unity3d功能以及引擎框架_unity3d框架 - CSDN
  • Unity3d 引擎原理详细介绍

    万次阅读 2014-03-25 13:22:52
     为了更好地理解游戏的软件架构和对象模型,它获得更好的外观仅有一名Unity3D的游戏引擎和编辑器是非常有用的,它的主要原则。 Unity3D 引擎  Unity3D的是一个屡获殊荣的工具,用于创建交互式3D应用程序在多个...

    体系结构

       为了更好地理解游戏的软件架构和对象模型获得更好的外观仅有一名Unity3D的游戏引擎和编辑器是非常有用的它的主要原则

    Unity3D 引擎

       Unity3D的一个屡获殊荣的工具,用于创建交互式3D应用程序多个平台.Unity3D游戏引擎编辑器该引擎包含的软件组件游戏的研究与开发最常见的和经常性任务发动机涵盖的主题包括声音,图形,物理和网络功能该引擎支持C#Boo和JavaScript脚本编程

    另一个部分是Unity编辑,作为脚本和其他组件包含游戏场景设置和游戏预览窗口(见图4)分层对象检查项目面板集成开发环境它还配备了几个多语言脚本编辑器和一个独特的预制装配系统,将在后面解释

     

                                                              图4:Unity3D编辑

     

    有几个Unity许可证。Unity基本功能有限的免费PCMACWebdevelopment.Other平台完整的功能集[15]需要购买额外的许可证

    虽然有很多免费软件和专有替代游戏引擎虚幻引擎C4引擎选择了Unity的原因如下

    *可以部署在Windows,Mac OSXWeb浏览器,Wii游戏机iPhone,iPad的Android,微软Xbox 360和PlayStation 3它甚至在未来计划增加闪存Linux部署部署possbilities提供很多的可能性使用游戏引擎游戏引擎货币化进一步研究。

     *Unity社区非常支持引擎,以及编辑器是有据可查的

    *发动机是比较容易学习和工作通过提供所有的工具快速原型和迭代以及快速脚本编译支持快速软件开发的想法

    *可能部署的iPhone,iPad和iPod touch的iOS基本许可证其他厂商相比相对低廉的价格创建机甲坦克使用Unity3.0C#脚本和MonoDevelop的IDE进行开发你可以找到一个Unity教程附录

    Unity3D的简史

     下列日期说明2001和2011年[16]之间的Unity引擎的演变
     ◾2001年Unity技术在2001年开始开发自己的游戏引擎当时主要诱因创建游戏这些游戏的基础创造了良好的工具[1]。
     ◾2003在2003年公司,由此产生的引擎将是一个伟大产品本身的
     ◾2005在2005年Unity1推出苹果的WWDC的舞台上
     ◾2007Unity2.0在2007年推出增加地形引擎实时动态阴影和视频播放等等
     ◾2008在2008年推出UnityiPhone卡通网络推出FusionFall,游戏已经播放超过800万人次

     ◾20102010年Unity3.0发布几十个功能,如资产管理和光照贴图

     ◾2011团结超过500开发者和60网络播放器安装。

    游戏架构

     机甲坦克架构组成模块和Unity场景架构

     主要模块

        本节介绍了最重要的模块子系统级别他们关系。游戏的建筑风格是一个对象数据capsules.The下面的UML组件图说明子系统及其关系网络

     

    游戏逻辑

       此模块管理当前玩家AI配置倒计时timerand当前的游戏状态暂停等待网络回复

    AI(人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI

       AI模块包含背后的逻辑单元球员AI.The单位AI寻路或障碍物避免使用不同转向行为控制单元状态。AI管理组的行为和活动寻路更高的层次上管理播放机的所有播放器模块

    人工智能机器学习保存和加载它的数据使用持久性数据模块的接口

    Persistant data持久性数据

       此模块是负责数据之间不同的游戏sessions.Among其他应可用于保存和加载存储查找表和寻路模块管理学习AIaccumulateddata机器

    Game actors游戏参与者

      游戏参与者在游戏中地形,单位或建筑物他们的3D模型获得通过Unity3D的渲染管线的可视化每场比赛演员拥有AI模块控制它的行为

    Steering behaviours指导行为

      指行为计算力量,影响如何以及如何快速自主游戏代理能动,应该可以用于避障,人流简单寻找任务

    Pathfinding寻路

      模块负责创建一个pathgrid障碍物信息收集提供各种寻路请求aninterface为了获得更好的性能一些信息保存到从磁盘中加载

    Input输入

      此模块跟踪用户的输入对其进行处理生成反馈。

    Network网络

      网络模块负责所有游戏演员状态管理保持比赛状态在两台机器上都保持一致以避免抖动网络单元运动网络game.Another责任

    GUI

     图形用户界面(GUI)显示所有按钮,菜单在小地图倒数计时器它也负责这些元素的功能交互依赖用于此目的游戏逻辑模块

    3D渲染

      该模块主要管理Unity3D的场景的主摄像头确定需要渲染的对象并把它们发送通过渲染管线Unity3D的封装渲染细节而且还提供了通过像素和顶点着色器访问

    Unity场景设置

      在游戏中一个表示Unity3D的场景下面是一个典型的场景设置在Unity层次(一)(二)现场窗口看起来像

                                         

