Unity 游戏开发实战学习随笔

第一部分

入门

最好的学习方法是从入门的地方开始，先摆好工具并理清思路，完整的设计和实现游戏所需的知识、技能和培训的话，即便是世界上最好的游戏思路，对你来说也没有价值。

入门部分主要学习Unity这一引擎的基础知识及其界面，以及如何从头开始提炼游戏思路。

随书光盘文件目录：
DVD-ROM Contents:
1. Chapters
2. Design Documents
3. Shader Test
4. Final Project Files
5. Resource Files
6. Appendices

Unity引擎概览

Unity是一个强大的集成游戏引擎和编辑器，它让你可以迅速高效地创建对象、导入外部资源，并且用代码把他们连接在一起。

熟悉界面

1、Project视图：游戏中的所有文件（脚本、对象、场景、任何文件）都组织到一个Project文件夹中，每个Project文件夹都会包含一个Asset（游戏资源）文件夹。Asset文件夹包含你所创建或是导入并包含在这个游戏中的任何东西，包括网格（mesh）、贴图、脚本、摄像机、关卡等。

2、Hierarchy视图：Project视图列出了游戏中所有可用的对象和文件，Hierarchy视图仅仅列出了那些真正会在当前场景中用到的对象。

3、Inspector视图：显示游戏中每个对象所包含的详细信息。

4、工具栏：变换工具、变换Gizmo切换、播放控件、分层下拉列表、布局下拉列表

5、Scene视图：编辑器中最重要的视图之一——它是游戏世界或是关卡的一个可视化表示。

6、Game视图

7、Animation视图

8、控制台和状态栏

Unity的核心是以资源为中心的，而不是以代码为中心的。

第一款游戏：从哪里开始

基本设计理论

游戏最基本的单元是机制（mechanic），它是一个规则或描述，规定了游戏模式中一个特定的、单个的方面。想象一下你最喜欢的一款游戏，并且把你作为一个玩家可以在这个游戏世界里进行的不同的事情列成一个列表，这个列表中的每一项都是该游戏的一种机制。

可以把相似以及相关的机制组织成为一个更大的规则集合，这称为系统。设计良好的、具有想象力的系统是任何有趣的游戏的核心。核心陈述通常组织为一个“人物、任务、地点”的形式。

第二部分

用地形搭建舞台

创建环境：导入基本的定制资源

Assets文件夹包含内容：

• Audio（音频）
• Characters（角色）
• GUI（图形用户界面）
• Editor（编辑器）
• Particles（粒子）
• Props（道具）
• Scenes（场景）
• Scripts（脚本）
• Skybox（天空盒）
• Terrain（地形）

创建角色

游戏有一个设计得完美无瑕的游戏空间那当然好，但是大部分游戏设置都需要某种类型的居民，以使复杂的假象可以变为真实的。

玩家角色（Player Character，通常也称为PC）只是玩家用来和游戏进行交互的化身（avatar）。
通常分为三类：第一人称、第三人称和隐含/不存在的。
Unity中PC主要是由使用脚本定制的角色控制器（character controller）来定义的，而不是在引擎中预先定义或是硬编码的。

第三部分

交互性是让游戏真正可玩的东西——它把一系列静态的美术作品和图片转化为一个有生气的、会对玩家的命令做出反应的系统。在Unity中，大部分交互性都是通过脚本编程来实现的，脚本就是和各个游戏对象相连接的指令片段，它可以描述这些游戏对象在一个给定情况下的行为。

Unity中的脚本编程

如果说模型、贴图之类的可以给游戏环境一个物理描述和设置，那么脚本和代码块会给游戏及其内容以生命。脚本定义游戏所有部分的基本交互、行为和规则。

Unity的所有游戏逻辑都是基于Mono的，Mono是一个开源的.NET平台，可以用来创建跨平台的应用程序。底层的.NET库提供了你想要的常用功能。

任何熟悉游戏引擎中的脚本编程环境的人，在开始使用Unity的API（Application Programming Interface，应用程序编程接口）时都不会遇到麻烦。

变量命名约定：

• 大部分变量：骆驼拼写法（CamelCase），deltaTime
• 关键字：永远小写
• 枚举：通常大写
• 函数：骆驼拼写法
• 类：骆驼拼写法

“骆驼拼写法”又分为两种。第一个词的首字母小写，后面每个词的首字母大写，叫做“小骆驼拼写法”（lowerCamelCase）；第一个词的首字母，以及后面每个词的首字母都大写，叫做“大骆驼拼写法”（UpperCamelCase），又称“帕斯卡拼写法”（PascalCase）。

编写角色和状态控制脚本

计划和设计

弄清楚是第一人称视角还是第三人称视角，摄像机应该怎样跟随它？

Unity3D Player角色移动控制脚本

在Unity3D中，有多种方式可以改变物体的坐标，实现移动的目的，其本质是每帧修改物体的position。

1、通过Transform组件移动物体

Transform组件用于描述物体在空间中的状态，它包括位置(position)，旋转(rotation)和缩放(scale)。 其实所有的移动都会导致position的改变，这里所说的通过Transform组件来移动物体，指的是直接操作Transform来控制物体的位置(position)。

