基于ECS的Cocos2d-X引擎优化设计与实现

发布时间：2021-12-09 01:00

　　随着智能手机的高速发展,手机游戏逐渐呈现精品化趋势。为了支持更多的玩法和更流畅的游戏体验,游戏引擎在进行迭代时不仅需要保持良好的代码可扩展性,还需提供更好的游戏性能。Cocos2d-X作为国内游戏公司常用的主流手机游戏引擎,在框架设计层面仍存在一定缺陷,难以满足手机游戏的上述要求。本文工作结合ECS（Entity-Component-System）软件架构模式在游戏开发领域的优势,提出了一个能够改进Cocos2d-X的优化方案并予以实现:（1）在使用Cocos2d-X开发的游戏中,数据与逻辑之间的相互依赖使得开发者经常需要对代码做出不小的改动才可满足迭代过程中频繁变更的游戏需求。对此,分别将游戏世界中的对象、数据和行为抽象为ECS中的实体、组件以及系统,使用位数组和顺序存储结构降低游戏数据与逻辑间的耦合,使开发者能够以组合的方式构建游戏对象,从而方便快速地对游戏功能进行扩展或修改。（2）当开发交互实时性要求较高的游戏时,Cocos2d-X在性能方面的限制容易导致游戏出现卡顿等性能问题。对此,建立内存管理机制提高游戏数据的内存申请与释放速度,并结合模板元编程技术减少游戏运行过程中的性能开... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Cocos2d-X引擎架构图

Cocos2d-X引擎将游戏的各个部分抽象为导演、场景、层、精灵等概念,并以Node节点树的形式组织它们[28],如图2-2所示。Cocos2d-X把一个游戏划分为不同的场景(CCScene),每个场景包含不同的层(CCLayer),每个层可以拥有任意可见的精灵(CCSprite)。单例导演类(CCDirector)管理这些场景,通过切换不同的场景来完成整个游戏流程。Cocos2d-X中的基本类包括:

在游戏开发者基于以上场景-层-精灵的树形结构构建完游戏世界中的所有对象后,Cocos2d-X引擎便开始在游戏的每一帧内,对内部的各个子系统(渲染、动画、物理模拟等)以及游戏对象的内部状态进行周期性更新(即以一个周期性执行的死循环维持游戏世界的运行),从而实现游戏世界中的各种功能(比如角色的跑动、施放技能时产生的火光特效等)。整个游戏循环流程如图2-3所示:(1)在游戏每一帧的开始,Cocos2d-X首先监听是否有屏幕触摸、鼠标以及重力感应等用户输入事件发生,并决定是否处理和分发这些事件。

【参考文献】：
期刊论文
[1]云游戏中基于帧率控制的FEC补偿策略[J]. 沈专,白光伟,沈航.  小型微型计算机系统. 2018(05)
[2]基于Cocos2d-JS游戏引擎的使用研究[J]. 谢景明.  信息与电脑(理论版). 2018(08)
[3]游戏引擎研究与分析[J]. 王龙,李韬伟,杨振发.  软件导刊. 2018(02)
[4]信息中心网络中基于节点缓存命中贡献率的缓存替换方案[J]. 徐昌彪,王华,王珩.  电讯技术. 2017(03)
[5]基于突发集中性访问模式的缓存替换算法[J]. 李聪,温东新.  计算机工程. 2017(01)
[6]基于Linux多线程技术的网络并发编程及应用研究[J]. 申时全.  现代计算机(专业版). 2016(31)
[7]基于Unity3D游戏客户端开发框架的设计与应用[J]. 桑琪,叶德建.  微型电脑应用. 2016(06)
[8]组件式游戏开发框架的研究与实现[J]. 余小华,钟绍勇.  计算机工程与设计. 2015(07)
[9]三维游戏引擎的研究与设计[J]. 高兴,郑智,全宇.  计算机系统应用. 2013(08)
[10]JSON数据传输效率研究[J]. 高静,段会川.  计算机工程与设计. 2011(07)

硕士论文
[1]基于Cocos2D-x的卡牌类游戏框架的设计与实现[D]. 张岩林.吉林大学 2017
[2]基于Cocos2d-x的虚拟厨房设计与实现[D]. 欧阳林霞.吉林大学 2016
[3]基于Cocos2d-x游戏引擎的塔防类手机游戏框架设计与实现[D]. 王异帆.华中师范大学 2015
[4]基于Cocos2d-x引擎的游戏架构设计与实现[D]. 李勇.北京邮电大学 2015
[5]Cocos2d-X引擎中MVC框架的设计与实现[D]. 周飞龙.华中科技大学 2013



本文编号：3529596