                                                                       Unity层次的地图

                

                                                                              场景视图的地图

    现在所有的游戏对象顶部面板底部进行说明。

    CWalls

      这个对象包含自定义绘制节点和墙壁边缘一种使用自定义绘制墙壁calculatethem取决于地图的几何

    Directional light(定向光)

      此灯仅用于计算地形光照贴图关闭之后由于性能的原因

    Game Music(游戏音乐)

      持有游戏的主要音乐和播放现场启动

    GameController(游戏控制器)

      GameController游戏物体持有管理所有的游戏对象管理游戏的逻辑包括以下对象

    CursorController(光标控制器):

       管理光标的外观和背后的逻辑

    GameInstantiator(游戏实例化):

       这个重要游戏对象负责实例其他对象需要创建非特异性顺序

                      

                                     GameInstantiator in the Inspector

                      

                                       GameController in the Hierarchy

      GameInstantiator持有地图PathCreator路径创建和管理障碍管理球员配置设置是用来处理用户输入InputControl游戏物体游戏场游戏物体和参考玩家游戏物体上的建筑物referenes定义了播放区域的地图

     它还包含玩家的重生点和自定义路径和墙壁引用

    GUI

      拥有地图的所有GUI对象

    Machine Learning Controller

       游戏物体控制的所有功能机器学习需要

    spawn1, spawn2

      实际玩家的重生点重生点的标志是绿色立方体“场景视图  

    HPaths

       定义路径节点在地图边缘定义节点场景编辑标记并概述红线     

    Main Camera(主摄像机)

       现场主摄像头和音频监听所有的3D声音相机的角度观察     

    PlayArea(游戏场)

      定义实际可玩的地图区域

    Base Prefabs(基地预制)

      散落在地图上的建筑物

    Terrain(地形)

       Unity地形对象

    TestRunner

      一个物体,用于运行单元测试Unity3D的单位testingframeworkSharpUnit

    MVC Pattern(MVC模式)

      Unity引擎的设计鼓励MVC模型 - 视图 -控制器面向engineering.In我的情况下结构看起来像这样

     

                                                                  图5:MVC模式体系结构表示

    模型包含了所有的游戏对象组件和数据文件游戏物体渲染器和摄像机对象访问

    视图呈现模型和主要管理Unity3D的引擎渲染它需要accessthe持有模型3D模型,纹理材质和效果它还具有什么输入选项影响

    控制器接收用户输入并调用模型对象方法反应这是在我的游戏中所表示输入子系统用户能影响输入视图

    Multiplatform Development(多平台发展)

      Unity允许部署项目在不同的平台上轻微变化。演示和功能在很大程度上是保持取决于平台的capabilities.However在某些领域在不同的设备上输入机制存在重大分歧

      抽象工厂设计模式应用于设计这些组件

    The Abstract Factory Pattern抽象工厂模式

                                 

                                                                                        图6:抽象工厂模式

    抽象工厂模式(见图6保护客户不同平台上实现相同的概念不同APC与平台是一家集AbstractProduct这些类表示一个概念,是支持所有抽象工厂platforms.An声明创建单一产品经营ConcreteFactory代表一个特定平台

    客户端只使用抽象工厂抽象产品方法,因此一个平台的具体实施保护

    Input and Persistant Data(输入和持久性数据)

       主要有两个方面的游戏不同的实施要求是输入机制和usageof持久性文件数据Unity3D中不支持plattform数据库这就是为什么机甲坦克使用持久性数据在磁盘上二进制文件所有平台得到了他们对于自己的能力自己实施支持的文件格式

     

    为了保持可读性和灵活性以下适应跨平台的输入处理抽象工厂模式

                  

                                                                         图7:输入子系统结构摘自

     

    这仅仅是一个所涉及的所有平台和命令,选择用于演示的摘录

    InputManager附加到游戏物体在场景中InputControl调用CommandImplementorExecute方法的每一帧里面的更新功能执行方法CommandImplementor遍历所有添加命令,检查他们执行情况表示满意,并调用Execute方法,如果是这样

     

    输入子系统组成部分的抽象工厂模式

                 

    iOS+Unity

         机甲坦克被创造的过程迭代开发,这是什么原因为什么游戏已经播放任何调整之前为iPad

         本章介绍分析面临的挑战和解决方案移植机甲和坦克的iPad

    Maximum Polygon Count(最高多边形计数)

         其中一个最明显的限制,适用于iPad™游戏的多边形数量的图形芯片能够呈现每个frame.It横空出世超过30多边形,每帧开始下降,低于25 FPS的帧率对iPad在3D建模软件通过手动消除边缘和应用预定义的算法减少多边形从一开始某些型号甚至rebuiilding减少多边形计数,目前在所有平台上多边形数量是:

                  

    平均多边形数量大约是每单位300如果所有的24个敌人和播放器单元的相机拍摄的在一帧中产生多边形的数量将是7200,平均约8500在最坏情况下24runners.Adding最大4000地形多边形平截头体的其余部分的地形得到扑杀,最重的将给予12500GPU多边形渲染

    Draw Call Reduction and Lights(绘制减少呼叫灯)


