从零开始搭建游戏引擎平台，PG游戏搭建指南pg电子游戏搭建

从零开始搭建游戏引擎平台，PG游戏搭建指南

背景

游戏引擎（PG）是一个为开发者提供工具和框架的应用程序，用于构建游戏，与从零开始编写游戏代码不同，使用游戏引擎可以显著缩短开发周期，游戏引擎通常包含各种工具和功能，如3D渲染、物理引擎、动画系统、脚本语言等,帮助开发者更高效地构建游戏世界。

本文将介绍如何从零开始搭建一个简单的游戏引擎平台,帮助您理解游戏引擎的基本架构和搭建流程。

确定游戏引擎平台

在开始搭建游戏引擎之前，您需要确定使用哪种游戏引擎,以下是几种常用的游戏引擎：

• Unity：由Unity Technologies开发，支持跨平台开发（iOS、Android、Web）。
• Unreal Engine：由Epic Games开发，功能强大,适合复杂的游戏项目。
• Slim Shady：一个轻量级的开源游戏引擎,适合快速开发小项目。
• Drei：一个基于Rust的游戏引擎，性能优异,适合高性能游戏开发。

本文将基于Unity进行讲解，因为Unity的学习曲线相对平缓,适合新手。

准备开发环境

搭建游戏引擎需要以下硬件和软件环境：

硬件要求

• 处理器：至少4 GHz的单核CPU，推荐8 GB或以上。
• 内存：至少8 GB。
• 存储空间：至少10 GB可用空间。
• 显卡：集成显卡或独立显卡，支持DirectStorage API。

软件要求

• 操作系统：Windows 10/11、macOS或Linux。
• 编程语言：C#，因为Unity是基于C#的。
• 开发工具：Visual Studio（VS）作为C#编程的IDE，推荐使用Visual Studio 2022或更高版本。

安装Unity开发环境

Windows系统

1. 下载Unity：从Unity官网下载最新版本的Unity安装包。
2. 安装Unity：双击下载的安装包,按照提示完成安装。
3. 设置环境变量：
   • 找到Unity安装目录，通常为 C:\Users\YourUsername\Documents\Unity\Unity2023a\bin
   • 在系统Properties中，找到Variables，添加以下环境变量：
     • PATH： C:\Users\YourUsername\Documents\Unity\Unity2023a\bin; %PATH%
     • assemblypath： C:\Users\YourUsername\Documents\Unity\Unity2023a\bin
4. 验证安装：打开终端，输入 C#，如果显示版本号,说明安装成功。

macOS系统

1. 下载Unity：从Unity官网下载适用于macOS的Unity环境。
2. 安装Unity：双击下载的安装包,按照提示完成安装。
3. 设置环境变量：
   • 找到Unity安装目录，通常为 /Users/YourUsername/.Unity/2023a/
   • 在系统Properties中，找到Variables，添加以下环境变量：
     • PATH： /Users/YourUsername/.Unity/2023a/; %PATH%
     • assemblypath： /Users/YourUsername/.Unity/2023a/
4. 验证安装：打开终端，输入 C#，如果显示版本号,说明安装成功。

搭建游戏引擎项目

项目结构

Unity项目通常采用层级化结构,包括以下几个层级：

• Root：项目根目录。
• Scene：场景层级，包含多个场景文件（*.scn）。
• Assets：资产目录，用于存放模型、贴图、音效等。
• Scripts：脚本目录,用于存放游戏逻辑代码。
• Prefabs：游戏对象目录,用于存放编译好的游戏对象。

