基于大规模集群动画技术的移动端射击游戏的设计与实现

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随着智能手机的普及以及游戏技术的高速发展,手机游戏已经成为游戏市场的重要组成成分,国内外的游戏厂商也早已将侧重点从主机端转到了移动端。近两年“吃鸡”类型游戏的火热,射击类型的生存游戏也成为各游戏厂商优先选择的目标。相较于传统的射击游戏,“吃鸡”类型游戏的开发技术难度大,游戏厂商需要开发高自由度的大型开放世界、各种类型的植被系统、自然天气系统、基于物理的枪械、以及真实精致的游戏画面。基于Unity引擎开发了一款移动端射击游戏“最终12小时”,已经在腾讯游戏《穿越火线:枪战王者》上线。游戏包含玩家角色控制、背包交互、环境交互、载具系统、玩家间交互以及玩家与电脑AI的交互等功能;基于GPU蒙皮技术和GPU Instancing技术改进并实现了高性能大规模集群动画技术(Animation Instancing),游戏中大量相同的电脑AI的生成控制都使用了该技术;基于Unity粒子系统和GPU粒子技术,通过坐标转换映射进行粒子颜色采样、使用噪声算法实现粒子的不规则位移以及利用线性插值淡去网格体等方法,实现了网格体消散为粒子的技术并应用在游戏里作为特殊武器的击杀特效,效果类似于电影《复仇者联盟》中灭霸打响指的湮灭特效。该游戏对“吃鸡”类型游戏进行了创新和领域细分,玩法新颖有趣,支持最多60人同时在线竞技,性能稳定,在兼容的各个机型都能保证30帧流畅运行。游戏中使用了Animation Instancing技术将蒙皮的过程从CPU端转移到GPU端去执行,避免了CPU端的性能开销,降低了CPU到GPU的数据传输,游戏帧数和每帧时间性能提升2倍,渲染时间缩短为原来的6%,Draw Call数量从千位数下降到个位数。局限是动画精确性降低,同时无法使用Unity引擎的Animator计算复杂动画。游戏中网格体消散为粒子技术对性能的消耗比较大,单个特效需要控制粒子数量在100个以内,对低配置机型使用提前采样的方案,可以达到2帧到5帧的游戏性能提升。
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