    即使在移动设备上不俗的表现,更重要的每帧绘制调用的数量一场平局发出呼叫GPU每次绘制一个模型如果模型有n子网格就会造成至少Ñ战平calls.EveryGUI质地,选择飞机和健康添加一个调用到现场

    额外抽奖调用另一个来源像素光照,导致额外绘图调用一个pass.That就是为什么合并成一个模型中所有子网型号不使用动态照明所有模型和地形纹理的灯光英寸光影烘烤计算每个纹理获取静态光源照亮奠定了光照贴图纹理的亮度看上去好像他们的灯光的影响虽然没有计算模型图8显示了几个模型,而无需光照贴图灯光效果

             

                                      图8:熄灭纹理材质着色器没有灯光烘烤模式截图

            

                                                                    9:游戏扩大统计窗口右上角视图

    这是可以结合Unity若干个对象共享相同的材料制成在运行时在一个单一的绘制调用的绘制在一起这种方法被称为动态配料[18]。图9显示了66战平调用以下来源所造成的一个场景

    (GUI)图形用户界面


    8绘制调用之缩小贴图按钮,,倒计时倒计时文本+24个+8号楼地图+1相机地图现货总结41GUI造成绘制调用

    Terrain(地形)


         4通话其中每个质地

    Visible Models(可见模型)

       14平局呼吁每个模型会导致比3战平调用自身的一个用于单元一个healthbar网格和一个用于选择平面网格数字都可以解释Unity的动态配料

    Terrains(地形)


         Unity3D中没有支持地形为iOS直到Unity3.4发布于2011年7月[19]。为了找到最佳的解决方案机甲坦克,地形实施两种可供选择的方式已经过测试模拟地形在3D程序一个3D建模程序地形分割成不同的部分见图10)分区的效果大部分分部视锥Unity扑杀meansthat只有至少部分可见得到呈现

                             

                                                                                图10:仿照地形突出部分

    这种技术被丢弃创造新的地形,因为这个过程会非常complicatedcompared Unity地形系统纹理大小非常大的质量受到影响*地形地形移动系统移动系统一个解决方案,通过Unity资产商店T4M地形可以用于移动设备可以转换成Unity的地形原来,这个解决方案的性能是不够游戏

    地形最终解决方案使用Unity地形引擎具有非常低的质量设置是唯一可能Unity3.4发布于2011年7月加入Unity地形对移动通信系统支持

    GUI-Optimization(GUI优化)


    Unity引擎提供两种方式来实现GUI一种方式是使用Unity的GUI系统UnityGUI需要它的功能一个特殊的功能calledinside名为OnGUI()执行每帧两次onceevery事件这个系统只用于主菜单,并暂停菜单allvalues​​需要计算OnGUI功能

    GUI纹理用于所有其他GUI元素GUI按钮和小地图上以维持性能GUI纹理平面图像中显示的2D和每帧渲染一次

    Script-Optimizations(脚本优化)


    为了授予脚本的性能便宜的方法进行跟踪profiler.It横空出世被称为最昂贵方法可以通过寻路转向行为子系统寻路已被优化如下文所述在AI部分有人还提出确保昂贵的功能,如转向行为和其他AI程序不会调用每一个帧

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  • Unity3D研究:Unity3D引擎架构设计

    万次阅读 2015-01-22 02:01:59
    组件(Component)这个概念最早是在2005年《Game Programming Gems 5》的《Component Based Object Management》中接触到的,当时感觉在设计上很实用。后来,发现Unreal Engine 3的...对于这种设计思想,Unity比Unreal贯

    组件(Component)这个概念最早是在2005年《Game Programming Gems 5》的《Component Based Object Management》中接触到的,当时感觉在设计上很实用。后来,发现Unreal Engine 3的一个重要的改进就是抛弃了以前的基于纯派生关系的对象 模型 ,而转为使用 基于组件 的对象 模型 。对于这种设计思想,Unity比Unreal贯彻的更彻底——一切皆Component。

    那么到底什么是“基于组件”的对象 模型 ?它能够解决什么问题?

    在传统的设计中,我们一般会使用“派生”来描述对象之间的关系。子类通过派生父类,来获得父类的功能。在设计游戏对象时,会根据游戏本身的需要而为游戏对象添加各种功能支持,比如渲染,碰撞,刚体,粒子系统等等。这些通用功能为了能够为各种派生类提供服务,都必须实现到基类中。这样就导致了游戏对象基类变得非常庞大臃肿,即难使用,又难维护。

    ”基于组件“的对象 模型 就是把所有需要提供给游戏对象的基础功能都独立成单独的”组件模块“(Component),一个具体的游戏对象可以将它需要的功能模块组合到一起使用。所有”功能“不再是父类中的接口,而变成子对象实例,为游戏对象提供服务。这样既保证了功能代码的可重用性,又增加了整个对象体系的模块化和灵活度。

    在Unity中,GameObject除了作为Component的容器之外,基本上没有其他功能。所有需要的功能都要通过组合Component来实现。脚本本身也是Component,用来在GameObject上通过控制其他Component来实现自定义的功能。虽然这些Component在物理上是完全并列的关系,但是他们之间还是会有一定的层次关系的。在设计一个游戏对象的具体功能时,组件一般会被分为三个层次。

