制，通過(guò)GUIContent界面內(nèi)容、GUILayout界面布局、GUIStyleState界面風(fēng)格狀態(tài)函數(shù)對(duì)界面內(nèi)容進(jìn)行編輯，實(shí)現(xiàn)模式選擇等功能。游戲中設(shè)置多處場(chǎng)景觸發(fā)器，當(dāng)玩家抵達(dá)規(guī)定的地方時(shí)，觸發(fā)道具獲得與場(chǎng)景變化。游戲中玩家需要找到并操作智能計(jì)算機(jī)控制臺(tái)，關(guān)閉路徑上的陷阱，打開(kāi)通過(guò)下一關(guān)卡的控制門(mén)。

VR系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要使用可以放入手機(jī)的VR頭盔，游戲程序通過(guò)調(diào)用手機(jī)內(nèi)的陀螺儀裝置實(shí)現(xiàn)慣性定位、虛擬漫游，并使用藍(lán)牙遙控器對(duì)手機(jī)中游戲應(yīng)用進(jìn)行控制。VR頭盔如圖2所示，藍(lán)牙遙控器如圖3所示。

人眼之所以能分辨出立體物體與平面物體，是因?yàn)槿说膬蓚€(gè)眼睛看到不同的視覺(jué)畫(huà)面。VR頭盔利用這一點(diǎn)，將人的兩個(gè)眼睛看到的畫(huà)面單獨(dú)分開(kāi)顯示，這就要求在游戲開(kāi)發(fā)時(shí)設(shè)置成雙屏畫(huà)面。雙屏畫(huà)面有細(xì)微差別，以供人眼看到后顯示出三維效果。游戲畫(huà)面如圖2所示，佩戴頭盔后的操作效果如圖2左下角所示。

2 游戲程序算法

2.1 A星算法

游戲設(shè)計(jì)了多種敵方機(jī)器人，要使敵方機(jī)器人進(jìn)入防御狀態(tài)很容易，可通過(guò)設(shè)置坐標(biāo)位置或采用Unity3D中的AI設(shè)計(jì)方法。但要讓敵人智能逼真地動(dòng)起來(lái)，就需要用到相應(yīng)的算法——A星算法。

A星算法在人工智能中是一種典型的啟發(fā)式搜索算法[2]，解決搜索問(wèn)題的過(guò)程就是從開(kāi)始位置點(diǎn)經(jīng)過(guò)每一個(gè)過(guò)程位置點(diǎn)到目標(biāo)位置點(diǎn)的過(guò)程。這些點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)圖就是狀態(tài)空間，狀態(tài)空間搜索就是在這些點(diǎn)中找到一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑過(guò)程。

一般情況下，使用的狀態(tài)空間搜索類(lèi)似于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中圖的遍歷方法，分為深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先兩種搜索方式。廣度優(yōu)先，顧名思義是從初始點(diǎn)一層一層向下找，直到找到目標(biāo)為止。深度優(yōu)先是按照層的順序先搜索完成一個(gè)分支，再搜索另一個(gè)分支，直至找到目標(biāo)為止。當(dāng)過(guò)程中的點(diǎn)過(guò)多時(shí)，無(wú)論是深度優(yōu)先搜索還是廣度優(yōu)先搜索，都會(huì)使得搜索效率降低，因此需要使用啟發(fā)式搜索算法。

之所以稱(chēng)為啟發(fā)式搜索算法是因?yàn)檫@種算法只是一種猜測(cè)。啟發(fā)式搜索就是從起點(diǎn)對(duì)周?chē)總€(gè)位置點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估，將起點(diǎn)周?chē)c(diǎn)寫(xiě)進(jìn)open表中，計(jì)算出表中每個(gè)點(diǎn)的h（n）和g（n），得到評(píng)估值f（n），將f（n）較小的值寫(xiě)進(jìn)close表中，繼續(xù)將close表中周?chē)狞c(diǎn)加入open表中，注意障礙物和已加入的點(diǎn)不作處理。逐個(gè)對(duì)位置點(diǎn)遍歷直到終點(diǎn)目標(biāo)。啟發(fā)中的估價(jià)用估價(jià)函數(shù)表示：

