基于ra2的即时战略游戏《保卫江孜》的设计与实现_王苏童.pdf

Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术数字媒体技术本栏目责任编辑：唐一东第19卷第3期(2023年1月）第19卷第3期(2023年1月）基于ra2的即时战略游戏 保卫江孜 的设计与实现王苏童，马柯研，高红梅（西藏大学 信息科学技术学院，西藏 拉萨 850000)摘要：即时战略类游戏即RTS游戏，它属于战略游戏的一种。红色警戒2 系列正是即时战略游戏中最为典型的一款。该游戏是基于 红色警戒2 系列改进和开发的，建模用到了Cinema 4D软件Photoshop、Ae等软件，搭建了建筑、载具、步兵等模型，结合西藏著名的“江孜保卫战”情节设计了该游戏。游戏包括剧情模式，实现了玩家代入自身的需求，还原了历史，具有趣味性和实践意义。关键词：3D模型；剧情；RTS；江孜战役；西藏历史中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2023)03-0099-04开放科学（资源服务）标识码(OSID)：RTS 系列游戏从 1992 年 Westwood 公司开发的沙丘 到后来巅峰时期的 Command&Conquer:Red Alert 系列，无不伴随了许多 80 后到 00 后的童年。虽然其热度如今不如FPS、MOBA、RPG类游戏，ra2系列游戏曾风靡全球，对于许多人来说都是童年的回忆，基于此系列开发，可以让大家感到更加亲切，同时以这种方法也更容易引起大家的共鸣1。红色警戒2属于RTS游戏，该游戏模式流行到现在，它的PVP模式平衡做得极好，非常考验玩家的实时操作和心理变化，是一款受许多玩家喜爱的游戏，它的竞技性始终在线。以我国真实历史为原型，开发出一款此系列游戏，是有极大的意义的，可以让那些对历史没有兴趣的青年通过游戏去了解历史，还可以将爱国主义精神与游戏相结合，既能够让大家体验到游戏的乐趣，又能培养大家的爱国主义情怀。这款游戏以上西藏江孜保卫战为背景，以现代科技为基础，采用架空世界的方式，让玩家可以用现代的武器体验以前的战争。1 设计分析1.1 内容分析设计出了一套新的适用于中国西藏当地的游戏剧情。根据中国西藏的历史，将1904年的江孜保卫战做成一套游戏剧情，制作出一个具有中国风格的游戏，玩家会有更好的代入感。1.2 游戏剧情任务分析本游戏结合江孜保卫战设计出剧情，我国的玩家可以获得更好的游戏体验2。游戏剧情分为以下几个阶段：1)江孜的陷落：在本阶段，敌方进攻，我方处于防御阶段，在这一阶段，指挥官主要负责应对突然来袭的敌方军队，对他们的攻击进行抵挡，主要有以下几个任务：使用少量精锐兵力抵挡敌方进攻一定时间。沿路撤退，同时掩护老百姓突围。在至少保证 10 名士兵生存的前提下，成功突围。2)卡罗拉战斗：在本阶段，我方进行反击，指挥官主要负责指挥正面军队的佯攻和小股部队对江孜的偷袭。主要有以下几个阶段：指挥卡罗拉的大部分部队，吸引敌军的主力，以给集合在日喀则准备奇袭江孜的部队降低压力。争取足够的时间后，开始撤退，并依据地形优势，使用麻雀战袭扰敌人，拖延敌军主力。趁敌军主力在卡罗拉激战之时，指挥小股部队潜入江孜，对敌人进行奇袭，消灭敌军部队，击毙敌方指挥官。在天亮之前撤退，撤退时，力求最小伤亡。3)江孜保卫战：在本阶段，我方派来了大量援军，指挥官的任务收稿日期：2022-08-15基金项目：西藏自治区大学生创新训练项目(S202110694086)：“面向对象技术”一流本科课程建设阶段性成果作者简介：王苏童(2001)，男，陕西西安人，本科在读，研究方向为三维模型设计；马柯研(2002)，男，山东潍坊人，本科在读；通信作者：高红梅(1979)，女，四川乐山人，副教授，硕士。