    引擎的基础组件

    Unity本身提供的各种内部功能组件。比如渲染组件,物理组件,声音组件等等。这些组件实现了所有引擎提供的基础功能,会被脚本使用来组合高级功能。

    模块功能脚本组件

    通过脚本实现的一些相对独立的通用模块功能的组件。这类 组件的设计 是脚本可重用的关键,需要仔细分析游戏对象中哪些功能可以被独立出来成为一个可重用的功能模块组件,并且在实现上应该尽量降低与其他组件的耦合性。比如在设计一个角色游戏对象时,需要为他设计换装功能。换装功能其实就是对显示子对象进行分组管理,切换显示状态。这个功能相对独立,与其将他实现到角色中,不如独立成一个功能模块组件。角色游戏对象和其他所有需要换装功能的游戏对象都可以通过包含这个模块组件来实现换装功能。

    模块功能组件之间还可能有依赖关系,也就是一个功能模块组件可能依赖与另一个功能模块组件,从而在这个组件层次上形成更多的子层次。

    高层的胶水代码脚本

    这些脚本用来真正将引擎基础组件和模块功能组件组合到一起实现最终游戏对象逻辑。用“胶水代码”来形容这些脚本非常的贴切,就是把所有这些子功能“粘”在一起。比如设计一个Player脚本,将所有需要的组件功能组合起来,实现一个玩家的具体游戏逻辑。因为这一层次代表的都是最高层的游戏行为控制对象,是具体的游戏逻辑的“胶水”代码,不会再为更上层提服务,所以本身的可重用性并不高。但是这些对象之间按照类型区分,往往会有一些功能上的重合,所以反而可以继续使用派生关系来实现功能的重用。比如在Character中实现所有的基础功能(这些功能又是通过组合基础组件来实现的),而Player和NPC都从Character派生,来继承所有Character的功能,并继续实现自己特殊的功能。一个功能到底应该用组件实现还是用派生实现并没有非常明确的界限,应该根据需要灵活运用。

    在使用Unity的过程中,如果要实现的是demo级别的小工程,并不需要考虑很多,直接用脚本实现功能就可以了。但是如果要有效地组织复杂的工程,提高代码的重用性,充分理解和合理的利用“基于组件”的对象 模型 设计思想还是很重要的。

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  •  Unity3D的是一个屡获殊荣的工具,用于创建交互式3D应用程序在多个platforms.Unity3D由游戏引擎和编辑器。该引擎包含的软件组件,在游戏的研究与开发中最常见的和经常性的任务。发动机所涵盖的主题包括

    体系结构

       为了更好地理解游戏的软件架构和对象模型,它获得更好的外观仅有一名Unity3D的游戏引擎和编辑器是非常有用的,它的主要原则。

    Unity3D 引擎

       Unity3D的是一个屡获殊荣的工具,用于创建交互式3D应用程序在多个platforms.Unity3D由游戏引擎和编辑器。该引擎包含的软件组件,在游戏的研究与开发中最常见的和经常性的任务。发动机所涵盖的主题包括声音,图形,物理和网络功能。该引擎支持C#,Boo,和JavaScript脚本编程。 
    另一个部分是Unity编辑,作为脚本和其他组件,包含游戏场景设置和游戏的预览窗口(见图4)分层对象检查项目面板的集成开发环境。它还配备了几个多语言脚本编辑器和一个独特的预制装配系统,将在后面解释。

      

                                                              图4:Unity3D编辑器

    有几个Unity的许可证。Unity基本功能有限的免费PC的MAC和Web development.Other 的平台或完整的功能集[15]需要购买额外的许可证。 
    虽然有很多免费软件和专有的替代游戏引擎,如虚幻引擎™或C4™引擎选择了Unity的原因如下: 
    *它可以部署在Windows,Mac  OSX ,Web浏览器,Wii游戏机,iPhone,iPad的,Android的,微软Xbox 360和PlayStation 3。它甚至在未来计划增加闪存和Linux部署。的的部署possbilities提供很多的可能性,使用的游戏引擎或游戏引擎货币化或进一步研究。

      * Unity社区非常支持和引擎,以及编辑器是有据可查的。

    * 发动机是比较容易学习和工作,并通过提供所有的工具,快速原型和迭代以及快速的脚本编译支持快速软件开发的想法。

    * 可能部署的iPhone,iPad和iPod touch的iOS基本许可证与其他厂商相比,相对低廉的价格。创建机甲和坦克使用Unity3.0,C # 脚本和MonoDevelop的IDE进行开发。你可以找到一个Unity教程附录。

    Unity3D的简史

       下列日期说明在2001年和2011年[16]之间的Unity引擎的演变。 
     ◾2001年Unity技术在2001年开始开发自己的游戏引擎。当时的主要诱因是创建游戏,这些游戏的基础,并创造了良好的工具[1]。 
     ◾2003年在2003年的公司,由此产生的引擎将是一个伟大的产品本身的。 
     ◾2005年在2005年Unity1推出苹果的WWDC的舞台上。 
     ◾2007Unity2.0在2007年推出,并增加了地形引擎,实时动态阴影和视频播放等等。 
     ◾2008年在2008年推出Unity的iPhone和卡通网络推出FusionFall,游戏已经播放超过800万人次。 