f（n）=g（n）+h（n）（1）

函數(shù)表示的含義如下：f（n）：節(jié)點(diǎn)n的估價(jià)函數(shù)；g（n）：在狀態(tài)空間中從初始位置點(diǎn)到第n個(gè)位置點(diǎn)的實(shí)際代價(jià)；h（n）：從n到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)最佳路徑的估計(jì)代價(jià)[3]。

h（n）是估計(jì)出來(lái)的，計(jì)算方法有多種，這里采用最方便的方法，即h（n）等于起點(diǎn)和終點(diǎn)所在行差的絕對(duì)值加上起點(diǎn)和終點(diǎn)所在列差的絕對(duì)值。h（n）在啟發(fā)搜索中對(duì)位置的估價(jià)起著很重要的作用。A星搜索在搜索時(shí)能夠利用啟發(fā)式信息智能地調(diào)整搜索策略。

A星搜索是一種迭代的有序搜索。從起點(diǎn)開(kāi)始通過(guò)評(píng)價(jià)函數(shù)f*（n）評(píng)價(jià)點(diǎn)close表中各個(gè)鄰接點(diǎn)的狀態(tài)。若新的預(yù)測(cè)值小于之前迭代值則將該點(diǎn)作為新的迭代點(diǎn)，直到遍歷到終點(diǎn)為止。

定義如下：

f*（n）=g*（n）+h*（n）（2）

其中各函數(shù)表示的具體含義如下：g*（n）：表示沿路徑從起點(diǎn)到當(dāng)前點(diǎn)的移動(dòng)耗費(fèi)；h*（n）：從第n個(gè)點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的估算代價(jià)；f*（n）：從初始點(diǎn)經(jīng)過(guò)第n個(gè)點(diǎn)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的預(yù)計(jì)值[4]。將這個(gè)值與之前的迭代值比較，若小于迭代值便將該點(diǎn)加入“最優(yōu)路徑”中，當(dāng)?shù)侥繕?biāo)點(diǎn)時(shí)迭代結(jié)束，得到的路徑便是“最優(yōu)路徑”。endprint

A星算法思想就是從起始點(diǎn)開(kāi)始不斷迭代的過(guò)程，下一個(gè)迭代點(diǎn)從目前點(diǎn)的周?chē)c(diǎn)產(chǎn)生，計(jì)算出目前點(diǎn)的f*（n）值和周?chē)c(diǎn)的f*（n）值，每次保留數(shù)值最小的f*（n）將其加入最優(yōu)路徑表中。如此下去，直到迭代到終點(diǎn)為止。這是一個(gè)不斷搜索的過(guò)程，最后得到的路徑便是最優(yōu)路徑。

2.2 OBB包圍盒碰撞檢測(cè)算法

三維物體的碰撞檢測(cè)比二維物體復(fù)雜得多，這里使用OBB包圍盒碰撞檢測(cè)算法實(shí)現(xiàn)。在游戲引擎中，對(duì)于場(chǎng)景物體進(jìn)行表面凸分解，組織層次凸塊二叉樹(shù)，然后為凸塊構(gòu)建OBB包圍盒，最后對(duì)凸塊進(jìn)行三角形帶壓縮編碼來(lái)完成三維物體間的碰撞檢測(cè)[5]。

構(gòu)建凸塊的OBB包圍盒，凸塊所有頂點(diǎn)的坐標(biāo)向量協(xié)方差矩陣計(jì)算如下：

Cjk=13n∑ni=0（pjipki+qjiqki+rjirki）（3）

μ=13n∑ni=0（pi+qi+ri）1≤j，k≤3（4）

p、q、r為凸塊頂點(diǎn)的三維坐標(biāo)系，μ為三維坐標(biāo)凸塊的向量均值，C是協(xié)方差矩陣。碰撞檢測(cè)中遍歷物體的層次凸塊二叉樹(shù)，可采用SAT來(lái)判斷兩個(gè)凸多邊形是否發(fā)生重疊，檢測(cè)凸塊OBB包圍盒是否相交，以實(shí)現(xiàn)碰撞檢測(cè)算法，最終完成相應(yīng)的游戲開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。

