统计学习理论的游戏设计和实现
摘 要摘 要塔防类游戏，是近年来发展非常快的一个游戏类型。游戏的规则是这样的，在规定的时间内，利用好游戏的有限资源（比如金钱、木材、石料）建设自己的家园防御系统，让敌人在靠近终点前就已经全部死亡。杀死初级的敌人可以获得资源，这些资源又可以用来升级自己的防御系统，从而抵御高级或者更多的敌人。塔防类游戏的起始对所有玩家都是公平的，所有玩家在起始时拥有相同的资源，所以，该类型的游戏才会广受大众玩家的喜爱，因为它考验的是玩家的智力与策略的高低，而不是考验的玩家的钱的多少。本毕业设计主要解析塔防游戏行业的发展现状及未来发展趋势。整个流程大致从思想的建立，素材的收集，再利用PS的美工，最后利用Unity3d来实现主要游戏交互功能。本毕业设计主要通过Unity3d软件来实现塔防类游戏的开发，策划塔防游戏的设计方案和各关键功能模块，从而得出了塔防类游戏的整个制作流程。本毕业作品具体阐述包括以下几个方面：介绍塔防类游戏的行业现状和发展前景。对本塔防游戏项目的整体规划设计，收集相关制作素材。 大量测试，规划出炮台的合理范围和怪物的合理路径。关键词：塔防游戏；Unity3D程序设计；测试目 录
第一章 绪论 1
第二章 研究背景 2
2.1 行业发展背景 2
2.2 行业发展现状 2
2.3 行业发展前景 4
2.4 设计中需要的软件类型 5
2.5 统计学习理论 6
2.6 UNITY3D软件 8
2.6.1 UNITY3D的介绍 8
2.6.2 UNITY3D的特点 8
2.6.3 UNITY3D与相关软件相比 9
2.7 使用PHOTOSHOP和UNITY3D制作本毕业设计 9
2.8 UNITY3D 程序设计 10
第三章 系统总体设计 11
3.1设计方案 11
3.1.1游戏的关卡设计 11
3.2 结构框架流程 12
第四章 整体功能的实现 13
4.1 游戏场景的实现 13
4.1.1 场景设计理念 13
4.1.2 船舰、炮台、攻击范围的制作 13
4.2 U
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
程序设计 10
第三章 系统总体设计 11
3.1设计方案 11
3.1.1游戏的关卡设计 11
3.2 结构框架流程 12
第四章 整体功能的实现 13
4.1 游戏场景的实现 13
4.1.1 场景设计理念 13
4.1.2 船舰、炮台、攻击范围的制作 13
4.2 UNITY 3D游戏程序实现 15
4.2.1 前期导入准备 15
4.2.2 控制游戏对象 15
4.2.3 舰艇路径的约束 16
4.2.4 船舰血量值的设定 17
4.3 游戏背景音乐的制作 18
4.4 统计学习理论在游戏设计阶段的支持 18
第五章 设计实现 20
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
第一章 绪论
二十一世纪，计算机一步一步的走入成千上万的家庭，毫无疑问的，计算机的发展速度是惊人的。计算机的飞速发展也带动了人们的生活节奏，在如此高速的生活节奏下，茶余饭后的时间都变得紧张起来。因此，花上较少的时间玩一局游戏来消遣已经成为大部分人的习惯。游戏，已经成为这个社会必不可少的一部分。当然，目前来说最火热的游戏还是竞技类游戏，但是，随着便携式通讯工具的发展，塔防类游戏已经成为手游中炙手可热的产品。
塔防类游戏在最近10年的时间内受到越来越多玩家的青睐，笔者认为，塔防类游戏完美适应了当下社会快节奏的生活方式。首先，塔防类游戏的游戏模式和规则相对比较简单，整个游戏就是利用好自己的资源去抵御敌人，成功防守玩家的家园。但是具体来看的话，塔防类游戏又不是那么的简单，在游戏中，玩家会获得更多的资源，从而如何去分配玩家后来所获得这些资源就成为了一个玩家能否玩好这个游戏的关键所在。综合以上分析，塔防类游戏是一个上手简单，操作不难，节奏快，但是需要分析和大局观的游戏。这也印证了笔者先前提到的观点，塔防类游戏完美适应了当下社会快节奏的生活方式。
随着计算机的快速发展，人们对游戏的需求也发生了变化。以前的塔防类游戏已经满足不了大众对游戏的需求。塔防类游戏也面临着必须进化的问题，所以，开发商们对旧版的塔防类游戏做出了改变。他们给防御塔和怪物加以不同的血量、不同的攻击力，不同等级的防御塔和怪物的战斗力也不一样。发展至今，塔防类游戏中的防御塔和怪物已经不会再机械性的攻击，而是有着自己的视野范围和攻击范围，并且可以根据敌方战斗力的强弱评判对手的仇恨值高低，优先选择仇恨值较高的对手进行攻击，游戏的平衡性也得到了大大的提升。