     ◾2010年在2010年Unity3.0发布了几十个新功能,如资产管理和兽光照贴图。 

     ◾2011团结超过500万的开发者和60万网络播放器安装。

    游戏架构

       机甲和坦克的架构组成模块和Unity的场景架构。

      主要模块

         本节介绍了最重要的模块和子系统级别上他们的关系。游戏的建筑风格,是一个对象与数据capsules.The的下面的UML组件图说明子系统及其关系网络。

    游戏逻辑

        此模块管理当前玩家和AI配置倒计时timerand当前的游戏状态(暂停,等待网络回复)。

    AI (人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为 AI )

        AI模块包含背后的逻辑单元,组和球员AI.The单位的AI寻路或障碍物避免使用不同的转向行为控制单元的状态。组AI管理组的行为和活动,如组寻路。更高的层次上管理播放机的所有组由播放器模块。 
    人工智能机器学习保存和加载它的数据使用的持久性数据模块的接口。

    Persistant data持久性数据

       此模块是负责数据之间不同的游戏sessions.Among其他应可用于保存和加载,存储查找表和图寻路模块和管理学习AI的accumulateddata的机器。

    Game actors游戏参与者

       游戏参与者在游戏中的地形,单位或建筑物。他们的3D模型获得通过Unity3D的渲染管线的可视化。每场比赛的演员拥有AI模块,控制它的行为。

    Steering behaviours指导行为

      指导行为的计算力量,影响如何以及如何快速自主游戏代理能动,应该可以用于避障,人流或简单的寻找任务。

    Pathfinding寻路

      这模块负责创建一个pathgrid,障碍物信息收集和提供各种寻路请求aninterface的。为了获得更好的性能的一些信息保存到从磁盘中加载。

    Input输入

       此模块跟踪用户的输入,对其进行处理,并生成反馈。

    Network网络

      网络模块是负责所有游戏演员的状态管理是保持比赛状态,在两台机器上都保持一致,以避免抖动网络单元运动网络game.Another责任。

    GUI

     图形用户界面(GUI)显示所有按钮,菜单,在小地图和倒数计时器。它也负责为这些元素的功能和交互依赖与用于此目的的游戏的逻辑模块。

    3D渲染

      该模块主要管理Unity3D的。场景的主摄像头确定需要渲染的对象,并把它们发送通过渲染管线。  Unity3D的 封装最渲染的细节,而且还提供了通过像素和顶点着色器的访问。

    Unity场景设置

      在游戏中的每一个图表示由Unity3D的场景。下面是一个典型的场景设置在Unity层次(一)和(二)在现场窗口看起来像:

                                          

                                                                       Unity层次的地图

                 

                                                                               场景视图的地图

    现在所有的游戏对象从顶部面板底部进行说明。

    CWalls

      这个对象包含自定义绘制墙节点和墙壁边缘。另一种是使用自定义绘制墙壁到calculatethem取决于地图的几何。

    Directional light(定向光)

       此灯仅用于计算地形光照贴图。关闭之后,由于性能的原因。

    Game Music(游戏音乐)

       持有游戏的主要音乐和播放现场启动。

    GameController(游戏控制器)

       GameController游戏物体持有并管理所有的游戏对象,管理游戏的逻辑。它包括以下对象:

    CursorController(光标控制器):

        管理光标的外观和背后的逻辑。

    GameInstantiator(游戏实例化):

       这个重要的游戏对象是负责实例化其他对象需要创建非特异性顺序。

                      

                                     GameInstantiator in the Inspector

                       

                                       GameController in the Hierarchy

      GameInstantiator持有的的地图,PathCreator路径创建和管理障碍,管理球员配置和设置,是用来处理用户输入的的InputControl游戏物体,游戏场游戏物体和参考玩家游戏物体上的建筑物referenes定义了可播放的区域的地图。

     它还包含了玩家的重生点和自定义路径和墙壁的引用。

    GUI

       拥有地图的所有GUI对象。

    Machine Learning Controller

       此游戏物体控制的所有功能,机器学习需要。

    spawn1, spawn2

      实际玩家的重生点。重生点的标志是绿色立方体“场景视图。  

    HPaths

       自定义路径节点,在地图的边缘。自定义节点在场景编辑器中标记,并概述红线。     

    Main Camera(主摄像机)

       现场的主摄像头和音频监听。所有的3D声音是从相机的角度观察。     

    PlayArea(游戏场)

      定义实际可玩的地图区域。

    Base Prefabs(基地预制)

      散落在地图上的建筑物。

    Terrain(地形)

       Unity地形对象。

    TestRunner

      一个物体,用于运行单元测试与Unity3D的的单位testingframework  SharpUnit的。

    MVC Pattern(MVC模式)

      Unity引擎的设计鼓励MVC(模型 - 视图 - 控制器)面向engineering.In的我的情况下,结构看起来像这样:

      

                                                                   图5:MVC模式的体系结构表示

    模型包含了所有的游戏对象,组件和数据文件。游戏物体的渲染器和摄像机对象的访问。

    视图呈现模型和主要管理Unity3D的引擎渲染。它需要accessthe持有模型的3D模型,纹理,材质和效果。它还具有什么输入选项的影响。

    控制器接收用户输入并调用模型对象上的方法反应。这是在我的游戏中所表示的输入子系统。用户能影响与他的输入的视图。

    Multiplatform Development(多平台发展)

