虚拟现实眼镜的对战游戏开发
摘 要虚拟现实技术是一项非常前沿的技术。它一经提出，就受到学术界和社会的广泛关注。经过长期研究发展，虚拟现实技术如今已逐步成熟，应用到了科技、生活的很多领域。而虚拟现实游戏,毫无疑问是虚拟现实技术在游戏娱乐领域最成功的应用案例。基于虚拟现实技术开发的FPS游戏具有很强的感官冲击力，人机交互方面更是达到了前所未有的高度。 开发虚拟现实游戏最关键的部分就是将游戏场景尽量真实地展现，而虚拟眼镜的面世解决了这一难题。经过一番讨论，本次毕业设计决定使用虚拟眼镜Oculus rift。Oculus rift作为最新的虚拟现实设备，具有很强的三维显示功能和交互功能。首先使用建模软件3D Max虚拟出游戏所需的场景和人物，然后导入到Unity 3D中。在Unity 3D这一强大的游戏引擎帮助下，开发出一个传统FPS游戏，然后将Oculus rift 与游戏对接，通过编码实现游戏在虚拟眼镜中的显示，以及通过眼镜控制游戏主人公视野的移动。同时使用飞鼠，实现射击动作的人机交互。 经过一番比较深入的研究，基本完成了在设计阶段定下的指标。在游戏作品中，玩家需要佩戴虚拟眼镜Oculus rift，通过它就可以观察到游戏场景，场面逼真，3D效果明显，Oculus rift还安装了陀螺仪，通过这一技术，我们就可以通过头部的转动实现视野的移动。通过键盘上的WASD或者方向键控制前后左右的移动。本游戏是一款简单的FPS射击游戏，游戏过程中会有敌人出现并攻击主角，玩家可以通过操作飞鼠进行射击，消灭敌人，获得分数。
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 III
第1章 绪论 1
1.1 FPS对战游戏的介绍 1
1.1.1 FPS游戏的概念 1
1.1.2 FPS游戏代表作 1
1.2 FPS发展面临的主要问题 2
1.2.1 FPS游戏发展困境 2
1.2.2 FPS游戏与虚拟眼镜相结合 2
1.3 国内外研究现状 3
1.4 游戏需求分析 4
第2章 相关软件和工具 5
2.1 引言 5
2.2 游戏制作常用建模软件 5<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
br /> 2.3 UNITY3D引擎介绍 6
2.4 OCULUS RIFT 介绍 6
2.4.1 OCULUS RIFT类虚拟眼镜的成像原理 6
2.4.1 UNITY3D引擎连接OCULUS RIFT的方法 7
2.5 本章小结 10
第3章 游戏总体设计 11
3.1 引言 11
3.2 游戏剧情内容策划 11
3.2.1 游戏类型与游戏名称 11
3.2.2 游戏故事背景 11
3.3 游戏元素设计 12
3.4 武器设计和怪物设计 12
3.5 游戏场景设计 13
3.6 游戏逻辑和系统功能设计 14
3.6.1 游戏逻辑设计 14
3.6.2 系统设计 15
3.7 本章小结 17
第4章 游戏主要功能模块的实现 18
4.1 界面UI设计 18
4.1.1 生命值UI设计 19
4.1.2 弹药匣UI设计 21
4.1.3 瞄准点UI设计 23
4.1.4 得分UI设计 24
4.1.5 计时器UI设计 24
4.2 移动功能和视角控制功能 25
4.2.1 主角移动功能实现 25
4.2.2 主角视角控制功能实现 27
4.3 怪物功能实现 28
4.3.1 怪物模型制作 28
4.3.2 怪物AI设计 29
4.4 角色过关功能 34
4.5 本章小结 35
第5章 总结与展望 36
5.1 总结 36
5.2 展望 36
致谢 38
参考文献 39
第1章 绪论
FPS对战游戏的介绍
第一人称射击类游戏(first player shooter),英文简称FPS。FPS游戏是近几年非常流行的一类游戏，玩家进入游戏后，将会以主角的视角观察周围环境，即第一视角，并且可以进行射击等动作，所以叫第一人称射击游戏。图11是一款经典的FPS游戏截图。
图11 经典FPS游戏截图
FPS游戏的概念
FPS （Firstperson Shooter）就是以主角的视角参与游戏，传统的FPS射击游戏可以通过鼠标进行射击等动作，也可以通过鼠标控制角色的视角。而主角的前后左右移动则通过键盘操作，一般设置W为前，S为后，A为左，D为右。
