基于UE4的MOBA网络游戏的设计与实现

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随着计算机硬件和软件技术的发展,游戏开发技术也日趋成熟。由于游戏软件体量逐渐增大,开发时间和渲染成本成了游戏开发商首要考虑的因素之一。为了解决这个问题,游戏引擎应运而生,其主要特点就是脱离了使用原生编程语言与图形API混合编程的方式。游戏引擎集成了游戏开发所必需的图形渲染相关技术如全局光照、材质系统、动画系统、UI设计系统、影视制作系统,还集成了物理引擎、AI系统、音频系统等等核心技术,是一种复杂而系统的游戏设计与开发工具。MOBA(Multiplayer Online Battle Arena,多人在线战术竞技游戏)游戏的核心玩法是将玩家随机分为两队,每队5个玩家,每名玩家可任选一个英雄角色,通过各种手段如提升等级装备等和敌对阵营玩家所控制的英雄竞争,最终击杀掉敌方英雄,摧毁敌方阵营防御塔和主基地以取得胜利。MOBA在MMORPG的基础上削弱了其角色扮演和社交上的一些特性,以局为单位进行战斗,取代了传统RPG需要投入大量时间才能变强获得心理回馈的机制,加强了竞技性,同时节约了时间成本,与年轻人的生活节奏正好相符,在闲暇时间获得精神上的放松与愉悦。本系统借鉴了业内游戏大作《Dota2》以及《英雄联盟》的系统设定,设计了新的游戏模式、地图元素、天气系统元素、英雄属性技能、背包装备系统、兵种系统、天赋系统以及成就系统等,对《Dota2》原有系统设计进行了改进与优化,进一步增强了游戏的耐玩性;依托UE4内建的Gameplay框架并考虑到游戏实际功能需求及性能要求,重新定义设计了类,设计并实现了一套较为成熟的商业游戏框架,达到了系统程序的健壮性和可维护性。本工作描述了一款PC端MOBA类网络游戏软件——《诸天古卷》的详细设计与实现过程,涵盖了该系统从需求分析、总体设计、详细设计、系统实现、系统测试等软件开发环节。本游戏软件具有玩家对战、玩家信息管理、游戏大厅、游戏商城、玩家个人储备5大功能模块,其中“玩家对战”模块是本游戏软件的核心模块,也是本文重点介绍的部分。游戏AI部分设计了新的智能体目标搜寻以及自动寻路算法,优化了搜寻效率与搜索策略的合理性,以此达到改进游戏平衡性并优化玩家体验的目的;应用以Hybrid Real-Time Ray Tracing(混合实时光线追踪)为主的全局光照以及动态阴影技术,设计了新的AO(Ambient Occlusion:环境光遮蔽)以及动态阴影实现策略,达到了具有高度真实感的次时代游戏画面渲染效果;依托UE4内建的基于状态同步的网络框架实现游戏的分布式网络框架下的网络同步,基于IOCP异步多线程模型设计了网络数据传输处理方法,大大提高了服务器并发能力以及负载人数上限。本工作通过分析以对战模块为主的各功能模块的设计与实现的过程,详细的介绍了在本游戏开发过程中遇到的主要问题,提出了相应的解决方案并进行了开发实现,有针对性地提出了相关的技术创新方法,进而实现了游戏的性能优化,为UE4在网络游戏开发中的应用提供了经验,对UE4引擎在国内的普及具有一定程度的促进意义。
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