CN101335916B - 一种通用的手机角色扮演(rpg)网络游戏引擎 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎的设计方案，它属于游戏开发技术领域。它提供了一个面向移动设备，尤其是手机终端建立大规模用户网络游戏(MMORPG)的开发平台，具有创新性、灵活性、简洁性和友好性。引擎包含了游戏内容编辑器、服务器模块、数据库和客户端等网络游戏组件，可以大大减少手机游戏开发商，或其他游戏开发人员开发同类游戏的代价，缩短游戏的开发周期，这个开发平台自带有所见即所得的图形用户界面的编辑器，能够让游戏开发人员快速地开发出移动设备上的MMORPG。
Description
技术领域
本发明涉及一种游戏开发技术领域，特别涉及一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎的设计方案。
背景技术
无线网络技术的发展带动了手机游戏的发展。当前主流的几个手机游戏开发平台为：J2ME(KJAVA)、Symbian、Brew和Windows-Mobile。其中J2ME平台发展最为成熟，包含了一整套开发手机上音频播放、视频动画之类应用的API函数和独立的Java虚拟机(JVM)，具有良好的移植性和平台无关性，因而应用在几乎所有手机上。手机软件开发平台的发展成熟反过来又促进了手机游戏的发展。在各种网络游戏中，大型的多人在线RPG游戏(MMORPG)很适合手机操作简单的要求，吸引了越来越多的玩家，具有广阔的发展前景。
但是，由于手机在内存容量，屏幕大小等软、硬件方面的限制，针对手机平台上的游戏引擎研究还不多。为此，本发明在手机等移动设备的研究的基础上，提出了一种通用的手机RPG网络游戏引擎设计方案。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提出一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎的设计方案，它提供了一个在移动设备，尤其是手机终端上建立MMORPG的开发平台。使用本发明提供的引擎，手机游戏开发商或其他游戏开发人员可以大大减少开发同类游戏的代价，缩短游戏的开发周期，同时能够让游戏开发人员快速地开发出移动设备上的MMORPG。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎由服务器110、客户端100、编辑器140、数据库120、日志文件130以及游戏资源部分150这6部分组成。
服务器110是网络游戏服务器，主要接收从客户端发送过来的请求，对其进行响应，以便执行玩家要求的行动。同时，服务器也会将其它玩家的行动结果分发给所有的客户端，从而保证所有客户端对游戏世界信息的同步性。
客户端100是资源受限的移动设备，如手机、PDA，拥有针对玩家的网络游戏接口，主要负责收集玩家的指令，接收从服务器发送过来的数据，并通过客户端应用程序将这些数据表现的内容展现在游戏世界中。
编辑器140是一个提供给游戏开发人员构建游戏世界的工具。游戏开发人员利用它创建虚拟的游戏世界地图，进行非玩家控制角色(NPC)设置，设定游戏中的事件，并且由它输出的游戏资源数据可以直接存入数据库中或者以日志文件的形式保存。
数据库120存储了网络游戏运行过程中的各种数据。
日志文件130记录了网络游戏中发生的各种事件，主要用于监控和维护网络游戏的正常运行。
游戏资源部分150存储了用于网络游戏运行和交互过程中的各种资源文件。
本发明所述的服务器端其架构包括了外部对象160、服务器110以及系统数据部分170。
外部对象是服务器的一系列外部接口：包括客户端100、游戏管理员180和系统web应用程序190，用来向服务器传送数据或传达管理指令；系统数据部分170为服务器提供数据存储功能，中间是服务器上的核心逻辑部分，包含了客户端软件模块200、管理员软件模块210、系统软件模块220、命令处理模块250、逻辑调度管理器230以及各模块逻辑240。系统中的三种类型的软件模块：第一种客户端软件模块200，主要负责接受客户端的各种请求，并且在客户访问结束时将更新数据发送到客户端；第二种管理员软件模块210，游戏设计师或系统管理员通过它发送操作指令，管理整个服务器，比如更新游戏版本，数据备份和删除，都是通过管理员软件模块完成；最后一种系统软件模块220，是服务器在初始化或结束时调用来进行一些初始化工作或清除收尾工作。
逻辑调度管理器230相当于服务器的中央处理器，起着调度管理作用，相当于PC机上的控制器，它根据当前的游戏状态，将处理工作转移到具体的各模块逻辑中进行。
本发明所述的游戏引擎采用以下同步性策略：