1.1.2 FPS游戏代表作
FPS 游戏从90年代末期出现开始，经典作品曾出不穷。著名编程大师约翰卡马克自己编译的第一款游戏，《德军总部》就是一款FPS游戏，此作也被成为FPS开山之作，卡马克也被人称为“FPS游戏之父”。
此后，陆续有不少好的FPS作品问世，其中最有名的莫过于半条命系列，说起半条命，可能不熟悉，它有个更为人熟知的名字，CS。CS的出现标志着FPS游戏进入了一个新的时代，一直到现在，很多游戏还是能看到CS的影子。
FPS发展面临的主要问题
1.2.1 FPS游戏发展困境
虽然现在FPS游戏有很强的市场号召力，但在游戏发展不断加速，新技术不断革新的今天，FPS仍然遇到了发展的瓶颈。
这其中最明显的一个问题就是游戏模式较为单一，感官冲击力有限。FPS游戏以第一视角进入游戏中，通过左手WSAD键控制前后左右移动，以及鼠标控制视角的FPS游戏操作基础，实现对主角的控制和攻击。FPS游戏经过一段时间的发展，已经较为成熟，也出现了一些穿越火线、使命召唤等经典的FPS游戏。但是在这些划时代的作品火爆之后，却再没有突破它们的作品出现，市场上更多的出现的只是游戏模式相似的产品。FPS游戏以第一视角，确实有一定的感官冲击力，但也会有审美疲劳，新鲜感降低。
随着虚拟现实技术的飞速发展，体感游戏出现了，体感游戏带来的巨大的感官冲击力，较之传统FPS游戏有过之而无不及。
FPS游戏若想走出困境，需要有技术突破。与虚拟现实技术的结合就是一个很好的尝试。
1.2.2 FPS游戏与虚拟眼镜相结合
虚拟眼镜作为虚拟现实技术的产品，具有很强的立体显示功能，能让人产生身临其境的感觉，是虚拟现实技术与FPS游戏结合的媒介。虚拟现实眼镜的代表产品是 Oculus Rift。虽然现在FPS游戏的画面效果越来越逼真，但毕竟跟真实的双眼看到的世界还是不同，因为人眼能看到一个立体的世界，而FPS游戏由于屏幕限制，只能在2D的屏幕上做文章。
以Oculus Rift为代表的虚拟眼镜，模仿人的双眼成像的原理，基本达到了真实世界的立体感。这正是FPS游戏发展所急需的技术。图12为玩家佩戴虚拟眼镜Oculus Rift体验FPS游戏。
图12 玩家佩戴Oculus Rift体验FPS游戏
1.3 国内外研究现状
虚拟眼镜的开发在国外开始的较早。将其与游戏相结合的理念也率先由国外提出。
美国是虚拟现实技术的发源地，虚拟眼镜结合游戏的开发研究也较为成熟。美国著名虚拟设备供应商Oculus VR,于2013年推出了oculus rift，该设备的发展方向也主要是面向FPS游戏，一经面世就引起轰动，与其相适应的游戏也陆续开发出来，如半条命系列，德军总部都推出了新的oculus rift版本。
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 III
第1章 绪论 1
1.1 FPS对战游戏的介绍 1
1.1.1 FPS游戏的概念 1
1.1.2 FPS游戏代表作 1
1.2 FPS发展面临的主要问题 2
1.2.1 FPS游戏发展困境 2
1.2.2 FPS游戏与虚拟眼镜相结合 2
1.3 国内外研究现状 3
1.4 游戏需求分析 4
第2章 相关软件和工具 5
2.1 引言 5
2.2 游戏制作常用建模软件 5<
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
br /> 2.3 UNITY3D引擎介绍 6
2.4 OCULUS RIFT 介绍 6
2.4.1 OCULUS RIFT类虚拟眼镜的成像原理 6
2.4.1 UNITY3D引擎连接OCULUS RIFT的方法 7
2.5 本章小结 10
第3章 游戏总体设计 11
3.1 引言 11
3.2 游戏剧情内容策划 11
3.2.1 游戏类型与游戏名称 11
3.2.2 游戏故事背景 11
3.3 游戏元素设计 12
3.4 武器设计和怪物设计 12
3.5 游戏场景设计 13
3.6 游戏逻辑和系统功能设计 14
3.6.1 游戏逻辑设计 14
3.6.2 系统设计 15
