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目录摘要............................................................................IABSTRACT..........................................................................II一、绪论.........................................................................1（一）研究背景和研究意义......................................................1（二）国内外研究现状..........................................................1（三）论文组织结构............................................................2二、3D游戏技术的知识系统.........................................................2（一）3D图形库................................................................2（二）物理引擎................................................................5（三）UNITY3D..................................................................8三、车辆驾驶游戏的设计..........................................................11（一）游戏创意...............................................................11（二）游戏框架结构设计.......................................................13（三）游戏层次结构设计.......................................................14四、车辆驾驶游戏的实现..........................................................15（一）场景渲染实现...........................................................15（二）场景物理仿真实现.......................................................21（三）汽车动力学模拟.........................................................22（四）用户图形界面实现.......................................................24（五）网络联机模块实现.......................................................27五、游戏展示与性能分析..........................................................28（一）游戏展示...............................................................28（二）性能分析...............................................................30六、项目总结....................................................................32（一）总结...................................................................32（二）下一步工作的展望.......................................................33参考文献..........................................................................34华东师范大学学士学位论文基于Unity的车辆模拟游戏的设计与实现I摘要随着计算机技术的发展，电子游戏的形式越来越丰富，用户对于电子游戏的娱乐性需求也越来越高，追求更加真实的感官体验成为电子游戏的一条发展趋势。作为虚拟现实领域的一项的综合应用，3D游戏已经在电脑、手机、机顶盒等多平台得到了普及，相对于传统的2D游戏，3D游戏让用户感觉更融入，更加享受，但所依赖的计算机技术也更加复杂，计算机图形学、物理仿真等都成为3D游戏开发所需要的重点研究方向。我国在电子游戏领域的发展与领先国家还具有一定的差距，为了振兴本国电子游戏行业，对这一项综合应用所涉及的技术进行整体的梳理是完全有必要的。论文按照从设计到实现，从理论到应用。首先介绍了3D游戏的一般技术框架，之后围绕一款基于Unity3D的小型的汽车驾驶游戏，使用Unity3D支持多个平台，可方便引入各方面插件。在游戏设计和实现阶段，先简单介绍了游戏的创意，接着设计了整个游戏的的整体结构，并将游戏系统主要分为图形渲染、物理仿真、网络同步等模块，图形渲染使用Unity3D中OpenGL插件，使得游戏可以运行到手机平台，为了更精确、更快速处理汽车的物理仿真，使用了PhysX来对车身及场景进行物理设计，着重涉及到碰撞检测、车身刚体及轮胎的悬挂系统的概念及算法，并且增加界面设计及网络模块使得用户增加互动性。论文的最后对游戏做了一定的分析，在执行效率及可玩性做出了改进展望。整个游戏系统各模块之间接口灵活且耦合性低，且运行效率高，虽然属于小型游戏，但涉及的技术点较为全面，可以为同类问题提供参考。关键字：Unity3D，游戏，图形引擎，物理引擎，PhysX，汽车驾驶华东师范大学学士学位论文基于Unity的车辆模拟游戏的设计与实现IIAbstractWiththedevelopmentoftheelectronicscience,formsofelectronicgamesarebecomingricherandricher,meanwhilethatusersneedtomorerealsensejudgmenthasbeenanimportantprogresstrend.Asanapplicationofthevirtualreality,3Dgamesisavailableonallthemajorcomputer,mobileplatforms,set-topboxesandsoon.3Dgamesmakeuserseasierimmerseinenjoyingitcomparedwith2Dgames,butrequiremorecomplextechnique,sothatComputerGraphicandColliderdetectionhavebeenkeyresearchfields.Theindustrylevelof3DgamesfallsbehindinChinaatpresent,itisameaningworktogothroughthetechnologyofthecomprehensiveapplication.Thethesisisorderfromtheorytoapplication.Firstlythispaperintroducesthebaseframeworkof3Dgames,andthendevelopavehiclegamebyUnity3D,whichsupportsmultipleplatformsandeasiertodevelopbytheplugin.Inthespecificgame,introducetheideaofthisgameanddiscusstheoveralldesignoftheintegralstructure.Thisgameisbrokendownintomodulessuchasgraphicrending,physicalsimulationandnetwork.GraphicrenderingusesOpenGLplugininUnity3D,whichmakesgameruninmobilephone.PhysicalsimulationdependsonPhysXwhichcanobtainmoreaccurateresultstodesigntherigidbodyofthecar,thesuspensionofthewheelsandthescene.InordertoaddinteractivityweaddnetworkandUImodule.Intheend,thispaperanalysisthisgametoputforwardthenextimprovement.Thisvehiclegameismini,butownssomeadvantagessuchasflexiblemoduleinterfaces,lowcouplingandfastexecuting.Mostimportantlythispaperreferstomostaspectsofa3Dgameandprovideareferencefordeveloperswhohasasimilarrequirement.Keywords:Unity3D,game,graphicengine,physicalengine,PhysX,automobilism华东师范大学学士学位论文基于Unity的车辆模拟游戏的设计与实现III华东师范大学学士学位论文基于Unity的车辆模拟游戏的设计与实现1一、绪论（一）研究背景和研究意义这几年，中国经济以8%左右的速度持续平稳的增长，而在刚刚过去的2012年中国游戏市场实际销售收入602.8亿元，同比增长率为35.1%，首次突破600亿规模[1]。游戏产业己经成为经济市场中增长速度最快的热点，是众所关注的焦点。游戏是文化创意产业里的一部分，创意经济是知识经济的核心内容，更是其经济的重要表现形式，没有创意就没有新经济。游戏设计是文化艺术创意和商品生产的结合，游戏产业的发展在中国的经济发展中具有十分重要的意义[2]:1.有利于保护民族的文化传统和价值观，抵制文化入侵;2.推动创意产业的快速发展，提升我国经济产业发展水平;3.提供健康快乐的大众娱乐方式，提升消费者的休闲体验感受。游戏的发展从表现方法上经历了2D游戏和3D游戏两个阶段。游戏设计，特别是3D游戏开发综合运用了计算机图形学、物理仿真和网络通讯等技术，并且移动平台技术在这几年得到迅猛发展，轻量级、微创新、时间碎片化一直是移动游戏的发展趋势，如《愤怒的小鸟》、《顽皮鳄鱼爱洗澡》、《神庙逃亡》的用户数都已经过亿。论文通过一个简单的“碰碰车”创意予以实现，涵盖了3D游戏涉及到的一些基本技术，能深入理解这些领域的底层技术并熟练掌握成熟的引擎使用，对于将来开发具有自主知识产权的游戏提供了参考。（二）国内外研究现状国外的3D游戏起步在90年代初，美国的卡马克的《重返德军总部3D》是第一部3D第一人称射击游戏，由其开发的Doom引擎也成为最早3D游戏引擎。国内首款自主研发的3D游戏始于2003年，到目前为止，国内在3D游戏已经有了很多的研究，但由于3D游戏开发的复杂性及经济效益的考虑，国内只有屈指可数的互联网公司拥有自