前言

《歡樂坦克大戰(zhàn)》是一款支持3V3實時對戰(zhàn)并首批參與上線的微信小游戲中的作品。因為該游戲為微信小游戲中的重度之作，項目開發(fā)周期非常短，所以游戲復(fù)雜度、開發(fā)難度、性能挑戰(zhàn)也是挺大的；項目組在一個月內(nèi)就完成了單機、網(wǎng)絡(luò)對戰(zhàn)玩法的開發(fā)。

同時，因為客戶端開發(fā)團隊的核心成員有多年的cocos2dx引擎開發(fā)經(jīng)驗，所以項目組決定使用CocosCreator V1.6.1版本的引擎進行開發(fā)。而對于微信小游戲平臺采用的javascript語言，開發(fā)團隊基本上是從0開始做，邊學(xué)邊做，對自身挑戰(zhàn)很大。

一、架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)通信方面項目采用了WebSocket協(xié)議進行通信，而通信格式是json。為了迎合tdr的xml協(xié)議，項目組自己開發(fā)了tdr->json的轉(zhuǎn)換工具。

為了方便策劃同學(xué)使用excel表格進行數(shù)據(jù)配置，項目組又開發(fā)了將excel轉(zhuǎn)換成json文件的工具，以便供客戶端讀取配置文件。

地圖方面我們沒有使用cocos引擎自帶的TileMap，而是自己實現(xiàn)了一個類TileMap機制。策劃同學(xué)可以在excel中配置地圖信息，使用工具將excil轉(zhuǎn)換成json格式的地圖文件供客戶端加載。

由于開發(fā)進度緊張，需要同時開發(fā)單機和PVP玩法。所以我們封裝了一個命令層(CMD層)來進行戰(zhàn)斗邏輯驅(qū)動。比如使用搖桿控制坦克運動，是由表現(xiàn)層發(fā)送CMD命令給邏輯層進行處理，在單機模式下CMD會存儲于客戶端本地列表，然后由命令管理器CMDMgr在Update時讀取本地命令列表驅(qū)動邏輯層進行處理。而在對戰(zhàn)模式中，CMD命令會被發(fā)往服務(wù)器，由服務(wù)器廣播給所有玩家，玩家客戶端的命令管理器CMDMgr在Update時驅(qū)動邏輯層進行處理。引入命令層(CMD層)之后，戰(zhàn)斗邏輯層是抽象獨立的，開發(fā)不需要關(guān)心當(dāng)前的玩法模式，可以方便的復(fù)用，減少了開發(fā)成本。

我們PVP實時對戰(zhàn)采用的是c/s模式的同步架構(gòu)，客戶端做碰撞檢測，將碰撞檢測結(jié)果通知服務(wù)器，服務(wù)器進行校驗并做傷害計算，然后廣播給其他玩家。游戲支持斷線重連、客戶端crash重連機制，服務(wù)器擁有戰(zhàn)斗中的所有狀態(tài)數(shù)據(jù)，重連時將所有數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，客戶端進行戰(zhàn)斗場景還原。

玩家位置同步采用了基于時間戳的位置點同步算法。這個算法原先應(yīng)用于《全民飛機大戰(zhàn)》的雙打模式、對抗模式中。《全民飛機大戰(zhàn)》中實時對戰(zhàn)采用的是UDP通信。而在《歡樂坦克大戰(zhàn)的》WebSocketTCP環(huán)境下也取得了不錯的效果。算法原理如下：

二、挑戰(zhàn)

在開發(fā)過程中，我們也遇到了不少挑戰(zhàn)，但是我們都一一解決了，具體遇到的問題如下：

1、微信小游戲平臺增加了動態(tài)執(zhí)行代碼的限制

微信小游戲平臺增加了動態(tài)執(zhí)行代碼的限制，比如：eval('console.log(1)')、new Function(‘console.log(1)')、setTimeout('console.log(1)’) 等調(diào)用方式無法調(diào)用。而在CocosCreatorV1.6.1源碼中大量使用了Function，為了解決這個問題，我們和cocos引擎開發(fā)商的溝通了下，又參考cocos在1.7版本（當(dāng)時尚未發(fā)布）中的修改，修改了一些源碼，解決了此問題。

2、微信小游戲不允許超過4M

正如標題所示，微信小程序嚴格要求了大小，為了解決這個問題，我們又想了不少辦法。

措施1：引擎定制裁剪去掉不必要的模塊減少引擎體積，這塊通過設(shè)置引擎模塊即可。

措施2：圖片壓縮

使用png圖片壓縮工具pngquant，可以有效的減小png圖片的文件大?。ㄍǔＤ軌嚎s60%-70%）左右。

通過以上2個措施，資源仍然會超標，只能采用資源動態(tài)下載的方案了。

措施3：資源動態(tài)下載

我們在游戲中增加了一個資源更新場景。游戲啟動時，場景進行資源更新時游戲業(yè)務(wù)模塊都沒有創(chuàng)建，等到游戲場景中再進行業(yè)務(wù)模塊的創(chuàng)建和初始化工作，然后再進行場景切換。具體方案如下：

