在Unity3D的网络游戏中兑现资源动态加载

在Unity3D的网络游戏中实现资源动态加载
用Unity3D制作基于web的网络游戏，不可避免的会用到一个技术-资源动态加载。比如想加载一个大场景的资源，不应该在游戏的开始让用户长时间等待全部资源的加载完毕。应该优先加载用户附近的场景资源，在游戏的过程中，不影响操作的情况下，后台加载剩余的资源，直到所有加载完毕。

本文包含一些代码片段讲述实现这个技术的一种方法。本方法不一定是最好的，希望能抛砖引玉。代码是C#写的，用到了Json，还有C#的事件机制。

在讲述代码之前，先想象这样一个网络游戏的开发流程。首先美工制作场景资源的3D建模，游戏设计人员把3D建模导进Unity3D，托托拽拽编辑场景，完成后把每个gameobject导出成XXX.unity3d格式的资源文件（参看BuildPipeline），并且把整个场景的信息生成一个配置文件，xml或者Json格式（本文使用Json）。最后还要把资源文件和场景配置文件上传到服务器，最好使用CMS管理。客户端运行游戏时，先读取服务器的场景配置文件，再根据玩家的位置从服务器下载相应的资源文件并加载，然后开始游戏，注意这里并不是下载所有的场景资源。在游戏的过程中，后台继续加载资源直到所有加载完毕。

一个简单的场景配置文件的例子：
MyDemoSence.txt

{    "AssetList" : [{        "Name" : "Chair 1",        "Source" : "Prefabs/Chair001.unity3d",        "Position" : [2,0,-5],        "Rotation" : [0.0,60.0,0.0]    },    {        "Name" : "Chair 2",        "Source" : "Prefabs/Chair001.unity3d",        "Position" : [1,0,-5],        "Rotation" : [0.0,0.0,0.0]    },    {        "Name" : "Vanity",        "Source" : "Prefabs/vanity001.unity3d",        "Position" : [0,0,-4],        "Rotation" : [0.0,0.0,0.0]    },    {        "Name" : "Writing Table",        "Source" : "Prefabs/writingTable001.unity3d",        "Position" : [0,0,-7],        "Rotation" : [0.0,0.0,0.0],        "AssetList" : [{            "Name" : "Lamp",            "Source" : "Prefabs/lamp001.unity3d",            "Position" : [-0.5,0.7,-7],            "Rotation" : [0.0,0.0,0.0]        }]    }]}

AssetList：场景中资源的列表，每一个资源都对应一个unity3D的gameobject
Name：gameobject的名字，一个场景中不应该重名
Source：资源的物理路径及文件名
Position：gameobject的坐标
Rotation：gameobject的旋转角度
你会注意到Writing Table里面包含了Lamp，这两个对象是父子的关系。配置文件应该是由程序生成的，手工也可以修改。另外在游戏上线后，客户端接收到的配置文件应该是加密并压缩过的。

主程序：

。。。public class MainMonoBehavior : MonoBehaviour {    public delegate void MainEventHandler(GameObject dispatcher);    public event MainEventHandler StartEvent;    public event MainEventHandler UpdateEvent;    public void Start() {        ResourceManager.getInstance().LoadSence("Scenes/MyDemoSence.txt");        if(StartEvent != null){            StartEvent(this.gameObject);        }    }    public void Update() {        if (UpdateEvent != null) {            UpdateEvent(this.gameObject);        }    }}。。。}

这里面用到了C#的事件机制，大家可以看看我以前翻译过的国外一个牛人的文章。C# 事件和Unity3D
在start方法里调用ResourceManager，先加载配置文件。每一次调用update方法，MainMonoBehavior会把update事件分发给ResourceManager，因为ResourceManager注册了MainMonoBehavior的update事件。

ResourceManager.cs

。。。private MainMonoBehavior mainMonoBehavior;private string mResourcePath;private Scene mScene;private Asset mSceneAsset;private ResourceManager() {    mainMonoBehavior = GameObject.Find("Main Camera").GetComponent<MainMonoBehavior>();    mResourcePath = PathUtil.getResourcePath();}public void LoadSence(string fileName) {    mSceneAsset = new Asset();    mSceneAsset.Type = Asset.TYPE_JSON;    mSceneAsset.Source = fileName;    mainMonoBehavior.UpdateEvent += OnUpdate;}。。。

在LoadSence方法里先创建一个Asset的对象，这个对象是对应于配置文件的，设置type是Json，source是传进来的“Scenes/MyDemoSence.txt”。然后注册MainMonoBehavior的update事件。

public void OnUpdate(GameObject dispatcher) {    if (mSceneAsset != null) {        LoadAsset(mSceneAsset);        if (!mSceneAsset.isLoadFinished) {            return;        }        //clear mScene and mSceneAsset for next LoadSence call        mScene = null;        mSceneAsset = null;    }    mainMonoBehavior.UpdateEvent -= OnUpdate;}

OnUpdate方法里调用LoadAsset加载配置文件对象及所有资源对象。每一帧都要判断是否加载结束，如果结束清空mScene和mSceneAsset对象为下一次加载做准备，并且取消update事件的注册。

最核心的LoadAsset方法：

private Asset LoadAsset(Asset asset) {    string fullFileName = mResourcePath + "/" + asset.Source;        //if www resource is new, set into www cache    if (!wwwCacheMap.ContainsKey(fullFileName)) {        if (asset.www == null) {            asset.www = new WWW(fullFileName);            return null;        }        if (!asset.www.isDone) {            return null;        }        wwwCacheMap.Add(fullFileName, asset.www);    }。。。