为了描述本发明所述的引擎的同步机制，我们定义了一个术语：时间戳。整个游戏世界有一条时间轴，时间戳是用来记录时间轴上每一点的变量。这条时间轴记录了服务器上的更新历史。每当客户端的一次更新请求到达时，服务器的时间戳就加1，并且我们将一次更新等价为游戏世界中某些变量的修改。
由于每个客户端并不是在发生变化后，请求服务器更新后才访问服务器，而是定期访问服务器，所以整个引擎系统有如下两种时间戳：服务器端公共的时间戳和客户端各自的时间戳。两者有区别，但又紧密联系着：前者是主线，每当客户端请求一次服务器更新，它的值就加1；后者是辅助，客户端每次访问服务器都必须发送它的时间戳到服务器，访问结束时，服务器将自己的时间戳发回客户端，客户端的时间戳就被更新为服务器当前的时间戳。总的来说，客户端的行为影响服务器时间戳的变化，反过来客户端的时间戳伴随服务器时间戳的变化而变化，一定是小于或等于服务器的时间戳。
本发明的同步策略为：当客户端访问服务器时，服务器比较该客户端的时间戳和自己的时间戳，如果二者不同，则说明中间肯定是有其它客户端的更新请求，游戏世界已经发生过更新，于是服务器就依次将中间的更新结果发送给此客户端，从而达到了同步。比如客户端当前的时间戳为11，服务器的为14，则服务器根据时间轴倒退回去，将发生在12、13、14处的更新结果依次发送给客户端。如果两个时间戳相等，则说明游戏世界在这段时间内没有发生任何变化，服务器端不进行任何处理。
采用这种同步策略，可以避免某个客户端发生变化，请求一次更新后，服务器必须马上通知其它所有的客户端进行更新，而可以等到各个客户端下一个周期访问服务器时再告知它更新，所以同一个更新对不同客户端来说发生在不同的时候，可以很好地解决同时传输时的网络堵塞问题。
本发明所述的编辑器是一个可视化的、所见即所得的图形编辑器。它最大的特点就是集所有相关功能于一身，例如地图编辑器、NPC设置(人物编辑器)、事件脚本编写(事件编辑器)等。另外，由编辑器加工后的游戏数据可以直接存入服务器的后台数据库中，也可以以日志文件的形式保存。这些数据可以直接输入游戏引擎，不用进行任何修改就可以实现一个游戏设计人员想要的虚拟世界。
本发明具有以下有益效果：
(1)依照本引擎的设计方案可以快速开发出一个运行在手机等资源受限的移动设备上的MMORPG；
(2)采用时间戳策略的同步机制可以很好地实现客户端对游戏世界信息的同步性，避免服务器必须同时分发更新数据到各客户端，使引擎拥有一条高效实用，并且扩展性很强的信息传送通道；
(3)本引擎具有功能强大的编辑器，由它制作的各种游戏资源可以以文件形式输入游戏引擎或直接存入数据库中，不用进行任何修改就可以实现一个游戏设计人员想要的虚拟世界。
附图说明
图1是通用手机网络游戏引擎的总体设计示意图；
图2是通用手机网络游戏引擎的服务器架构图；
图3是引擎中采用的同步策略示意图；
图4是编辑器构建的一个游戏虚拟世界示意图；
图5是同步策略组队同步示意图。
具体实施方式
图1～图5所示为本发明的实施例，下面结合附图进一步说明本发明提供的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎的具体实施方式，并结合引擎的两个实例应用：手机上的RPG网络游戏《战国》和《魔兽》给本发明提供一个具体的实施例。
如图1所示的引擎总体架构图，本发明提供的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎由服务器110、客户端100、编辑器140、数据库120、日志文件130以及游戏资源部分150这6部分组成。
服务器110是普通的网络服务器，主要接收从客户端发送过来的请求，对其进行响应，以便执行玩家要求的行动；同时，服务器也会将其它玩家的行动结果分发给所有的客户端，从而保证所有客户端对游戏世界信息的同步性。
客户端100包括手机、PDA等资源受限的移动设备，是提供给各个玩家的网络游戏接口；它主要负责收集玩家的指令，接收从服务器发送过来的数据，并通过客户端应用程序将这些数据表现的内容展现在游戏世界中。
编辑器140是一个提供给游戏开发人员构建游戏世界的工具。游戏开发人员利用它创建虚拟的游戏世界地图，进行非玩家控制角色(NPC)设置，设定游戏中的事件等工作。并且由它输出的游戏资源数据可以直接存入数据库120中或者以日志文件130的形式保存。
数据库120存储了网络游戏运行过程中的各种数据。
日志文件130记录了网络游戏中发生的各种事件，主要用于监控和维护网络游戏的正常运行。
游戏资源部分150存储了用于网络游戏运行和交互过程中的各种资源文件。
所述的服务器端架构如图2所示，服务器110是普通的网络服务器，包含了客户端软件模块200、管理员软件模块210、系统软件模块220、命令处理模块250、逻辑调度管理器230以及各模块逻辑240，与服务器110相连的分别是外部对象160和系统数据部分170。
