3D云游戏平台的设计与实现

摘要

随着互联网的不断发展，云计算所带来的经济效应不可估量。作为云计算值得期待的应用之一，云游戏给游戏领域带来了一场颠覆性变革。云游戏运行模式是指所有游戏都在服务器端运行，并将渲染完后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端，用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡，更不需要下载安装任何游戏内容。客户端只需要基本的视频解压能力及良好的网络环境，就可以收到优质的游戏画面。由此可见，云游戏必然会推动整个游戏领域的发展。
　　作者参与了3D云游戏平台的需求分析、概要设计、详细设计和实现工作。其中，独立完成如下工作:
　　(1)互动平台的设计与实现。此平台包括用户平台及管理员平台。用户平台为用户提供用户管理、游戏管理功能。管理员平台为管理员提供用户信息管理、游戏信息管理、用户事件（登录、开始游戏、结束游戏、退出）监测功能。用户事件监测为游戏平台的优化和改进提供了强大的数据依据。互动平台采用MVC（Model-View-Controller，模型-视图-控制器）三层架构模式，并且采用EF（EntityFramework，实体框架）的数据库优先模式进行数据存储。为了实现业务逻辑层与数据访问层之间的松耦合，此平台采用了Spring.net依赖注入方法，非入侵式地向业务逻辑层注入数据层数据仓储。
　　(2)游戏客户端的设计与实现。客户端采用Winform窗体技术，为用户提供用户登录、游戏选择、游戏加载功能。客户端实现的重点是如何在多线程中调用Winform窗体控件。
　　(3) Web服务端的设计与实现。服务端采用RESTful Web服务技术，不仅为客户端请求实现了请求接口，而且实现了与云端交互的接口编程。同时，为了有效应对异常情况并且实现服务器最大资源利用率，服务端实现了异常处理及垃圾回收两大机制。服务端是客户端与云端沟通的桥梁，是整个游戏平台的核心。
　　(4)云端的设计与实现。云端采用ProActive的开源并行套件搭建私有测试云，为今后将整个平台移植到其他云计算服务平台做基础技术准备。通过ProActive调度器，可以调度游戏任务并监测游戏进程。通过ProActive资源管理器，可以合理分配和选择云端游戏服务器并执行调度任务。ProActive提供Rest API接口，Web服务端可以通过接口编程从云端实时获取当前游戏状态。此外，作者针对不同游戏内容、不同游戏加载约束条件实现了不同的游戏任务脚本。
　　目前该项目处于测试阶段。通过测试后，整个平台会正式进入运行阶段。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 项目背景

1．2 国内外发展现状

1．3 论文主要工作

1．4 论文组织结构

1．5 本章小结

2 项目关键技术分析

2．1 互动平台关键技术分析

2．1．1 MVC三层架构模式

2．1．2 EF实体框架

2．1．3 Spring．net依赖注入方法

2．1．4 Ajax技术

2．1．5 jQuery EasyUI前端技术

2．2 Web服务端关键技术分析

2．2．1 Restful web服务

2．2．2 ASP．NET Web API框架

2．3 客户端关键技术分析

2．4 云端关键技术分析

2．4．1 云计算

2．4．2 ProActive组件

2．5 本章小结

3 需求分析与概要设计

3．1 系统需求分析

3．1．1 系统功能性需求分析

3．1．2 系统非功能性需求分析

3．2 系统功能模块划分

3．2．1 互动平台

3．2．2 游戏客户端

3．2．3 Web服务端

3．2．4 云端

3．3 系统架构设计

3．3．1 云游戏平台整体架构

3．3．2 互动平台架构

3．4 本章小结

4 云游戏平台的设计与实现

4．1 互动平台设计与实现

4．1．1 用户注册模块设计与实现

4．1．2 用户个人游戏管理模块设计与实现

4．1．3 用户信息管理模块设计与实现

4．1．4 游戏信息管理模块的设计与实现

4．1．5 用户事件管理模块设计与实现

4．2 客户端设计与实现

4．3 云端设计与实现

4．3．1 云端的设计

4．3．2 Web服务端与云端的交互

4．3．3 云端游戏任务的实现

4．4 Web服务端设计与实现

4．4．1 路由接口API设计

4．4．2 Web服务端、客户端、云端整体实现流程

4．4．3 异常情况处理机制

4．4．4 垃圾处理机制

4．5 本章小结

5 测试及运行结果展示

5．1 测试

5．2 运行结果展示

5．2．1 互动平台运行结果

5．2．2 客户端运行结果

5．2．3 云端运行结果

5．3 本章小结

6 总结与展望

参考文献

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

学位论文数据集