E-mail：http：/Tel：+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.19,No.3,January202399DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0145Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术本栏目责任编辑：唐一东数字媒体技术第19卷第3期(2023年1月）第19卷第3期(2023年1月）是不惜一切代价阻拦敌人进军拉萨。主要任务分为以下几个阶段：指挥卡罗拉地区的所有我方后撤防御，将敌军拦截在乃尼寺。达到拦截目的后，指挥军队撤退。阻止敌人向拉萨推进。指挥剩余部队撤往拉萨。1.3 玩法介绍游戏模式：游戏有以下两种模式：遭遇战、战役模式，每种模式都能设定三种难度，如表1所示：表1 游戏模式名 称遭遇战战役模式介 绍玩家自由设定对战方和限制武器，自由更换地图，消灭除自己以外的所有角色达成胜利。玩家可以解锁剧情，观看游戏中的故事，对战双方是固定的，无法更改。资源系统：游戏内玩家需要生产资源，才能进行一系列操作。资源只有货币一种。玩家需要利用采矿车到采矿场或者油井开采。货币中是主要的资源。货币被用来建造新的建筑物，训练单位或启用特殊的服务。建筑系统如表2所示。表2 建筑系统名 称基 地采矿设备兵 营发电厂作战实验室防御设施超级武器中立建筑介 绍基地可以建造建筑。包括采矿场，石油井，可以赚钱以购买设备。广义上的兵营包括飞机场，士兵兵营，战车制造厂等，可以建造单位。发电厂可以减少生产单位之间的冷却时间。可以解锁更高级的兵种，但也会降低发电厂的工作效率。可以抵抗外来入侵。包括核弹等，杀伤力巨大。可以驻兵保护，所有的中立建筑都有其容量，不允许两方的士兵同时进入中立建筑。2 游戏模型的设计与实现2.1 建筑物模型的设计与实现在游戏制作中，模型的设计尤为关键，本节讲述了建筑物模型的设计4。建筑模型的设计运用到了Cinema 4D软件，主要运用到的技术有：倒角、对称、立方体建模、发射器（防御类建筑攻击效果）、克隆、扫描等技术。游戏的建筑有不同功能，敌方以能够制造高水平高科技部队作为主要特色，我方以能够生产重型作战单位为主，主要有以下几个模型设计：我方建筑如表3所示。表3 我方建筑名 称作战实验室碉 堡脉冲塔空袭中心步兵训练中心军械研究所介 绍能够使我军建造更为强力的武装部队。使用机关枪对敌人进行火力压制。可以发射轨道炮对敌人造成高额伤害。通过释放空袭，对敌人进行打击。使我方建造更强力的步兵兵种。超级武器，倒计时结束后，通过手动释放对敌军形成毁灭性打击。图1从左到右依次为：作战实验室、碉堡、脉冲塔、空袭中心、步兵训练中心、军械研究所。图1 我方建筑实机图敌方建筑如表4所示。表4 敌方建筑名 称科技实验室机枪碉堡光棱塔间谍卫星支援中心天气控制器介 绍能够让敌方建造更为便捷强力的兵种。通过机枪来打击对手。使用激光射向对手，造成高额伤害。能够获得全图视野。能够提供更强的电力。超级武器，倒计时结束后，通过手动释放对敌军形成毁灭性打击。图2从左到右依次为：科技实验室、机枪碉堡、光棱塔、间谍卫星、支援中心、天气控制器。图2 敌方建筑实机图2.2 步兵模型的设计与实现步兵的模型相对建筑物来说相对简单，因为在Cinema 4D软件中，可以根据此模型来进行一系列的改进，其中难点在于怎样让兵种多样化，怎样让模型各个富有自己的特色。我方步兵单位身着制式服装，普遍手持较为一般的武器，单兵作战能力不如敌方，但有主场作战的优势。敌方步兵单位身着统一的制式军装，武器比较先进，受过专业的训练，战斗素养高，射击能力出色，但由于是在客场作战，又是高原环境，身体难免会有些许不适。我方步兵如表5所示。100Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术数字媒体技术本栏目责任编辑：唐一东第19卷第3期(2023年1月）第19卷第3期(2023年1月）表5 我方步兵名 称步 兵装甲兵飞行机枪兵机器人警 犬超级步兵介 绍手持波波沙冲锋枪，能够对敌军步兵造成较大伤害，对载具等造成少量伤害。以重机枪作为武器，反载具。使用机枪，在空中对敌人进行火力压制。