所述的外部对象160是服务器110的一系列外部接口：客户端、游戏管理员和系统web应用程序，用来向服务器传送数据或传达管理指令；系统数据部分170为服务器提供数据存储功能，中间110是服务器上的核心逻辑部分。
所述的系统三种类型的软件模块，第一种客户软件模块200，主要负责接受客户端的各种请求，并且在客户访问结束时将更新数据发送到客户端；第二种管理员软件模块210，游戏设计师或系统管理员通过它发送操作指令，管理整个服务器，比如更新游戏版本，数据备份和删除等，都是通过管理员软件模块完成；最后一种系统软件模块220，它被放置在Tomcat、Weblogic等web容器中，是服务器在初始化或结束时调用来进行一些初始化工作或清除等收尾工作。
逻辑调度管理器230相当于服务器的中央处理器，起着调度管理作用，相当于PC机上的控制器，它根据当前的游戏状态，将处理工作转移到具体的各模块逻辑240中进行。
所述的本发明采用的同步策略实施方式为：当客户端访问服务器时，服务器比较该客户端的时间戳和自己的时间戳，如果二者不同，则说明中间肯定是有其它客户端的更新请求，游戏世界已经发生过更新，于是服务器就依次将中间的更新结果发送给此客户端，从而达到了同步。比如客户端当前的时间戳为11，服务器的为14，则服务器根据时间轴倒退回去，将发生在12、13、14处的更新结果依次发送给客户端。如果两个时间戳相等，则说明游戏世界在这段时间内没有发生任何变化，服务器端不进行任何处理。
如图3所示，假设客户端1第一次访问服务器110时，它的时间戳和服务器上的时间戳相等，都为13，而且客户端1此次访问没有要求更新，那结束时客户端1和服务上的时间戳仍然是13。紧接着客户端2访问服务器，并且要求服务器更新，那么服务器的时间戳就加1，变为14。那么客户端1第二次访问服务器时，自己的时间戳为13，而服务器的时间戳为14，二者有差距，所以必定有更新发生过，于是服务器将时间戳为14处的更新数据发送给客户端1，同时客户端1的时间戳置为14，从而达到了客户端1和客户端2的信息同步。
所述的编辑器是一个可视化的、所见即所得的图形编辑器，它最大的特点就是集所有相关功能于一身，例如地图编辑器、NPC设置(人物编辑器)、事件脚本编写(事件编辑器)等。另外，由编辑器加工后的游戏数据可以直接存入服务器的后台数据库中，也可以以日志文件的形式保存。这些数据可以直接输入游戏引擎，不用进行任何修改就可以实现一个游戏设计人员想要的虚拟世界。
结合引擎的两个实例应用：手机上的RPG网络游戏《战国》和《魔兽》，本发明提供一个具体的实施例，其步骤为：
第一步：用编辑器制作游戏资源数据
在地图编辑模式下，导入地图元素文件，通过拖放地图元素到每一格就可以构建虚拟的游戏世界场景，地图数据保存在文件map.dat中；在事件编辑模式下，可以设定每个事件的发生过程及各个事件发生的先后顺序，包括设定NPC的各种动作和行为，这些事件数据保存在文件event.dat中；通过拖放NPC到游戏世界中的不同地图格就可以控制NPC出现在合适的地方，NPC设置数据保存在文件person.dat中。
由于我们的编辑器封装了数据库的操作，所以由编辑器得到的这三类资源数据都可以直接存入到服务器的数据库中，以便持久保存和随时更改。
图4是我们用编辑器构建的一个虚拟游戏世界，其中人物为NPC，“Ken：Good Morning”是NPC完成的一个简单的对话事件。
第二步：添加游戏的具体逻辑
由于有了第一步制作的游戏资源，加上引擎搭建的框架，剩下的就是在引擎的合适位置加入游戏的具体逻辑。比如增加一个游戏状态的话，只需要在逻辑调度管理器230中增加这个游戏状态，再在各模块逻辑240中增加该状态下的具体的逻辑处理函数即可，其中游戏世界的构建、NPC设置和事件安排只需要读取第一步中得到的数据，进行相应的处理就可以。
第三步：游戏中的同步处理
图5是应用本发明提出的同步策略解决的一个组队同步示意图。一般的网络游戏中，玩家组队主要是在服务器上把两个玩家的数据联系起来，只是逻辑上的组队，在游戏世界中，并不能把组队的行为直观的表现出来。而本发明的引擎中采用的同步策略得到的是可视化组队。当组队后，作为队员的玩家会跳转到队长身后.在离队前，队员会跟随队长移动和战斗，而这些动作对同一游戏世界中的所有玩家都是可见的。在玩家对战或协同打怪中，队员也可以观察到自己队友及敌方的一举一动。
I是组队前的一个示意图；II是组队后，队员跟随队长移动和战斗；III是在队长指挥下，队员一起攻击怪物的示意图。
第四步：由一份源码编译成适合各款机型的各个版本的手机应用程序
