Työkalu avoimen 3D-maailman luontiin Unityssä

Abstract

Insinöörityön tavoitteena oli tehdä työkalu avoimen 3D-maailman kehittämisen helpottamiseksi Unity-pelimoottorilla. Työkalu suunniteltiin siten, että se voitaisiin myöhemmin laittaa myyntiin Unity Asset Store -kauppapaikkaan. Työkalun avulla oli tarkoitus pystyä suoratoistamaan avoimen maailman alueita. Pelaajan ollessa vuorovaikutuksessa maailman kanssa maailman alueita ladattaisiin tilannekohtaisesti kytkimiä aktivoimalla. Näin avoimen maailman alueita voitaisiin ladata kontrolloidusti ja saumattomasti pelin taustalla ilman latausikkunoita alueiden välissä.

Maailman eri alueiden välillä liikkumista varten tehtiin suoratoistaja sekä muita avoimen maailman kehittämistä varten luotuja komponentteja. Komponentteja olivat muun muassa maailman lataamista käynnistävät kytkimet, tasojen viittaustiedostot, erikseen tallennettavat aloituspisteet ja pelimaailman asetukset.

Työkalun oli myös tarkoitus avustaa pelin tasojen hallinnassa, jolloin pelimaailman erilaisia tilanteita voitaisiin simuloida painiketta painamalla ja editori avaisi pelitilanteen tasot editorin muokkaustilassa. Lisäksi työkalun oli tarkoitus avustaa muiden avoimen maailman luomiseen käytettävien komponenttien luomisessa ja muokkaamisessa. Kehittäjän avustamista varten tehtiin editoriin laajennuksia.

Insinöörityön tuloksena syntyi työkalu, jossa on avoimen maailman suoratoistaja komponentteineen sekä erilaisia editoria laajentavia ominaisuuksia, kuten valikkoja, painikkeita, ikkunoita, tiedostoja ja erilaisia muokattuja näkymiä. Laajennuksien avulla pelimaailman tasojen ja komponenttien käsittelystä tuli nopeampaa ja miellyttävämpää. Työkalua varten tehtiin myös kattava esimerkkitoteutus työkalulla tehtävästä avoimen maailman pelistä. Käännetty peli voitiin käynnistää itsenäisesti pelivalikosta ja aloittaa uudelleen tallennuspisteestä. Koepelissä oli esirakennettu eri osa-alueet, kuten valaistus, navigaatioverkot, alueellinen objektin piilottaminen ja heijastusluotaimet. Myös ei-pelattava hahmo seurasi pelattavaa hahmoa tasolta toiselle.

Työkalu implementoitiin koemielessä myös vanhaan henkilökohtaiseen peliprojektiin, joka sisälsi maastoja, erilaisia 3D-malleja, vihollisia ja pelitehtäviä. Koepelin oikeata maailmaa vastaava pinta-ala oli 0,75 km². Työkalu suoriutui koepelistä moitteetta suoratoistajan ja valikkotyökalujen osalta.

The goal of this final year project was to make a tool to help create an open 3D world game in the Unity game engine. The tool was planned in such a way that it would be possible to later publish it on the Unity Asset Store. The main goal of the tool was to be able to stream open world areas in the game. Players should be able to interact with triggers in the game to load and unload the game areas. This way, the player can traverse the game world without pauses and loading screens.

To be able to seamlessly traverse between different areas of the world, a world streamer was created along with related components. The components included triggers for streaming, scene abstraction, a save point mechanism, and game settings.

The additional purpose of the tool was to help open world game development. Most importantly, developers should be able to easily simulate different game stages in the editor. The editor would then load the scenes for the game stage. Another set of tools was also intended to help create and modify different open world components. To aid development, different extensions were created for the Unity editor.

As a result of the project, a tool with a world streamer and related components was created. A variety of different extensions were added, such as menus, menu buttons, windows, files, and different visual editor customizations. With the extensions, editing the scenes and different open world components turned out to be more pleasant and efficient. The tool included a sample of an open world game created with the tool. The sample could be built and played as a standalone game. Different types of scene data were also baked into the game, such as lighting, navigation meshes, occlusion culling, and reflection probes. The game also included a simple main menu to start the game, along with the ability to save start points and restart the game from a start point. One non-playable character was added to follow the player around the world.

To properly test the tool, it was implemented into an old personal 3D game. The game area on the real-world scale was 0.75 km² and included terrain, 3D models, enemies, and game missions. Both the world streamer and the extensions were able to handle the game successfully.