基于Unity的Web游戏设计与实现

摘 要：Unity是一个用于创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的综合型创作工具。Unity是一个游戏开发生态系统：强大的渲染引擎，完全集成一整套直观工具和快速工作流程，可以创建互动式3D、2D内容；文章以一款翻转匹配记忆游戏为例，从游戏的策划构思设计和程序具体实现等进行介绍。游戏开发人员可以基于此文章，利用Unity开发多平台的游戏。

关键词：Unity；C#；用户图形界面；翻转匹配记忆游戏

中图分类号：TP311.52

对于独立开发者和工作室，Unity做为大众化开发系统，扫除了创造独特游戏的时间和成本上的障碍。使用Unity可以在创建在任意平台上（Web Player，PC，MAC，Linux，iOS，Android等）吸引和愉悦玩家的游戏。Unity的游戏脚本为基于Mono的Mono脚本，一个基于.NET Framework的开源语言，因此程序员可用C#，JavaScript等加以编写。C#是微软推出的一种面向对象的高级编程语言，具有适合快速上手开发的优势。在介绍游戏实现也用C#代码进行补充说明。翻转匹配记忆类型游戏是一种考验记忆力的游戏，这种游戏不仅适合小孩，也可以锻炼成人的记忆力。本人以机器人修复游戏为例介绍如果在Unity引擎和C#语言的帮助下，开发用Web Player的网络游戏。

1 游戏设计

1.1 玩法介绍

玩家在背面向上（未知内容）的网格卡片里，通过翻开查看的方式寻找匹配的两张卡片，并且必须同时找出来。即玩家第一次翻转A卡片，第二次必须翻转与A卡片匹配的B卡片，如果翻转的是C卡片（不与A卡片匹配），则两张卡片再次翻转回去，呈现背面向上（未知内容）的形式。用机器人修复游戏说明，玩家修复机器人的意思是：玩家第一次翻开的是一种类型机器人的部分身体，下一次必须翻开的是这种类型机器人与之配对的另一部分身体，以此用来修复机器人。当翻转的卡片为配对卡片时，两张卡片从游戏区域移除，当玩家移除掉所有卡片后，游戏胜利。玩家通过不停的翻转卡片，在脑海里记忆卡片位置，从而快速找出配对卡片。

1.2 界面设计

1.2.1 游戏标题

在标题里需要有游戏名字，游戏基本背景说明，开始按钮。在这个标题里需要用图片的艺术形式来展现整体游戏风格，以此来吸引玩家。

1.2.2 游戏区界面

游戏区主要需要确定卡片的数量，考虑到以后的扩展设计（卡片数量能方便的调整），所以需要用动态加载卡片的方式进行加载。除此之外，因为游戏标题和游戏区界面是两个不同的场景显示，需要有双向的通道，在标题里有“开始按钮”做为通向游戏区的通道，在游戏区里需要有返回标题的按钮作为通道。

1.3 游戏关键判断逻辑

游戏的关键是消去配对的卡片。必须设定不让玩家翻转超过两张卡片，当玩家翻转第二张卡片后，进入判断流程：如果卡片相匹配，则消去两张卡片，如果不匹配，则翻转回未知状态。之后，继续翻转流程。

1.4 游戏性的探索

1.4.1 游戏声音运用

当卡片翻转成功后，需要有提示音反馈给玩家，以此来提示配对成功，增加游戏的体验。同时游戏进行时，增加了背景音乐来增强游戏性。

1.4.2 游戏时间限制

为了增加游戏紧张气氛和给予玩家一定的刺激度，可以增加限定时间的设置，规定玩家必须在限定时间里完成全部配对，当增加时间限定后，可以充分起到锻炼记忆力的目的。游戏里增加一个逐渐减少的时间条用以标识时间的流逝。