首先，在游戏源码中用预编译语句进行预编译处理。因为各款手机的屏幕大小，内存大小，按键值等都不同，所以在程序中必须用预处理语句对各款手机的特殊情况进行相应的处理；其次，编译各款手机版本时，设定不同的编译参数，激发对应的预编译条件成立，就可以达到将一份源码编译成适合各款机型的不同版本应用程序的目的；最后，逐个版本进行一次完整的编译、混淆、压缩、打包。经过这三步，就整合成能够运行在各款手机上的应用程序。
Claims (8)
1.一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎，其特征是，由服务器(110)、客户端(100)、编辑器(140)、数据库(120)、日志文件(130)以及游戏资源部分(150)这6部分组成，其中(1)服务器(110)是普通的网络服务器，包含了客户端软件模块(200)、管理员软件模块(210)、系统软件模块(220)、命令处理模块(250)、逻辑调度管理器(230)以及各逻辑模块(240)，与服务器(110)相连的分别是外部对象(160)和系统数据部分(170)；
(2)客户端(100)是资源受限的移动设备，包括手机、PDA，是提供给各个玩家的网络游戏接口；
(3)编辑器(140)是一个提供给游戏开发人员构建游戏世界的工具，游戏开发人员利用它创建虚拟的游戏世界地图，进行非玩家控制角色(NPC)设置，设定游戏中的事件，并且由它输出的游戏资源数据直接存入数据库(120)中或者以日志文件(130)的形式保存；
(4)数据库(120)存储了网络游戏运行过程中的各种数据；
(5)日志文件(130)记录了网络游戏中发生的各种事件，主要用于监控和维护网络游戏的正常运行；
(6)游戏资源部分(150)存储了用于网络游戏运行和交互过程中的各种资源文件；
所述游戏引擎采用了同步策略，通过时间戳来记录时间轴上每一点的变量，整个游戏引擎有一条时间轴，记录了服务器上的更新历史。
2.根据权利要求1所述的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎，其特征是：服务器(110)采用同步性策略保证所有客户端对游戏世界信息的同步性。
3.根据权利要求1所述的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎，其特征是：所述的外部对象(160)是服务器(110)的一系列外部接口：包括客户端、游戏管理员和系统web应用程序，用来向服务器传送数据或传达管理指令。
4.根据权利要求1所述的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎，其特征是：所述的系统数据部分(170)为服务器提供数据存储功能，服务器(110)是服务器端的核心逻辑部分。
5.根据权利要求1所述的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎，其特征是：所述的服务器端的三种类型的软件模块中，客户端软件模块(200)包含了联网模块，主要负责接受客户端的各种请求，并且在客户访问结束时将更新数据发送到客户端；管理员软件模块(210)包含了管理员指令模块，游戏设计师或系统管理员通过它发送操作指令，管理整个服务器，包括更新游戏版本，数据备份和删除，都是通过管理员软件模块完成；系统软件模块(220)包含了服务器启动初始化工作模块和服务器关闭清理工作模块，是服务器在初始化或结束时调用来进行一些初始化工作或清除收尾工作。
6.根据权利要求1所述的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎，其特征是：所述的逻辑调度管理器(230)相当于服务器的中央处理器，起着调度管理作用，相当于PC机上的控制器，它根据当前的游戏状态，将处理工作转移到具体的各逻辑模块(240)中进行。
7.根据权利要求1所述的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎，其特征是：所述的同步策略为：当客户端访问服务器时，服务器比较该客户端的时间戳和自己的时间戳，如果二者不同，则说明中间肯定是有其它客户端的更新请求，游戏世界已经发生过更新，于是服务器就依次将中间的更新结果发送给此客户端，从而达到了同步。
8.根据权利要求1所述的一种通用的手机角色扮演(RPG)网络游戏引擎，其特征是：所述的编辑器是一个可视化的、所见即所得的图形编辑器，集地图编辑器、NPC设置、事件脚本编写功能于一身，由编辑器加工后的游戏数据直接存入服务器的后台数据库中，或者以日志文件的形式保存，这些数据直接存入游戏引擎，不用进行任何修改就可以实现一个游戏设计人员想要的虚拟世界。
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