      Unity允许部署项目在不同的平台上有轻微的变化。演示和功能在很大程度上是保持取决于平台的capabilities.However,在某些领域,如在不同的设备上的输入机制存在重大分歧。

      抽象工厂设计模式应用于设计这些组件。

    The Abstract Factory Pattern抽象工厂模式

                                  

                                                                                         图6:抽象工厂模式

    抽象工厂模式(见图6)保护客户从不同的平台上实现相同的概念在不同的APC与平台是一家集的AbstractProduct类。这些类表示一个概念,是支持所有的抽象工厂platforms.An类声明创建单一产品的经营,ConcreteFactory类代表一个特定的平台。

    客户端只使用抽象工厂和抽象产品的方法,因此从一个平台的具体实施保护。

    Input and Persistant Data(输入和持久性数据)

       主要有两个方面的游戏,不同的实施要求是输入机制和usageof的持久性文件的数据。  Unity3D中 不支持跨plattform数据库。这就是为什么机甲和坦克使用的持久性数据在磁盘上的二进制文件。所有平台得到了他们对于自己的能力和自己的实施,支持的文件格式。

    为了保持可读性和灵活性以下适应跨平台的输入处理的抽象工厂模式:

                   

                                                                          图7:输入子系统结构摘自

    这仅仅是一个小所涉及的所有平台和命令,选择用于演示的摘录。

    InputManager被附加到游戏物体在场景中的InputControl。它调用CommandImplementor的Execute方法的每一帧里面的更新功能。执行方法的CommandImplementor遍历所有添加的命令,检查他们的执行情况表示满意,并调用Execute方法,如果是这样。

    输入子系统的组成部分的图中的抽象工厂模式:

                  

    iOS+Unity

         机甲和坦克被创造的过程迭代开发,这是什么原因,为什么游戏已经播放任何调整之前为iPad™。 
         本章介绍和分析面临的挑战和解决方案移植机甲和坦克的iPad™。

    Maximum Polygon Count(最高多边形计数)

         其中一个最明显的限制,适用于iPad™游戏的多边形数量的图形芯片能够呈现每个frame.It的横空出世,超过30万个多边形,每帧开始下降,低于25 FPS的帧率对iPad™。在3D建模软件,通过手动消除边缘和应用预定义的算法减少多边形,从一开始,某些型号甚至rebuiilding减少多边形计数后,目前在所有平台上的多边形数量是:

                   

    平均多边形数量大约是每单位300。如果所有的24个敌人和播放器单元的相机拍摄的,在一帧中产生的多边形的数量将是7200,平均约8500,在最坏情况下24 runners.Adding 最大4000地形的多边形(平截头体的其余部分的地形得到扑杀),最重的帧将给予约12500  GPU 多边形渲染。 
    Draw Call Reduction and Lights(绘制减少呼叫和灯) 
    即使在移动设备上不俗的表现,更重要的是每帧绘制调用的数量。一场平局发出呼叫的GPU每次绘制一个模型。如果模型有n子网格就会造成至少Ñ战平calls.Every GUI 质地,选择飞机和健康栏添加一个调用到现场。 
    额外抽奖调用另一个来源是每像素光照,导致额外的绘图调用每一个光pass.That就是为什么合并成一个模型中的所有子网和型号不使用动态照明。所有的模型和地形纹理的灯光烤英寸光影烘烤计算每个纹理获取静态光源照亮奠定了光照贴图在纹理的亮度。看上去好像他们的灯光的影响,虽然没有计算模型。图8显示了几个模型,而无需光照贴图或灯光效果。

              

                                       图8:熄灭纹理材质着色器和没有灯光的烘烤模式截图

             

                                                                    图9:游戏扩大统计窗口右上角的视图

    这是说,可以结合Unity若干个对象,共享相同的材料制成的,在运行时,在一个单一的绘制调用的绘制在一起。这种方法被称为动态配料[18]。图9显示了66战平调用以下来源所造成的一个场景: 
    (GUI)图形用户界面 
    8绘制调用之缩小贴图按钮,,倒计时倒计时文本的+24个图斑+8号楼地图斑+1相机地图现货。总结41  GUI 造成绘制调用。 
    Terrain(地形) 

         4画通话。其中每个质地。 
    Visible Models(可见模型) 
       14平局呼吁。每个模型会导致比3战平调用自身的。一个用于单元网格,一个为healthbar网格和一个用于选择平面网格。低的数字都可以解释与Unity的动态配料。
    Terrains(地形) 
         Unity3D中没有支持的地形为iOS,直到Unity3.4发布于2011年7月[19]。为了找到最佳的解决方案机甲和坦克,地形实施的两种可供选择的方式已经过测试:模拟地形在3D程序:一个3D建模程序和地形分割成不同的部分(见图10)。分区的效果,大部分分部视锥Unity扑杀。那meansthat只有至少部分可见的段得到呈现。

                             

