基于Unity的赛车模拟游戏

基于Unity的赛车模拟游戏项目说明

完成时间：2024年12月6日
游戏Demo:https://github.com/YXCS-cya/RacingCar-GameDemo

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项目概述

本项目旨在通过Unity引擎开发一款具有AI对手的赛车模拟游戏，结合计算机图形学与虚拟现实技术，实现以下核心功能：

1. 场景建模：使用Maya构建多样化赛道和环境模型
2. 赛车交互：编写赛车操控脚本，保证用户游玩体验
3. 物理交互：集成车轮碰撞检测、物理材质与悬挂系统
4. AI寻路：基于三次贝塞尔曲线的动态路径规划
5. 多视角操控：支持第三人称、右侧视角及空中视角切换

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项目设计

模块结构图

项目甘特图

技术实现

核心模块

1. 场景搭建

• 赛道建模：Maya多边形平面细分 → 曲线雕刻 → 收缩包裹 → 顶点优化
  

• 场景整合：Unity中导入模型 → 添加碰撞器 → 材质渲染
  

2. 赛车控制

• 物理引擎：WheelCollider实现车轮摩擦力、悬挂系统

• 操控脚本：InputManager统一输入管理，CarMoveControl处理转向/加速/刹车

  // 转向逻辑示例（部分代码）
  float steerAngle = Mathf.Rad2Deg * Mathf.Atan(2.5f / radius);
  wheels[0].steerAngle = steerAngle;
  
  

• ​​摄像机跟随​​：LateUpdate实现平滑视角切换
  

3. AI寻路

• ​​路径规划​​：三次贝塞尔曲线动态生成行驶轨迹
  

• ​​追踪逻辑​​：Tracker对象预计算路径点 → AI赛车动态追踪
  

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开发挑战与解决方案

1. 模型优化问题

• ​​问题​​：Maya导出的赛道模型存在缝隙
• ​​解决​​：
  • 手动合并顶点
  • 多次执行"平均化顶点" + "收缩包裹"操作

2. 物理抖动问题

• ​​问题​​：车辆行驶时出现不规则抖动
• ​​解决​​：
  • 将物理运算迁移到FixedUpdate
  • 相机跟随逻辑移至LateUpdate
    

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成果展示

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结语

本项目通过Unity实现了赛车模拟的核心功能，积累了以下经验：

1. ​​技术层面​​：深入理解物理引擎参数调试、贝塞尔曲线在游戏中的应用
2. ​​协作层面​​：模块化分工与版本控制的重要性
3. ​​优化层面​​：性能平衡（如降低AI计算频率以维持帧率）