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【摘 要 】文章所介绍的体感CF2.0是一款基于体感技术的第一人称射击游戏的网络游戏,玩家扮演控制一名持战斗人员,通过肢体动作控制游戏进程,与其他玩家进行械斗游戏.该软件主要以Unity3D为开发平台,借助OpenNI框架,建立逼真的三维实体模型.利用大规模复杂场景的高效建模和实时绘制技术开发三维场景游戏,并利用体感技术满足玩家的沉浸交互式体验,提高了玩家浏览场景时的灵活性,大大增强了玩家的参与度.
【关 键 词 】体感游戏；Unity3D；OpenNI
1.引言
体感CF2.0三维场景游戏是利用体感技术并以玩家的主观视角来进行射击,玩家们不再像别的游戏一样操纵屏幕中的虚拟人物与使用键盘鼠标来进行游戏,而是利用肢体动作身临其境地体验游戏带来的视觉冲击,这就大大增强了游戏的参与度和真实感.该款软件采用当前业界主流的游戏引擎Unity3D作为开发平台,以OpenNI为架构,利用3dsMax技术设计开发了三维仿真射击游戏,视觉上实现了城市、冰川、沙漠和万圣鬼节四大的逼真场景显示,通过Xtion PRO捕捉使用者的即时身体动作,增强玩家沉浸感.
2.主要技术
2.1 Unity3D
Unity是由Unity Technologies开发的一个让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具,是一个全面整合的专业游戏引擎.Unity类似于Director,Blender game engine,Virtools或Torque Game Builder等利用交互的图型化开发环境为首要方式的软件其编辑器运行在Windows和Mac OS X下,可发布游戏至Windows、Mac、Wii、iPhone、Windows phone 8和Android平台.也可以利用Unity web player插件发布网页游戏,支持Mac和Windows的网页浏览.
通过Unity简单的用户界面,可以完成任何工作,Unity对DirectX和OpenGL拥有高度优化的图形渲染管道,支持所有主要文件格式,并能和大部分相关应用程序协同工作,可以让你的作品在多平台呈现,让业界最流行的游戏平台软件更容易开发.Unity的着色器系统整合了易用性、灵活性和高性能,低端硬件亦可流畅运行广阔茂盛的植被景观.
Unity 3D引擎可以实现可视化编程界面完成各种开发工作,高效脚本编辑,方便开发；自动瞬时导入,Unity支持大部分3D模型,骨骼和动画直接导入,贴图材质自动转换为U3D格式；只需一键即可完成作品的多平台开发和部署；底层支持OpenGL和Direct11,简单实用的物理引擎,高质量粒子系统,轻松上手,效果逼真；支持Ja Script、C#、Boo脚本语言.Unity性能卓越,开发效率出类拔萃,支持从单机应用到大型多人联网游戏开发.
2.2 OpenNI
OpenNI（开放自然交互）是一个多语言,跨平台的框架,通过使用这些硬件和中间件（软件）可以方便访问和使用一些设备.它定义了编写应用程序,并利用其自然交互的API.OpenNI API由一组可用来编写通用自然交互应用的接口组成.OpenNI的主要目的是要形成一个标准的API,来搭建以下两方面之间通信的桥梁：
（1）视觉和音频传感器（包括分析周围环境的设备）；
（2）视觉和音频感知中间件（用于实时的记录音频和视觉分析的数据并理解它们的软件组件）.
例如,一个中间件可以接收一个有人的图像,计算并返回人的手掌在图像中的位置.OpenNI提供了一组基于传感器设备的API,以及一组由中间件实现的API.通过打破传感器和中间件之间的依赖,使用OpenNI的API编写应用程序就不需要额外的努力去处理由不同的中间件共存带来的问题（跨平台）.
OpenNI的API还允许开发人员直接基于最原始的数据格式编写中间件上层的算法,而不管这些数据是由哪个传感器设备产生的.同时OpenNI的这种机制给了传感器制造商一个充分的自由空间去制造自己的传感器而不用考虑上层OpenNI兼容的应用程序.
OpenNI API使得自然交互应用开发人员通过传感器输出的标准化了的数据类型来处理真实的三维数据（这些标准化的数据类型可以表示人体全身,手的位置,或者仅仅是一个含有深度信息的像素图等）.
OpenNI是微软的xbox 360配件kinect,在PC上的开源驱动必须安装的一个API.
3.体感CF2.0游戏的实现
3.1 游戏场景实现：
3dsMax是Aurodesk公司开发的基于专业建模动画和图像制作的软件,它提供了强大的基于windows平台的实时三维建模渲染和动画设计等功能,被广泛应用于建筑设计、广告、影视、动画、游戏设计、多媒体制作、辅助教学等领域.在建筑表现和游戏模型制作方面,3dsMax更是占有绝对优势,本游戏的游戏场景都是由3dsMax这一功能强大的软件完成的.
3.2 摄像头捕捉原理
Xtion PRO利用外线感应器及可调整深度侦测技术以捕捉使用者的即身体动作,可更精确地追踪身体动作的动能.Xtion PRO开发解决方案包括一组开发人员工具,让开发人员可更轻松建立以手势为基础的应用程式,无需撰写复杂的程式演算法.
（1）手势侦测：Xtion PRO开发解决方案可追踪使用者的手部动作,无任何延迟,让使用者以手来代替遥感控制器.它可让您执行按、按一下、转圈、波浪状等动作,非常适合用于控制使用者介面.利用此功能可广泛开发出各种类型的应用程式.
（2）全身侦测：Xtion PRO开发解决方案可让开发人员追踪使用者的全身动作,非常适合用于全身的游戏,同时也支援多人玩家识别功能. 4.开发环境
4.1 Monodevelop
MonoDevelop是个跨平台的开放源代码集成开发环境,主要用来开发Mono与.NET Framework软件.MonoDevelop整合了很多Eclipse与Microsoft Visual Studio的特性,像是Intellisense、版本控制还有GUI与Web设计工具.另外还整合了GTK# GUI设计工具（叫做Stetic）.目前支持的语言有C#、Ja、BOO、Nemerle、Visual Basic .NET、CIL、C与C++.
MonoDevelop支持使用C#和其他.NET语言进行开发,它使得开发者可以在Linux和Mac OS X上非常迅速的开发出桌面软件和ASP NET Web应用.除此之外,MonoDevelop还允许开发者非常简单的将Visual Studio开发的.NET应用程序移植到Linux和Mac OS X下,这样开发者只需要维护一套代码即可──因为GTK是跨平台的.
4.2 Eclipse
Eclipse是一个开放源代码的、基于Ja的可扩展开发平台.就其本身而言,它只是一个框架和一组服务,用于通过插件组件构建开发环境.但Eclipse附带了一个标准的插件集,包括Ja开发工具（Ja Development Kit,JDK）.
Eclipse不仅是Ja集成开发环境（IDE）,还包括插件开发环境（Plug-in Development Environment,PDE）,这个组件主要针对希望扩展Eclipse的软件开发人员,因为它允许构建与Eclipse环境无缝集成的工具.由于Eclipse中的每样东西都是插件,对于给Eclipse提供插件,以及给用户提供一致和统一的集成开发环境而言,所有工具开发人员都具有同等的发挥场所.