3.7 本章小结 17
第4章 游戏主要功能模块的实现 18
4.1 界面UI设计 18
4.1.1 生命值UI设计 19
4.1.2 弹药匣UI设计 21
4.1.3 瞄准点UI设计 23
4.1.4 得分UI设计 24
4.1.5 计时器UI设计 24
4.2 移动功能和视角控制功能 25
4.2.1 主角移动功能实现 25
4.2.2 主角视角控制功能实现 27
4.3 怪物功能实现 28
4.3.1 怪物模型制作 28
4.3.2 怪物AI设计 29
4.4 角色过关功能 34
4.5 本章小结 35
第5章 总结与展望 36
5.1 总结 36
5.2 展望 36
致谢 38
参考文献 39
第1章 绪论
FPS对战游戏的介绍
第一人称射击类游戏(first player shooter),英文简称FPS。FPS游戏是近几年非常流行的一类游戏，玩家进入游戏后，将会以主角的视角观察周围环境，即第一视角，并且可以进行射击等动作，所以叫第一人称射击游戏。图11是一款经典的FPS游戏截图。
图11 经典FPS游戏截图
FPS游戏的概念
FPS （Firstperson Shooter）就是以主角的视角参与游戏，传统的FPS射击游戏可以通过鼠标进行射击等动作，也可以通过鼠标控制角色的视角。而主角的前后左右移动则通过键盘操作，一般设置W为前，S为后，A为左，D为右。
1.1.2 FPS游戏代表作
FPS 游戏从90年代末期出现开始，经典作品曾出不穷。著名编程大师约翰卡马克自己编译的第一款游戏，《德军总部》就是一款FPS游戏，此作也被成为FPS开山之作，卡马克也被人称为“FPS游戏之父”。
此后，陆续有不少好的FPS作品问世，其中最有名的莫过于半条命系列，说起半条命，可能不熟悉，它有个更为人熟知的名字，CS。CS的出现标志着FPS游戏进入了一个新的时代，一直到现在，很多游戏还是能看到CS的影子。
FPS发展面临的主要问题
1.2.1 FPS游戏发展困境
虽然现在FPS游戏有很强的市场号召力，但在游戏发展不断加速，新技术不断革新的今天，FPS仍然遇到了发展的瓶颈。
这其中最明显的一个问题就是游戏模式较为单一，感官冲击力有限。FPS游戏以第一视角进入游戏中，通过左手WSAD键控制前后左右移动，以及鼠标控制视角的FPS游戏操作基础，实现对主角的控制和攻击。FPS游戏经过一段时间的发展，已经较为成熟，也出现了一些穿越火线、使命召唤等经典的FPS游戏。但是在这些划时代的作品火爆之后，却再没有突破它们的作品出现，市场上更多的出现的只是游戏模式相似的产品。FPS游戏以第一视角，确实有一定的感官冲击力，但也会有审美疲劳，新鲜感降低。
随着虚拟现实技术的飞速发展，体感游戏出现了，体感游戏带来的巨大的感官冲击力，较之传统FPS游戏有过之而无不及。
FPS游戏若想走出困境，需要有技术突破。与虚拟现实技术的结合就是一个很好的尝试。
1.2.2 FPS游戏与虚拟眼镜相结合
虚拟眼镜作为虚拟现实技术的产品，具有很强的立体显示功能，能让人产生身临其境的感觉，是虚拟现实技术与FPS游戏结合的媒介。虚拟现实眼镜的代表产品是 Oculus Rift。虽然现在FPS游戏的画面效果越来越逼真，但毕竟跟真实的双眼看到的世界还是不同，因为人眼能看到一个立体的世界，而FPS游戏由于屏幕限制，只能在2D的屏幕上做文章。
以Oculus Rift为代表的虚拟眼镜，模仿人的双眼成像的原理，基本达到了真实世界的立体感。这正是FPS游戏发展所急需的技术。图12为玩家佩戴虚拟眼镜Oculus Rift体验FPS游戏。
图12 玩家佩戴Oculus Rift体验FPS游戏
1.3 国内外研究现状
虚拟眼镜的开发在国外开始的较早。将其与游戏相结合的理念也率先由国外提出。
美国是虚拟现实技术的发源地，虚拟眼镜结合游戏的开发研究也较为成熟。美国著名虚拟设备供应商Oculus VR,于2013年推出了oculus rift，该设备的发展方向也主要是面向FPS游戏，一经面世就引起轰动，与其相适应的游戏也陆续开发出来，如半条命系列，德军总部都推出了新的oculus rift版本。
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