                                                                                图10:仿照地形突出部分

    这种技术被丢弃创造新的地形,因为这个过程会非常complicatedcompared Unity的地形系统,纹理大小是非常大的或质量受到影响。  * 地形:地形移动系统移动系统是一个解决方案,可通过Unity资产商店T4M地形可以用于移动设备,并可以转换成Unity的地形。原来,这个解决方案的性能是不够的游戏。 
    地形最终解决方案是使用Unity地形引擎,具有非常低的质量设置。这是唯一可能后Unity3.4发布于2011年7月加入Unity地形对移动通信系统的支持。 
    GUI-Optimization(GUI优化) 
    该的Unity引擎提供两种方式来实现GUI。一种方式是使用Unity的GUI的系统UnityGUI,需要它的功能,是一个特殊的功能calledinside名为OnGUI(),即执行每帧两次和onceevery事件的。这个系统只用于主菜单,并暂停菜单,在allvalues 需要计算外OnGUI功能。 
    GUI纹理用于所有其他GUI元素象的GUI按钮和小地图上以维持性能。  GUI 纹理的平面图像中显示的2D和每帧渲染一次。 
    Script-Optimizations(脚本优化) 
    为了授予脚本的性能高,最便宜的方法进行跟踪与profiler.It横空出世,被称为最昂贵的方法可以通过寻路或转向行为子系统。寻路已被优化,如下文所述在AI部分。有人还提出确保昂贵的功能,如转向行为和其他AI程序不会调用每一个帧。

    转载自:http://blog.csdn.net/jbjwpzyl3611421/article/details/10441681

    ==================Unity3D引擎架构设计======================

    组件(Component)这个概念最早是在2005年《Game Programming Gems 5》的《Component Based Object Management》中接触到的,当时感觉在设计上很实用。后来,发现Unreal Engine 3的一个重要的改进就是抛弃了以前的基于纯派生关系的对象 模型 ,而转为使用 基于组件 的对象 模型 。对于这种设计思想,Unity比Unreal贯彻的更彻底——一切皆Component。

    那么到底什么是“基于组件”的对象 模型 ?它能够解决什么问题?

    在传统的设计中,我们一般会使用“派生”来描述对象之间的关系。子类通过派生父类,来获得父类的功能。在设计游戏对象时,会根据游戏本身的需要而为游戏对象添加各种功能支持,比如渲染,碰撞,刚体,粒子系统等等。这些通用功能为了能够为各种派生类提供服务,都必须实现到基类中。这样就导致了游戏对象基类变得非常庞大臃肿,即难使用,又难维护。

    ”基于组件“的对象 模型 就是把所有需要提供给游戏对象的基础功能都独立成单独的”组件模块“(Component),一个具体的游戏对象可以将它需要的功能模块组合到一起使用。所有”功能“不再是父类中的接口,而变成子对象实例,为游戏对象提供服务。这样既保证了功能代码的可重用性,又增加了整个对象体系的模块化和灵活度。

    在Unity中,GameObject除了作为Component的容器之外,基本上没有其他功能。所有需要的功能都要通过组合Component来实现。脚本本身也是Component,用来在GameObject上通过控制其他Component来实现自定义的功能。虽然这些Component在物理上是完全并列的关系,但是他们之间还是会有一定的层次关系的。在设计一个游戏对象的具体功能时,组件一般会被分为三个层次。

    引擎的基础组件

    Unity本身提供的各种内部功能组件。比如渲染组件,物理组件,声音组件等等。这些组件实现了所有引擎提供的基础功能,会被脚本使用来组合高级功能。

    模块功能脚本组件

    通过脚本实现的一些相对独立的通用模块功能的组件。这类 组件的设计 是脚本可重用的关键,需要仔细分析游戏对象中哪些功能可以被独立出来成为一个可重用的功能模块组件,并且在实现上应该尽量降低与其他组件的耦合性。比如在设计一个角色游戏对象时,需要为他设计换装功能。换装功能其实就是对显示子对象进行分组管理,切换显示状态。这个功能相对独立,与其将他实现到角色中,不如独立成一个功能模块组件。角色游戏对象和其他所有需要换装功能的游戏对象都可以通过包含这个模块组件来实现换装功能。

    模块功能组件之间还可能有依赖关系,也就是一个功能模块组件可能依赖与另一个功能模块组件,从而在这个组件层次上形成更多的子层次。

    高层的胶水代码脚本

    这些脚本用来真正将引擎基础组件和模块功能组件组合到一起实现最终游戏对象逻辑。用“胶水代码”来形容这些脚本非常的贴切,就是把所有这些子功能“粘”在一起。比如设计一个Player脚本,将所有需要的组件功能组合起来,实现一个玩家的具体游戏逻辑。因为这一层次代表的都是最高层的游戏行为控制对象,是具体的游戏逻辑的“胶水”代码,不会再为更上层提服务,所以本身的可重用性并不高。但是这些对象之间按照类型区分,往往会有一些功能上的重合,所以反而可以继续使用派生关系来实现功能的重用。比如在Character中实现所有的基础功能(这些功能又是通过组合基础组件来实现的),而Player和NPC都从Character派生,来继承所有Character的功能,并继续实现自己特殊的功能。一个功能到底应该用组件实现还是用派生实现并没有非常明确的界限,应该根据需要灵活运用。

    在使用Unity的过程中,如果要实现的是demo级别的小工程,并不需要考虑很多,直接用脚本实现功能就可以了。但是如果要有效地组织复杂的工程,提高代码的重用性,充分理解和合理的利用“基于组件”的对象 模型 设计思想还是很重要的。

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  • 1:3D引擎框架图 2:Unity3D游戏客户端基础框架 一些通用的基础系统的框架搭建,其中包括: UI框架(UGUI+MVC) 消息管理(Message Manager) 网络层框架(Socket + Protobuf) 表格数据(Protobuf) ...