创建新项目

1. 打开Unity：双击Unity图标,启动Unity桌面应用。
2. 创建新项目：
   • 在桌面应用中，点击“新建”按钮，选择“空白项目”。
   • 设置项目根目录位置，点击“确定”。
3. 创建新场景：
   • 在项目窗口中，点击“场景”工具栏中的“新建场景”按钮。
   • 设置场景名称和分辨率，点击“确定”。
4. 添加资产：
   • 在项目窗口中，点击“资产”工具栏中的“添加”按钮。
   • 浏览文件夹，选择需要添加的模型、贴图、音效等，点击“打开”。
5. 添加脚本：
   • 在项目窗口中，点击“脚本”工具栏中的“新建脚本”按钮。
   • 编写游戏逻辑代码。
6. 编译项目：
   • 在项目窗口中，点击“编译”工具栏中的“编译项目”按钮。
   • 等待编译完成，检查日志,确认项目正常。

编写第一个游戏项目

项目目标

创建一个简单的2D游戏，一个角色在平面上移动,收集星星。

实现步骤

1. 创建新场景：
   • 在项目窗口中，点击“场景”工具栏中的“新建场景”按钮。
   • 设置场景名称为“starter”，分辨率设为800x600，点击“确定”。
2. 添加角色：
   • 在资产目录中，找到角色模型文件（*.png）,拖入场景中。
   • 在场景中,设置角色的大小和外观。
3. 添加星星：
   • 在资产目录中，找到星星模型文件（*.png）,拖入场景中。
   • 在场景中,设置星星的分布和数量。
4. 编写脚本：
   • 在项目窗口中，点击“脚本”工具栏中的“新建脚本”按钮。
   • 编写以下代码，保存为“starterScene.csx”：

   using UnityEngine;
   public class PlayerController : MonoBehaviour
   {
       public float speed = 5f;
       public float jumpForce = 10f;
       void Update()
       {
           if (Input.GetButtonDown("jump"))
           {
               transform.Translate(new Vector3(0, jumpForce, 0));
           }
           if (Input.GetButton("move left"))
           {
               transform.Translate(new Vector3(-speed, 0, 0));
           }
           if (Input.GetButton("move right"))
           {
               transform.Translate(new Vector3(speed, 0, 0));
           }
       }
   }

   • 编译项目：
     • 在项目窗口中，点击“编译”工具栏中的“编译项目”按钮。
     • 等待编译完成，检查日志,确认项目正常。
   • 运行游戏：
     • 在项目窗口中，点击“运行”工具栏中的“运行”按钮。
     • 观察角色在场景中的移动和跳跃效果。

调试与优化

常见调试问题

1. 角色移动不响应输入
   • 检查脚本中的输入监听是否正确。
   • 确保脚本中的“jump”和“move left”、“move right”输入监听正确。
2. 角色移动速度不一致

   检查脚本中“speed”和“jumpForce”变量的值是否正确。

3. 游戏崩溃

   检查脚本中是否有未初始化的变量或资源未正确释放。

4. 场景加载失败

   检查模型和贴图的路径是否正确。

5. 性能问题

   检查脚本中的性能优化,如减少不必要的脚本运行。

优化方法

1. 输入监听优化

   使用“Input.GetButtonDown”和“Input.GetButton”方法监听输入,确保输入响应及时。

2. 脚本优化
   • 使用“using”语句减少对全局命名空间的引用。
   • 使用局部变量减少对全局变量的引用。
3. 资源优化
   • 使用“gc.collect”方法定期收集垃圾回收。
   • 使用“System.Collections.Generic”中的列表代替传统的数组。

部署与发布

完成游戏开发后，需要将游戏部署到目标平台,以下是Unity部署的步骤：

1. 创建发布包：
   • 在项目窗口中，点击“发布”工具栏中的“创建发布包”按钮。
   • 设置发布包的路径和名称。
2. 发布到Unity Online：
   • 在发布包窗口中，点击“发布”按钮。
   • 等待发布完成，打开发布包，发布到Unity Online。
3. 发布到其他平台：

   使用Unity Cloud Player或Unity Web Player将发布包部署到其他平台。

完成游戏开发后，您可以将游戏发布到Unity Online或本地服务器,以便其他开发者使用。