2.3 陀螺儀空間定位算法

主流手機(jī)中都內(nèi)置有陀螺儀傳感器，三軸磁傳感器的坐標(biāo)方向是參考地磁場(chǎng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制器件指向發(fā)生變化時(shí)，相對(duì)于地磁場(chǎng)會(huì)有一定變化。當(dāng)運(yùn)動(dòng)控制器件指向任意方向時(shí)，地磁場(chǎng)產(chǎn)生的作用會(huì)分配在磁傳感器的三軸上，表示為如下關(guān)系式：

axisX2+axisY2+axisZ2=Cgnd（5）

axisX：地磁場(chǎng)向量在傳感器X軸上的分量；axisY：地磁場(chǎng)向量在傳感器Y軸上的分量；axisZ：地磁場(chǎng)向量在傳感器Z軸上的分量； Cgnd：地磁場(chǎng)向量目前作用于運(yùn)動(dòng)控制器件的磁場(chǎng)強(qiáng)度。axisX、axisY、axisZ是目前地磁傳感器三軸采集的磁場(chǎng)強(qiáng)度值，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理后，可計(jì)算出平面指向角α和俯仰角δ：

α=arctanaxisYaxisX（6）

δ=arctanaxisZaxisX2+axisY2（7）

重力加速度方向在某一固定位置是恒定的[5]，根據(jù)重力加速度在多軸加速度傳感器上的分量可計(jì)算出此時(shí)設(shè)備的俯仰角。

根據(jù)計(jì)算出的俯仰角信息、加速度信息以及重力感應(yīng)信息，實(shí)時(shí)定位用戶(hù)的頭部運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)用戶(hù)的頭部變化、視角變化，控制游戲引擎中的攝像機(jī)位置，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)完全跟隨用戶(hù)視角變化而移動(dòng)，達(dá)到VR虛擬現(xiàn)實(shí)效果。

3 游戲?qū)崿F(xiàn)

Unity3D 是一款功能強(qiáng)大的專(zhuān)業(yè)游戲開(kāi)發(fā)引擎，可用于創(chuàng)建3D交互式應(yīng)用程序，也可以跨平臺(tái)發(fā)布。它支持絕大多數(shù)文件格式，具有易用、靈活的著色器、支持聯(lián)網(wǎng)、實(shí)時(shí)三維圖形混音頻流及視頻流[6]等功能。本游戲使用 MAYA 進(jìn)行場(chǎng)景建模。為了達(dá)到更好的視覺(jué)效果，在建模過(guò)程中進(jìn)行了一系列優(yōu)化，以充分達(dá)到逼真沉浸式的體驗(yàn)效果。

3.1 游戲開(kāi)發(fā)需求分析

在游戲開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，需求分析是首要也是最重要的環(huán)節(jié)，良好的分析活動(dòng)有助于避免或盡早剔除早期錯(cuò)誤，提高游戲開(kāi)發(fā)效率與質(zhì)量，降低開(kāi)發(fā)成本。

此游戲故事情節(jié)開(kāi)始于一家邪惡集團(tuán)派遣各式各樣的殺人暴徒和機(jī)器人來(lái)毀滅城市。玩家可以選擇獨(dú)闖虎穴、直搗黃龍，潛入總部毀滅基地。游戲角色是一位機(jī)槍手，游戲氛圍刺激緊張，在玩家還在研究手中武器時(shí)，敵人可能已經(jīng)沖上來(lái)。正是這種駭人的對(duì)手，使玩家必須打起十二分精神，仔細(xì)觀察周?chē)?，找到一切隱性的通關(guān)秘訣。精致逼真的3D場(chǎng)景，眾多的特殊道具，帶給玩家全新的視覺(jué)和玩法體驗(yàn)。