鉴于塔防类游戏近年来的火热程度和自身对塔防类游戏的热爱，笔者就选择了基于Unity3D做一款塔防类的游戏作为毕业设计。Unity3D有一个很强大的渲染引擎，完整及先进的制作工具以及较快的工作流程。基于此平台，笔者将设计好的场景，制作好的路径，界面全部整合起来，编写游戏程序，才有了最终的成品。
第二章 研究背景
2.1 行业发展背景
1990年，一款叫做《Rampart》（中文名《堡垒》）的街机游戏的问世宣告了塔防类游戏的来临。虽然不是特别具有权威性，但是就目前来说，没有发现比这款游戏更早的塔防类游戏。这款游戏的模式基本奠定了塔防类游戏以后的发展方向。虽说塔防类游戏的起源是在25年前，但塔防类游戏真正发展并且流行起来是在15年前开始的。21世纪初，一系列的塔防类游戏大范围流行起来，其中包括：《国家的崛起》、《命令与征服》、《英雄连》。
而在2007年，有两款应用Flash技术制作的单独的塔防类游戏迅速受到广大玩家的关注和青睐，它们分别是《Flash元素塔》（英文名《Flash Element Tower Defense》）和《桌面塔防》（英文名《Desktop Tower Defense》）。这里不得不提的是，有部分业内人士认为，《桌面塔防》（英文名《Desktop Tower Defense》）才是炮塔防御类游戏的最初版本。
20世纪初的中国，《魔兽争霸3》强势来袭，在当时看来，这完全是一款新型的塔防类游戏，画面的绚丽，游戏对战的精彩都让人应接不暇。2006年，中国的一名职业玩家在《魔兽争霸3》的世界比赛中勇摘桂冠，这更是促进了塔防类游戏在中国的发展和宣传。可见塔防类游戏在21世纪初的发展之快。
在这《星际争霸》和《魔兽争霸3》之后，塔防游戏行业迅速火热起来。随后的各种塔防游戏不断涌现出来，比如：《环形塔防》（英文名《Circle Tower Defense》）《宝石争霸》（英文名《Gem craft》）。截止到2010年前，塔防类游戏已经积攒了较高的人气。
2.2 行业发展现状
正如笔者在之前的文章中提及的一样，随着便携式通讯设备的迅猛发展，市场上涌现出了许多经典的小型塔防类游戏，这些游戏可以在便携式通讯设备上装载和运行（比如手机、平板电脑等等）。现如今，塔防类游戏的塔和怪物已经不再仅限与炮台和船舰了，开发商们在游戏的场景设计上下了很大的功夫，所以出现了一系列奇怪的“炮台”，可是正是这些奇怪的笔者们从未接触过的“炮台”和“怪物”，才使得塔防类游戏又回到了大众的视野中来。实际上，在塔防类游戏向着大型塔防类游戏发展的时候，所吸引的玩家并不是特别多，因为大型塔防类游戏不是特别容易起步，只有不占多数的人可以去玩好这个游
第一章 绪论 1
第二章 研究背景 2
2.1 行业发展背景 2
2.2 行业发展现状 2
2.3 行业发展前景 4
2.4 设计中需要的软件类型 5
2.5 统计学习理论 6
2.6 UNITY3D软件 8
2.6.1 UNITY3D的介绍 8
2.6.2 UNITY3D的特点 8
2.6.3 UNITY3D与相关软件相比 9
2.7 使用PHOTOSHOP和UNITY3D制作本毕业设计 9
2.8 UNITY3D 程序设计 10
第三章 系统总体设计 11
3.1设计方案 11
3.1.1游戏的关卡设计 11
3.2 结构框架流程 12
第四章 整体功能的实现 13
4.1 游戏场景的实现 13
4.1.1 场景设计理念 13
4.1.2 船舰、炮台、攻击范围的制作 13
4.2 U
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
程序设计 10
第三章 系统总体设计 11
3.1设计方案 11
3.1.1游戏的关卡设计 11
3.2 结构框架流程 12
第四章 整体功能的实现 13
4.1 游戏场景的实现 13
4.1.1 场景设计理念 13
4.1.2 船舰、炮台、攻击范围的制作 13
4.2 UNITY 3D游戏程序实现 15
4.2.1 前期导入准备 15
4.2.2 控制游戏对象 15
4.2.3 舰艇路径的约束 16
4.2.4 船舰血量值的设定 17
4.3 游戏背景音乐的制作 18
4.4 统计学习理论在游戏设计阶段的支持 18
第五章 设计实现 20
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