1.4.3 难度设置

为了让游戏适合不同能力的玩家，引入难度机制。难度机制可以让初级玩家和高级玩家体验到游戏的乐趣。

2 游戏主要功能实现及运行效果

2.1 卡片类实现

为了实现游戏逻辑，定义了Card类。isFaceUp表明卡片是否为翻开状态，游戏逻辑检测到这个状态时，会把卡片显示为翻开的状态。isMatched表明卡片是否已经匹配成功，游戏逻辑检测到此状态时，在卡片位置显示一块白色区域，并且不能再被点击，表明卡片已被移走。img变量记录Assets里的资源文件的名字，用来指明显示图片。

设置相同的id变量在两张匹配的卡片里，为了匹配逻辑使用。

class Card：System.Object

{public bool isFaceUp=false；//检查是否为翻开状态

public bool isMatched=false；//检查是否匹配成功

public string img；//定义卡片显示的图片

public int id；//唯一标示卡片，为匹配卡片时使用}

2.2 随机性放置卡片

游戏一般在每次运行时，卡片区的卡片会有不同的顺序显示，需要实现随机功能来实现。在BuildDeck（）函数里把需要显示的卡片数加载到Deck（卡片组）里，之后用Random.Range实现按照随机的顺序从Deck选出卡片。

BuildDeck（）；

for（int i=0；i

for（int j=0；j

int someNum= Random.Range（0，aCards.Count）；

aGrid[i，j]=aCards[someNum]；aCards.RemoveAt（someNum）；}}

2.3 用户图形界面

用Unity自带GUI（用户图形界面）动态生成多个按钮形成卡片，行数（rows）和列数（cols）需要提前设定。代码位于OnGUI函数（程序每运行一帧会执行）中：

for（int i=0；i

for（int j=0；j

Texture t= Resources.Load（strShow） as Texture；

if（GUILayout.Button（t，GUILayout.Width（cardW）））

{//按钮按下后处理逻辑}}}

2.4 游戏关键判断逻辑

游戏关键逻辑是限制每次只能点击2张不同的卡片，之后需要进行判断，用一个容器来获得这2张卡片，当下次再需要加入时，进行判断，拒绝加入。

//判断如果是选择的同一张图.不加入aCardsFlipped.

If （aCardsFlipped.IndexOf（each）

aCardsFlipped.Add（each）；}

if （aCardsFlipped.Count==2）{

//如果有2个对象加入.不能再按键.

playerCanClick=false；}

2.5 选择Web Play

当游戏调试通过后，在File菜单里选择Build Setting进行设定，选择Web Player，当Unity图标在Web Player右侧时代表选中。游戏运行效果截图如下：

图1 Web Player

图2 游戏运行画面

3 结束语

该机器人修复游戏可以在任何安装Unity web player插件的网络浏览器里运行，因此具有跨平台的先天优势。除能实现基本的翻转游戏功能以外，还能实现限时，难度设置，声音提示等扩展功能。经过实验测试，界面美观，结果正确，各项功能达到游戏要求。该实现方法可以对其他基于Unity开发的Web游戏起到抛砖引玉的作用。作者已经游戏如下：读者可以进行参考。

http：///games/Moomlight/training-game

参考文献：

[1][美]ANDRE LAMOTHE.Windows游戏编程大师技巧[M].北京：中国电力出版社，2001.

[2][美]Ryan Henson Creighton.Unity 3D Game Development by Example Beginner's Guide[M].Packt Publishing Limited，2011.

[3][美]Will Goldstome.Unity 3.x游戏开发经典教程[M].北京：科学出版社，2013.

[4]优美缔软件（上海）有限公司.Unity4.X从入门到精通[M].北京：中国铁道出版社，2013.

作者简介：俞亮（1984-），男，四川绵阳人，计算机科学与技术专业，助教，硕士研究生，研究方向：数字娱乐技术、计算机动画、人工智能；俞文心，男，四川绵阳人，博士后研究员，博士研究生，研究方向：3D图像合成、立体视差估算、兼容快速编码、H.264编解码。

作者单位：西南科技大学 计算机科学与技术学院，四川绵阳 621010；早稻田大学 情报生产系统研究院，日本福冈 807-0815