根據(jù)劇情游戲設(shè)計(jì)3個(gè)關(guān)卡：第1關(guān)以科幻色彩濃厚的工業(yè)大樓作為主要場(chǎng)景，任務(wù)是玩家潛入軍事基地收集情報(bào)，殺死邪惡暴徒并破壞設(shè)備，然后順利逃出軍事基地；第2關(guān)任務(wù)是潛入基地深處殺死幕后指揮官并破壞設(shè)備，在到達(dá)指揮室的過(guò)程中，玩家要不斷收集場(chǎng)景中紙片，紙片內(nèi)容會(huì)指引玩家找到指揮官；第3關(guān)玩家需要到達(dá)基地總部引爆炸彈，毀掉整個(gè)軍事基地，贏得最后勝利。

在游戲中玩家扮演機(jī)槍手，可射擊或躲避，可操縱敵軍設(shè)備，通過(guò)藍(lán)牙控制器以及頭部和身體移動(dòng)來(lái)控制方向、躲避敵人、射擊、更換裝備等。在突破游戲設(shè)計(jì)關(guān)卡后，完成設(shè)定的劇情任務(wù)便可獲勝。

3.2 場(chǎng)景優(yōu)化

三維虛擬游戲中，模型建立是非常重要的部分，逼真的場(chǎng)景能夠迅速吸引玩家的眼球，激發(fā)玩家的興趣。然而VR游戲又不同于普通游戲，最大差別在于VR的渲染是普通游戲的兩倍，因此在性能優(yōu)化上必須下很大功夫。

（1）使用法線貼圖優(yōu)化表面。在搭建模型方面，為了實(shí)現(xiàn)逼真效果，必然要建立很多畫(huà)面，導(dǎo)致渲染次數(shù)增加，性能消耗增大。為解決這一問(wèn)題，最直接的方法便是改建模，每個(gè)模型減掉一半的面來(lái)實(shí)現(xiàn)，但這樣逼真效果就會(huì)降低。在保證高性能和高逼真度的情況下，本文使用法線貼圖優(yōu)化表面。

（2）烘焙技術(shù)。在Unity中，實(shí)時(shí)光照可帶來(lái)很好的體驗(yàn)效果，但由于手機(jī)CPU有限，實(shí)時(shí)光照過(guò)多會(huì)導(dǎo)致渲染次數(shù)增加，最終反映在畫(huà)面上便是抖動(dòng)嚴(yán)重，出現(xiàn)卡頓眩暈現(xiàn)象。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在游戲中選擇一個(gè)實(shí)時(shí)光照，其它作為烘焙光照。光照探針（lightprobe）能對(duì)靜態(tài)物品產(chǎn)生一個(gè)模擬光照，但這個(gè)光照是靜態(tài)的，在游戲開(kāi)始時(shí)進(jìn)行渲染，游戲過(guò)程中不會(huì)重復(fù)渲染。這樣做的好處就是在游戲開(kāi)始時(shí)只做一次渲染，不必進(jìn)行重復(fù)渲染，大大提高了渲染效率。

（3）遮擋剔除技術(shù)。游戲中每個(gè)被展示的部分放在一個(gè)特別的包中，稱(chēng)之為“描繪指令”（draw call），通過(guò)這個(gè)包傳遞到3D部分在屏幕上顯示[7]。CPU負(fù)責(zé)相應(yīng)模型和場(chǎng)景的包裝和顯示。場(chǎng)景中每一顆子彈消耗的字節(jié)和一個(gè)角色消耗的字節(jié)是一樣的，如果不降低 draw call，電腦就會(huì)把場(chǎng)景中所有的物體都進(jìn)行渲染，嚴(yán)重增加了CPU的負(fù)載，降低了渲染效率。解決這個(gè)問(wèn)題需要用到遮擋剔除技術(shù)。遮擋剔除即當(dāng)物體被其它物體遮擋，不出現(xiàn)在攝像機(jī)可視范圍內(nèi)時(shí)，不對(duì)其進(jìn)行渲染。遮擋剔除并不是自動(dòng)完成的，需要進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置。首先關(guān)卡中的幾何體必須分割成不同尺寸的塊，每個(gè)塊生成一個(gè)可見(jiàn)列表，當(dāng)攝像機(jī)位于該范圍內(nèi)時(shí)激活列表，不在列表中的將其剔除。endprint

