(转)在Unity3D的网络游戏中实现资源动态加载

原文：http://zijan.iteye.com/blog/911102

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。 

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生成配置文件代码

using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System.IO;
using System;
using System.Text;
using System.Collections.Generic;
using LitJson;
public class BuildAssetBundlesFromDirectory
{
      static List<JsonResource> config=new List<JsonResource>();
      static Dictionary<string, List<JsonResource>> assetList=new Dictionary<string, List<JsonResource>>();
        [@MenuItem("Asset/Build AssetBundles From Directory of Files")]//这里不知道为什么用"@"，添加菜单
        static void ExportAssetBundles ()
        {//该函数表示通过上面的点击响应的函数
                   assetList.Clear();
                   string path = AssetDatabase.GetAssetPath(Selection.activeObject);//Selection表示你鼠标选择激活的对象
                  Debug.Log("Selected Folder: " + path);
       
       
                  if (path.Length != 0)
                  {
                           path = path.Replace("Assets/", "");//因为AssetDatabase.GetAssetPath得到的是型如Assets/文件夹名称，且看下面一句，所以才有这一句。
                            Debug.Log("Selected Folder: " + path);
                           string [] fileEntries = Directory.GetFiles(Application.dataPath+"/"+path);//因为Application.dataPath得到的是型如 "工程名称/Assets"
                           
                           string[] div_line = new string[] { "Assets/" };
                           foreach(string fileName in fileEntries)
                           {
                                    j++;
                                    Debug.Log("fileName="+fileName);
                                    string[] sTemp = fileName.Split(div_line, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);
                                    string filePath = sTemp[1];
                                     Debug.Log(filePath);
                                    filePath = "Assets/" + filePath;
                                    Debug.Log(filePath);
                                    string localPath = filePath;
                                    UnityEngine.Object t = AssetDatabase.LoadMainAssetAtPath(localPath);
                                   
                                     //Debug.Log(t.name);
                                    if (t != null)
                                    {
                                            Debug.Log(t.name);
                                            JsonResource jr=new JsonResource();
                                            jr.Name=t.name;
                                            jr.Source=path+"/"+t.name+".unity3d";
                                              Debug.Log( t.name);
                                            config.Add(jr);//实例化json对象
                                              string bundlePath = Application.dataPath+"/../"+path;
                                               if(!File.Exists(bundlePath))
                                                {
                                                   Directory.CreateDirectory(bundlePath);//在Asset同级目录下相应文件夹
                                                }
                                              bundlePath+="/"  + t.name + ".unity3d";
                                             Debug.Log("Building bundle at: " + bundlePath);
                                             BuildPipeline.BuildAssetBundle(t, null, bundlePath, BuildAssetBundleOptions.CompleteAssets);//在对应的文件夹下生成.unity3d文件
                                    } 
                           }
                            assetList.Add("AssetList",config);
                            for(int i=0;i<config.Count;i++)
                            {
                                    Debug.Log(config[i].Source);
                            }
                  }
                string data=JsonMapper.ToJson(assetList);//序列化数据
                Debug.Log(data);
        string jsonInfoFold=Application.dataPath+"/../Scenes";
        if(!Directory.Exists(jsonInfoFold))
        {
            Directory.CreateDirectory(jsonInfoFold);//创建Scenes文件夹
        }
                string fileName1=jsonInfoFold+"/json.txt";
                if(File.Exists(fileName1))
                {
                    Debug.Log(fileName1 +"already exists");
                    return;
                }
                UnicodeEncoding uni=new UnicodeEncoding();
                  
                using(  FileStream  fs=File.Create(fileName1))//向创建的文件写入数据
                {
                        fs.Write(uni.GetBytes(data),0,uni.GetByteCount(data));
                        fs.Close();
                }
      }
}