第一章 绪论
二十一世纪，计算机一步一步的走入成千上万的家庭，毫无疑问的，计算机的发展速度是惊人的。计算机的飞速发展也带动了人们的生活节奏，在如此高速的生活节奏下，茶余饭后的时间都变得紧张起来。因此，花上较少的时间玩一局游戏来消遣已经成为大部分人的习惯。游戏，已经成为这个社会必不可少的一部分。当然，目前来说最火热的游戏还是竞技类游戏，但是，随着便携式通讯工具的发展，塔防类游戏已经成为手游中炙手可热的产品。
塔防类游戏在最近10年的时间内受到越来越多玩家的青睐，笔者认为，塔防类游戏完美适应了当下社会快节奏的生活方式。首先，塔防类游戏的游戏模式和规则相对比较简单，整个游戏就是利用好自己的资源去抵御敌人，成功防守玩家的家园。但是具体来看的话，塔防类游戏又不是那么的简单，在游戏中，玩家会获得更多的资源，从而如何去分配玩家后来所获得这些资源就成为了一个玩家能否玩好这个游戏的关键所在。综合以上分析，塔防类游戏是一个上手简单，操作不难，节奏快，但是需要分析和大局观的游戏。这也印证了笔者先前提到的观点，塔防类游戏完美适应了当下社会快节奏的生活方式。
随着计算机的快速发展，人们对游戏的需求也发生了变化。以前的塔防类游戏已经满足不了大众对游戏的需求。塔防类游戏也面临着必须进化的问题，所以，开发商们对旧版的塔防类游戏做出了改变。他们给防御塔和怪物加以不同的血量、不同的攻击力，不同等级的防御塔和怪物的战斗力也不一样。发展至今，塔防类游戏中的防御塔和怪物已经不会再机械性的攻击，而是有着自己的视野范围和攻击范围，并且可以根据敌方战斗力的强弱评判对手的仇恨值高低，优先选择仇恨值较高的对手进行攻击，游戏的平衡性也得到了大大的提升。
鉴于塔防类游戏近年来的火热程度和自身对塔防类游戏的热爱，笔者就选择了基于Unity3D做一款塔防类的游戏作为毕业设计。Unity3D有一个很强大的渲染引擎，完整及先进的制作工具以及较快的工作流程。基于此平台，笔者将设计好的场景，制作好的路径，界面全部整合起来，编写游戏程序，才有了最终的成品。
第二章 研究背景
2.1 行业发展背景
1990年，一款叫做《Rampart》（中文名《堡垒》）的街机游戏的问世宣告了塔防类游戏的来临。虽然不是特别具有权威性，但是就目前来说，没有发现比这款游戏更早的塔防类游戏。这款游戏的模式基本奠定了塔防类游戏以后的发展方向。虽说塔防类游戏的起源是在25年前，但塔防类游戏真正发展并且流行起来是在15年前开始的。21世纪初，一系列的塔防类游戏大范围流行起来，其中包括：《国家的崛起》、《命令与征服》、《英雄连》。
而在2007年，有两款应用Flash技术制作的单独的塔防类游戏迅速受到广大玩家的关注和青睐，它们分别是《Flash元素塔》（英文名《Flash Element Tower Defense》）和《桌面塔防》（英文名《Desktop Tower Defense》）。这里不得不提的是，有部分业内人士认为，《桌面塔防》（英文名《Desktop Tower Defense》）才是炮塔防御类游戏的最初版本。
20世纪初的中国，《魔兽争霸3》强势来袭，在当时看来，这完全是一款新型的塔防类游戏，画面的绚丽，游戏对战的精彩都让人应接不暇。2006年，中国的一名职业玩家在《魔兽争霸3》的世界比赛中勇摘桂冠，这更是促进了塔防类游戏在中国的发展和宣传。可见塔防类游戏在21世纪初的发展之快。
在这《星际争霸》和《魔兽争霸3》之后，塔防游戏行业迅速火热起来。随后的各种塔防游戏不断涌现出来，比如：《环形塔防》（英文名《Circle Tower Defense》）《宝石争霸》（英文名《Gem craft》）。截止到2010年前，塔防类游戏已经积攒了较高的人气。
2.2 行业发展现状
正如笔者在之前的文章中提及的一样，随着便携式通讯设备的迅猛发展，市场上涌现出了许多经典的小型塔防类游戏，这些游戏可以在便携式通讯设备上装载和运行（比如手机、平板电脑等等）。现如今，塔防类游戏的塔和怪物已经不再仅限与炮台和船舰了，开发商们在游戏的场景设计上下了很大的功夫，所以出现了一系列奇怪的“炮台”，可是正是这些奇怪的笔者们从未接触过的“炮台”和“怪物”，才使得塔防类游戏又回到了大众的视野中来。实际上，在塔防类游戏向着大型塔防类游戏发展的时候，所吸引的玩家并不是特别多，因为大型塔防类游戏不是特别容易起步，只有不占多数的人可以去玩好这个游
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