传进来的是要加载的资源对象，先得到它的物理地址，mResourcePath是个全局变量保存资源服务器的网址，得到fullFileName类似http://www.mydemogame.com/asset/Prefabs/xxx.unity3d。然后通过wwwCacheMap判断资源是否已经加载完毕，如果加载完毕把加载好的www对象放到Map里缓存起来。看看前面Json配置文件，Chair 1和Chair 2用到了同一个资源Chair001.unity3d，加载Chair 2的时候就不需要下载了。如果当前帧没有加载完毕，返回null等到下一帧再做判断。这就是WWW类的特点，刚开始用WWW下载资源的时候是不能马上使用的，要等待诺干帧下载完成以后才可以使用。可以用yield返回www，这样代码简单，但是C#要求调用yield的方法返回IEnumerator类型，这样限制太多不灵活。

继续LoadAsset方法：

。。。    if (asset.Type == Asset.TYPE_JSON) { //Json        if (mScene == null) {            string jsonTxt = mSceneAsset.www.text;            mScene = JsonMapper.ToObject<Scene>(jsonTxt);        }                //load scene        foreach (Asset sceneAsset in mScene.AssetList) {            if (sceneAsset.isLoadFinished) {                continue;            } else {                LoadAsset(sceneAsset);                if (!sceneAsset.isLoadFinished) {                    return null;                }            }        }    } 。。。

代码能够运行到这里，说明资源都已经下载完毕了。现在开始加载处理资源了。第一次肯定是先加载配置文件，因为是Json格式，用JsonMapper类把它转换成C#对象，我用的是LitJson开源类库。然后循环递归处理场景中的每一个资源。如果没有完成，返回null，等待下一帧处理。

继续LoadAsset方法：

。。。    else if (asset.Type == Asset.TYPE_GAMEOBJECT) { //Gameobject        if (asset.gameObject == null) {            wwwCacheMap[fullFileName].assetBundle.LoadAll();            GameObject go = (GameObject)GameObject.Instantiate(wwwCacheMap[fullFileName].assetBundle.mainAsset);            UpdateGameObject(go, asset);            asset.gameObject = go;        }        if (asset.AssetList != null) {            foreach (Asset assetChild in asset.AssetList) {                if (assetChild.isLoadFinished) {                    continue;                } else {                    Asset assetRet = LoadAsset(assetChild);                    if (assetRet != null) {                        assetRet.gameObject.transform.parent = asset.gameObject.transform;                    } else {                        return null;                    }                }            }        }    }    asset.isLoadFinished = true;    return asset;}

终于开始处理真正的资源了，从缓存中找到www对象，调用Instantiate方法实例化成Unity3D的gameobject。UpdateGameObject方法设置gameobject各个属性，如位置和旋转角度。然后又是一个循环递归为了加载子对象，处理gameobject的父子关系。注意如果LoadAsset返回null，说明www没有下载完毕，等到下一帧处理。最后设置加载完成标志返回asset对象。

UpdateGameObject方法：

private void UpdateGameObject(GameObject go, Asset asset) {    //name    go.name = asset.Name;    //position    Vector3 vector3 = new Vector3((float)asset.Position[0], (float)asset.Position[1], (float)asset.Position[2]);    go.transform.position = vector3;    //rotation    vector3 = new Vector3((float)asset.Rotation[0], (float)asset.Rotation[1], (float)asset.Rotation[2]);    go.transform.eulerAngles = vector3;}

这里只设置了gameobject的3个属性，眼力好的同学一定会发现这些对象都是“死的”，因为少了脚本属性，它们不会和玩家交互。设置脚本属性要复杂的多，编译好的脚本随着主程序下载到本地，它们也应该通过配置文件加载，再通过C#的反射创建脚本对象，赋给相应的gameobject。

最后是Scene和asset代码：

public class Scene {    public List<Asset> AssetList {        get;        set;    }}public class Asset {    public const byte TYPE_JSON = 1;    public const byte TYPE_GAMEOBJECT = 2;    public Asset() {        //default type is gameobject for json load        Type = TYPE_GAMEOBJECT;    }    public byte Type {        get;        set;    }    public string Name {        get;        set;    }    public string Source {        get;        set;    }    public double[] Bounds {        get;        set;    }        public double[] Position {        get;        set;    }    public double[] Rotation {        get;        set;    }    public List<Asset> AssetList {        get;        set;    }    public bool isLoadFinished {        get;        set;    }    public WWW www {        get;        set;    }    public GameObject gameObject {        get;        set;    }}

代码就讲完了，在我实际测试中，会看到gameobject一个个加载并显示在屏幕中，并不会影响到游戏操作。代码还需要进一步完善适合更多的资源类型，如动画资源，文本，字体，图片和声音资源。

动态加载资源除了网络游戏必需，对于大公司的游戏开发也是必须的。它可以让游戏策划（负责场景设计），美工和程序3个角色独立出来，极大提高开发效率。试想如果策划改变了什么NPC的位置，美工改变了某个动画，或者改变了某个程序，大家都要重新倒入一遍资源是多么低效和麻烦的一件事。GameObject[] result = Object.FindObjectsOfType(typeof(GameObject)) as GameObject[];
可以找到编辑器场景里的所有对象，然后遍历每一个对象，把位置大小等属性记录下来写到配置文件里。

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