使用激光武器，对敌人实施巨额伤害。我方驯服一些藏獒作为他们的得力助手，他们对我方友好，对敌人凶残。我方英雄单位，使用较为高级的先进的武器攻击敌人，对步兵、载具造成巨额伤害。图3从左到右依次为：步兵、装甲兵、飞行兵、警犬、机器人、超级步兵。图3 我方步兵实机图敌方步兵如表6所示。表6 敌方步兵名 称大 兵重装大兵飞行兵镭射步兵警 犬谭 雅介 绍主要武器是李恩菲尔德步枪，可以进行较为精确的射击，对敌军步兵造成高额伤害。伤害略高于步兵，可反载具，免疫载具碾压。英军空军单位，机动性强。手持单兵火炮，可以对敌军载具造成大量伤害，对步兵伤害较弱，对建筑伤害也很可观。敌方驯服了一些德国牧羊犬作为他们的警犬。敌方特殊单位，可隐形，能对敌人步兵造成巨大打击。图4从左到右依次为：大兵、重装大兵、飞行兵、镭射步兵、警犬、谭雅。图4 敌方步兵实机图2.3 载具模型的设计与实现载具的模型设计是一个重点，在Cinema 4D中，运用到的技术有：倒角、对称、环形切割、线性切割、发射器（让载具发射炮弹）、多边形建模等技术。其中的难点在于模型的精细度与各阵营的特色把控。载具虽然在江孜战役中使用较少，但同样也是不可或缺的，我方载具如表7所示。表7 我方载具名 称球型坦克黄蜂坦克两栖导弹艇音波坦克轰炸机介 绍就地取材，高机动性，反载具单位。反步兵、防空的高机动性单位。可以在水陆两栖对敌人发射导弹，造成巨额伤害。我方高科技单位，“三反”单位。我方高科技单位，对敌人地面目标实施毁灭打击。图5从左到右依次为：球型坦克、黄蜂坦克、两栖导弹艇、音波坦克、轰炸机。图5 我方载具实机图敌方载具如表8所示。表8 敌方载具名 称M1A1坦克防空导弹车巨炮坦克光棱坦克攻击机介 绍装甲较厚，不容易被击破，同时，能够对步兵和建筑造成大量伤害。载有火箭弹的车辆，具有高机动性，但装甲较为薄弱。敌方攻城单位，可以在短时间内对地方建筑造成毁灭性的打击。敌方高科技单位，拥有极强的火力，但同时装甲又比较薄弱。敌方高科技单位，可对敌方实施火力压制。图6从左到右依次为：M1A1坦克、防空导弹车、巨炮坦克、光棱坦克、攻击机。图6 敌方载具实机图2.4 游戏模型的实现过程根据游戏的设计，模型建模包括场景建模和单位建模5。(1)场景建模。在制作场景模型前，先要使用平面设计软件对游戏场景进行概念设计。然后，通过Cinema 4D建模软件，对场景进行3D建模。建模过程具体做法如下。根据游戏概念设计场景造型，确定实际场景在3D建模工具中的尺寸，1个单位为；为减少在游戏中的实际渲染次数，尽可能将场景中的物体合成一个整体，并使用1张纹理贴图；为适应红色警戒2系列的需求，场景中的顶点数不能超过1万个，三角面数不能超过2万面；针对场景中视角看101Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术本栏目责任编辑：唐一东数字媒体技术第19卷第3期(2023年1月）第19卷第3期(2023年1月）不到的地方，可以进行优化，具体做法是删除相应的顶点和面；场景中的远景物体使用树立在远处的图片作为替代，不用真实的建模，在降低开发成本的同时，也降低了游戏渲染开销。(2)单位建模。在单位建模前，先使用平面设计软件对各类游戏单位进行概念设计，然后通过Cinema 4D建模软件，对各类单位进行3D建模。单位模型搭建好后，需要进行蒙皮处理。蒙皮是将骨骼与皮肤以及服饰进行绑定，绑定完成后，还需要根据游戏的策划需求，调节角色的动作。游戏建模图主场景如图7所示。图7 游戏建模图3 总结和展望3.1 总结目前，该游戏的主体框架得到了实现，游戏单位模型已经完成。游戏操作性上，与原版游戏相比，有了部分改进。游戏配音方面，部分单位加入了特殊配音。3.2 展望本游戏用到了 Cinema 4D 软件来设计模型，用shp builder进行了模型和动画的渲染，用Ps设计了游戏单位的图标，游戏大体上已经成熟，但还有一些内容需要完善：1)游戏模型虽然大体上已完成，但部分模型缺乏创新性，并不是完全创造一个新的兵种，而是基于