（4）LOD技術(shù)。該技術(shù)需要建兩個(gè)模型，一個(gè)面數(shù)多，較為逼真，一個(gè)面數(shù)少，較為粗糙，具體執(zhí)行過(guò)程如下：定義兩個(gè)關(guān)鍵距離D1和D2作為攝像機(jī)和場(chǎng)景距離，當(dāng)實(shí)際距離小于D1時(shí)，調(diào)用高清模型，當(dāng)距離大于D2時(shí)，調(diào)用較粗糙模型。通過(guò)選擇不同精度模型，大量減少繪制的頂點(diǎn)數(shù)目，從而對(duì)游戲場(chǎng)景的實(shí)時(shí)效果進(jìn)行優(yōu)化。在Unity中可以通過(guò)Component→Rendering→LODGroup進(jìn)行操作，選擇需要控制的模型以及進(jìn)行距離設(shè)置。

（5）像素優(yōu)化。overdraw指一個(gè)像素被多次繪制，像素優(yōu)化的重點(diǎn)便是降低overdraw?？刂评L制順序，便是為了最大限度地避免overdraws。在PC上，資源無(wú)限，為了得到最準(zhǔn)確的渲染結(jié)果，繪制順序可能是從后往前繪制不透明物體，然后再繪制透明物體進(jìn)行混合。但在移動(dòng)平臺(tái)上，這種方式會(huì)造成大量的overdraw。從前往后繪制之所以可以減少overdraw，都是因?yàn)樯疃葯z驗(yàn)的功勞[8]。

在Unity中，Shader中被設(shè)置為“Geometry” 隊(duì)列的對(duì)象都是從前往后繪制，而其它固定隊(duì)列（如“Transparent”、“Overla”等）的物體，則都是從后往前繪制。這意味著，可以盡量把物體的隊(duì)列設(shè)置為“Geometry” ，還可以充分利用Unity隊(duì)列來(lái)控制繪制順序。例如，天空盒子幾乎覆蓋了所有像素，并且它永遠(yuǎn)會(huì)在所有物體的后面。因此，可以將它的隊(duì)列設(shè)置為“Geometry+1”，這樣就可保證降低overdraws。

3.3 代碼優(yōu)化

代碼編寫(xiě)過(guò)程中，能夠使用單例就盡量少用靜態(tài)。單例在程序中只保留一份，而靜態(tài)是多個(gè)；使用對(duì)象池對(duì)重復(fù)使用的物體進(jìn)行統(tǒng)一管理；使用預(yù)加載方式，對(duì)一些資源加載造成的卡頓進(jìn)行處理；盡量不使用foreach，而是使用for。foreach會(huì)涉及到迭代器的使用，而每一次循環(huán)所產(chǎn)生的迭代會(huì)帶來(lái)24 Bytes的垃圾，循環(huán)10次就是240Bytes；不要直接訪問(wèn)gameobject的tag屬性，比如if （go.tag ==“machine”）最好換成if （go.CompareTag （“machine”）），因?yàn)樵L問(wèn)物體的tag屬性會(huì)在堆上額外分配空間，如果在循環(huán)中這么處理，留下的垃圾就可想而知了；對(duì)代碼多一些重構(gòu)處理，程序的架構(gòu)設(shè)計(jì)必須耦合性低，易于擴(kuò)展。

3.4 CPU優(yōu)化

CPU優(yōu)化可通過(guò)減少Draw Calls實(shí)現(xiàn)，平時(shí)用的最多的還有批處理。所謂批處理就是將很多物體一起處理的意思，條件是同一材質(zhì)物體。對(duì)于同一材質(zhì)物體，除了頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的差異外無(wú)其它差別，將這些頂點(diǎn)數(shù)據(jù)合并起來(lái)交給CUP處理，便是一次批處理，這大大降低了CUP的消耗。