    “游戏框架”作为整个游戏的框架,具有核心的地位,一个游戏的层次和后期维护性就取决于游戏框架。


    1:3D引擎框架图


    2:Unity3D游戏客户端基础框架

    一些通用的基础系统的框架搭建,其中包括:

    UI框架(UGUI+MVC)

    消息管理(Message Manager)

    网络层框架(Socket + Protobuf)

    表格数据(Protobuf)

    资源管理(Unity5.x的AssetBundle方案)

    热更框架(tolua)


    2.1:UI框架

     

    编写UI框架的意义:

    1:打开、关闭、层级、页面跳转等管理问题集中化,将外部切换等逻辑交给UIManager处理。

    2:功能逻辑分散化,每个页面维护自身逻辑,依托于框架便于多人协同开发,不用关心跳转和显示关闭细节。


    --通用性框架能够做到简单的代码复用和“项目经验”沉淀。

    基于Unity3D和UGUI实现的简单的UI框架,实现内容:

    1. 加载、显示、隐藏、关闭页面,根据标示获得相应界面实例;
    2. 提供界面显示隐藏动画接口;
    3. 单独界面层级,Collider,背景管理;
    4. 根据存储的导航信息完成界面导航;
    5. 界面通用对话框管理;
    6. 便于进行需求和功能扩展;
       

    2.2:消息管理(Message Manager)

    1. 一个消息系统的核心功能:
    2. 一个通用的事件监听器;
    3. 管理各个业务监听的事件类型(注册和解绑事件监听器);
    4. 全局广播事件;
    5. 广播事件所传参数数量和数据类型都是可变的(数量可以是0~3,数据类型是泛型)

    消息管理设计思路:在消息系统初始化时将每个模块绑定的消息列表,根据消息类型分类(用一个string类型的数据类标识),即建立一个字典Dictionary<string, List<Model>>:每条消息触发时需要通知的模块列表:某条消息触发,遍历字典中绑定的模块列表。


    2.3:网络层框架(NetworkManager)

    1. 除了单机游戏,限制绝大多数的网游都是以强联网的方式实现的,选用Socket通信可以实时地更新玩家状态。
    2. 选定了联网方式后,还需要考虑网络协议定制的问题,Protobuf无疑是个比较好的选择,一方面是跨平台特性好,另一方面是数据量小可以节省通信成本。
    3. Socket通信:联网方式、联网步骤,数据收发以及协议数据格式。(加入线程池管理已经用一个队列来管理同时发起的请求,让Socket请求和接收异步执行,基本的思路就是引入多线程和异步等技术。)
    4. Protobuf网络框架主要用途是:数据存储(序列化和反序列化),功能类似xml和json等;制作网络通信协议等。(Protobuf不仅可以进行excel表格数据的导出,还能直接用于网络通信协议的定制。)
    5. Protobuf是由Google公司发布的一个开源的项目,是一款方便而又通用的数据传输协议。(在Unity中可借助Protobuf来进行数据存储和网络协议两方面的开发。)

    2.4:表格数据

    1. 在游戏开发中,有很多数据是不需要通过网络层从服务器拉取下来的,而是通过表格配置的格式存储在本地。
    2. 游戏中的一个道具,通常服务器只下发该道具的ID(唯一标识)和LV(等级),然后客户端从本地数据中检索到该道具的具体属性值。(通常使用Excel表格来配置数据,可以使用Protobuf、JSON、XML等序列化和反序列化特性对表格数据转化。)
       

    2.5:资源管理(AssetBundle)

    1. AssetBundle是Unity引擎提供的一种资源压缩文件,文件扩展名通常为unity3d或assetbundle。
    2. 对于资源的管理,其实是为热更新提供可能,Unity制作游戏的资源管理方式就通过AssetBundle工具将资源打成多个ab包,通过网络下载新的ab包来替换本地旧的包,从而实现热更的目的。
    3. AssetBundle是Unity编辑器在编辑环境创建的一系列的文件,这些文件可以被用在项目的运行环境中。(包括的资源文件有:模型文件(models)、材质(materials)、纹理(textures)和场景(scenes)等。)

    Editor打包AssetBundle:
     

    //Editor打包AssetBundle
    [MenuItem(“Assets/Build AssetBundles”)]
    static void BuildAllAssetBundles(){
        BuildPipeline.BuildAssetBundles(Application.dataPath+“/AssetBundles”,
        BuildAssetBundleOptions.None, BuildTarget.StandaloneOSXIntel);
    }
    

    2.6、热更新框架(tolua)

    1. 使用C#编写底层框架,使用lua编写业务逻辑,这是业内最常见的设计方式,还有一个非常成熟的热更新框架tolua。
    2. 通常可热更新的有:图片资源、UI预制和lua脚本,而处于跨平台的考虑,C#脚本是不允许进行热更的。

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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unity3d功能以及引擎框架