1.先下載一個資源更新配置文件，此文件中有待資源下載列表、資源校驗MD5信息。

2.根據(jù)資源下載列表，將校驗MD5和本地文件進行對比，如果相同則不下載，如果不同則下載。

3.下載完畢后，進行MD5校驗，如果校驗不通過則刪除本地文件，重新走下載流程。這里的MD5校驗，不僅可以校驗資源下載是否正確；對于防止資源被惡意修改，資源反作弊也有一定作用。

4.修改cocos引擎源碼， 在load-pipeline中，將資源讀取替換成讀取本地的下載文件。

由于游戲運營中可能會有Bug發(fā)生，需要下發(fā)客戶端補丁。資源更新配置文件可能會被多次修改，而CDN更新會有延遲問題，導(dǎo)致部分玩家下載的配置文件可能是較舊的版本。而且有部分中小運營商，為了成本考慮，會緩存舊的文件。以往的項目在發(fā)生這種情況時，一般是聯(lián)系玩家進行定位，發(fā)現(xiàn)是運營商問題再反饋給運維同學(xué)，由網(wǎng)絡(luò)部門的同事推動運營商進行修改，效率不高。為了減少這種情況發(fā)生的可能性，我們使用了雙CDN策略。

具體的做法是，對于同名文件增加版本號機制，更新文件時將文件內(nèi)部存儲版本號+1，并在2個不同的CDN進行更新?？蛻舳讼螺d時，下載2份文件，取版本號大的為準。這樣當(dāng)更新配置文件時，2個不同CDN只要有一個同步到即可，既能減少了CDN更新延遲，又降低了運營商緩存問題出現(xiàn)的概率。

3、性能優(yōu)化

和一般的游戲不同的是，微信小游戲平臺本身的js腳本執(zhí)行效率較弱，iOS環(huán)境小游戲javascript引擎目前使用的是JavaScriptCore，默認沒開jit優(yōu)化，js執(zhí)行速度會比手機safari慢，從簡單測試結(jié)果來看，速度會慢兩倍左右。從Profiler來看，js腳本執(zhí)行時間會占到80%左右。因此減少腳本的計算量也是性能優(yōu)化一個重要的方面。

幀率測試對比

為了解決這些問題，項目組做了以下優(yōu)化

DrawCall

渲染批次合并和大多游戲項目類似，需要合理的規(guī)劃圖集的使用，將同一個層次的GameObj使用的圖片資源進行拼圖。

可以分為地圖背景層、地表、地圖物件、坦克、子彈、特效、UI等拼圖，盡量確保同一個層次的游戲?qū)ο笫褂孟嗤膱D集，相鄰的精靈使用的材質(zhì)相同。

mask

游戲中會顯示玩家的圓形頭像，而微信平臺下載的頭像是矩形。原先頭像顯示使用的是cocos的mask組件進行渲染，效率較低。我們自己實現(xiàn)了一個基于mesh的控件，將一個圓等分為n個三角形，給這些三角形頂點賦予相應(yīng)的UV，從而畫出一個圓形頭像。減少了頭像渲染時的批次開銷。

碰撞檢測

cocos creator自帶的碰撞系統(tǒng)效率不高，沒有做空間劃分，不適合大量單位的碰撞檢測。并且每幀都需要更新碰撞體的碰撞盒。我們游戲地圖中存在大量的靜態(tài)物件（如地圖中的磚塊、主基地、鋼板等），而玩家在場景中移動時，是通過移動攝像機達到地圖視野的變化，所以大量的地圖靜態(tài)物件的世界坐標是不變的，他們的碰撞盒只需要計算一次即可。

為了解決這個問題，我們給cocos的node增加了一個屬性static，static節(jié)點的計算結(jié)果可以緩存起來，避免重復(fù)計算。

對象池

游戲中的坦克、子彈、磚塊等采用對象池，進入戰(zhàn)斗場景時有足夠數(shù)量的預(yù)加載，戰(zhàn)斗過程中進行復(fù)用，避免實時的對象創(chuàng)建與銷毀。

避免場景、節(jié)點更新

分析cocoscreator的源碼發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有節(jié)點發(fā)生active，會觸發(fā)遞歸遍歷場景，開銷較大。

為了避免這類開銷，游戲中的物體死亡時，不會將其從場景中移除或禁用，而是設(shè)置死亡狀態(tài)，通過移動坐標到很遠的地方，代碼中不執(zhí)行相應(yīng)的邏輯處理。盡量保持幀率平穩(wěn)，避免性能曲線的毛刺

裁剪

當(dāng)物體不在主角視野范圍內(nèi)并且不是持久播放的特效和聲音可以進行裁剪不播放。

機型適配

對于美術(shù)資源進行了高、中、低3檔分級，由策劃在資源表格中配置不同分級下的資源名稱。游戲過程中，根據(jù)機型和實際性能表現(xiàn)，選擇一種檔次進行表現(xiàn)。

圖中橫坐標是時間（單位秒），縱坐標是FPS，可以看出FPS有了明顯提升。通過一系列的優(yōu)化措施，最終保證了低端機iphone5S基本能滿足游戲需要。

以上就是《歡樂坦克大戰(zhàn)》微信小游戲開發(fā)總結(jié)，有興趣的小伙伴可以一起來交流哦~