Unity中有兩種批處理方式：動(dòng)態(tài)批處理和靜態(tài)批處理。動(dòng)態(tài)批處理會(huì)對(duì)每一幀進(jìn)行計(jì)算，大量增加CUP開(kāi)銷(xiāo)；靜態(tài)批處理可使游戲引擎盡量降低繪制物體所產(chǎn)生的DrawCall。由于合并后的物體需要額外內(nèi)存資源來(lái)存儲(chǔ)，所以?xún)?nèi)存占用會(huì)增加，CPU資源會(huì)減少。在繪制圖形，例如桌子、椅子等時(shí)，可以在編輯器里設(shè)置成靜態(tài)，所有具有相同材質(zhì)的物體會(huì)被組合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，調(diào)用一個(gè)繪制，降低了CUP消耗[9]。

3.5 特殊效果

VR中第一人稱(chēng)能很好地模擬機(jī)槍手的視角，再加上真實(shí)的環(huán)境、氣氛、聲音，玩家很容易沉浸在游戲中，本游戲通過(guò)環(huán)境氣氛、特效、光影（烘焙）和聲音等方面進(jìn)行強(qiáng)化。

3.6 游戲敵人AI功能

人工智能在游戲中非常重要，它可通過(guò)一些隨機(jī)的數(shù)字讓敵人做一些動(dòng)作或邏輯，在Unity中通過(guò)AI腳本程序?qū)崿F(xiàn)。傳統(tǒng)的射擊游戲設(shè)計(jì)，都是通過(guò)一套AI規(guī)則進(jìn)行判斷，無(wú)論玩家做出什么行為，都會(huì)根據(jù)AI規(guī)則作出相應(yīng)的行動(dòng)，因?yàn)榇_定性太強(qiáng)，易使玩家覺(jué)得單調(diào)，因此，需要引入更多的隨機(jī)性。

為使機(jī)器人AI 更具智能，加入了模糊概率算法，提高了不確定性，給玩家一種新奇感。當(dāng)玩家靠近敵人并在敵人視線之內(nèi)，敵人便會(huì)進(jìn)行攻擊，可以通過(guò)腳本設(shè)定敵人攻擊速度以及移動(dòng)速度、命中率等。腳本寫(xiě)得足夠詳細(xì)，游戲玩起來(lái)才足夠靈活。

針對(duì)游戲需求，設(shè)計(jì)的非玩家角色控制算法具備主動(dòng)和被動(dòng)控制兩種狀態(tài)[10]。處于被動(dòng)時(shí)，要考慮是否被攻擊為觸發(fā)條件以及作出相應(yīng)對(duì)策，如果非玩家角色被觸發(fā)則轉(zhuǎn)向主動(dòng)狀態(tài)。在主動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如果有目標(biāo)進(jìn)入一個(gè)特定的距離范圍，非玩家角色就進(jìn)入攻擊模式，否則處于防備狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文著重闡述了游戲開(kāi)發(fā)過(guò)程中涉及到的算法、場(chǎng)景搭建規(guī)范以及優(yōu)化技巧，通過(guò)復(fù)雜的AI系統(tǒng)創(chuàng)造出更加真實(shí)的角色行為，大大增強(qiáng)了游戲的逼真性及可玩性。游戲玩法多樣，故事情節(jié)豐富。玩家戴著VR頭盔，手持藍(lán)牙遙控器，通過(guò)頭部和身體的移動(dòng)，便能盡情享受激戰(zhàn)中帶來(lái)的快感。

VR技術(shù)日趨成熟，新的應(yīng)用層出不窮，在醫(yī)療、教育、建筑等行業(yè)應(yīng)用逐步發(fā)展，但VR游戲依然是VR的重要發(fā)展部分。如何做到泛而不濫、內(nèi)容精良，在策劃和優(yōu)化上要下功夫。本文著重闡述了游戲開(kāi)發(fā)中涉及到的優(yōu)化方法，以提高游戲的流暢性及逼真度，無(wú)論是場(chǎng)景搭建還是AI設(shè)計(jì)都會(huì)給用戶(hù)帶來(lái)全新的體驗(yàn)。

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