1.1 Transform.Translate

该方法可以将物体从当前位置，移动到指定位置，并且可以选择参照的坐标系。 当需要进行坐标系转换时，可以考虑使用该方法以省去转换坐标系的步骤。

public float m_speed = 5f;//Translate移动控制函数    void MoveControlByTranslate()    {        if (Input.GetKey(KeyCode.W)|Input.GetKey(KeyCode.UpArrow)) //前        {            this.transform.Translate(Vector3.forward*m_speed*Time.deltaTime);        }        if (Input.GetKey(KeyCode.S) | Input.GetKey(KeyCode.DownArrow)) //后        {            this.transform.Translate(Vector3.forward *- m_speed * Time.deltaTime);        }        if (Input.GetKey(KeyCode.A) | Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow)) //左        {            this.transform.Translate(Vector3.right *-m_speed * Time.deltaTime);        }        if (Input.GetKey(KeyCode.D) | Input.GetKey(KeyCode.RightArrow)) //右        {            this.transform.Translate(Vector3.right * m_speed * Time.deltaTime);        }    }或者 //Translate移动控制函数    void MoveControlByTranslateGetAxis()    {        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal"); //A D 左右        float vertical = Input.GetAxis("Vertical"); //W S 上 下        transform.Translate(Vector3.forward * vertical * m_speed * Time.deltaTime);//W S 上 下        transform.Translate(Vector3.right * horizontal * m_speed * Time.deltaTime);//A D 左右    }

1.2 Vector3.Lerp, Vector3.Slerp, Vector3.MoveTowards

Vector3既可以表示三维空间中的一个点，也可以表示一个向量。这三个方法均为插值方法，Lerp为线性插值，Slerp为球形插值，MoveTowards在Lerp的基础上增加了限制最大速度功能。 当需要从指定A点移动到B点时,可以考虑时候这些方法。

1.3 Vector3.SmoothDamp

该方法是可以平滑的从A逐渐移动到B点，并且可以控制速度，最常见的用法是相机跟随目标。

1.4 Transform.position

有时重新赋值position能更快实现我们的目标。

2、通过Rigidbody组件移动物体

Rigidbody组件用于模拟物体的物理状态，比如物体受重力影响，物体被碰撞后的击飞等等。

注意：关于Rigidbody的调用均应放在FixedUpdate方法中，该方法会在每一次执行物理模拟前被调用。

2.1 Rigidbody.velocity

设置刚体速度可以让物体运动并且忽略静摩擦力，这会让物体快速从静止状态进入运动状态。

  //Velocity移动控制函数    void MoveControlByVelocity()    {        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal"); //A D 左右        float vertical = Input.GetAxis("Vertical"); //W S 上 下        //这个必须分开判断 因为一个物体的速度只有一个        if (Input.GetKey(KeyCode.W) | Input.GetKey(KeyCode.S))        {            m_rigidbody.velocity = Vector3.forward * vertical * m_speed;        }        if (Input.GetKey(KeyCode.A)|Input.GetKey(KeyCode.D))        {            m_rigidbody.velocity = Vector3.right * horizontal * m_speed;        }       }

2.2 Rigidbody.AddForce

给刚体添加一个方向的力，这种方式适合模拟物体在外力的作用下的运动状态。

//AddForce移动控制函数    void MoveControlByAddForce()    {        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal"); //A D 左右        float vertical = Input.GetAxis("Vertical"); //W S 上 下        m_rigidbody.AddForce(Vector3.forward * vertical * m_speed);        m_rigidbody.AddForce(Vector3.right * horizontal * m_speed);      }

2.3 Rigidbody.MovePosition

刚体受到物理约束的情况下，移动到指定点。

3、通过CharacterController组件移动物体

CharacterController用于控制第一人称或第三人称角色的运动，使用这种方式可以模拟人的一些行为，比如限制角色爬坡的最大斜度,步伐的高度等。

3.1 CharacterController.SimpleMove

用于模拟简单运动，并且自动应用重力，返回值表示角色当前是否着地。

    //SimpleMove移动控制函数 角色控制器    void MoveControlBySimpleMove()    {        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal"); //A D 左右        float vertical = Input.GetAxis("Vertical"); //W S 上 下        m_character.SimpleMove(transform.forward * vertical * m_speed);     }

3.2 CharacterController.Move

模拟更复杂的运动,重力需要通过代码实现，返回值表示角色与周围的碰撞信息。

//Move移动控制函数 角色控制器    void MoveControlByMove()    {        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal"); //A D 左右        float vertical = Input.GetAxis("Vertical"); //W S 上 下        float moveY = 0; m_gravity=10f;        moveY-= m_gravity * Time.deltaTime;//重力        m_character.Move(new Vector3(horizontal, moveY, vertical) * m_speed * Time.deltaTime);    }

连接动画

动画是游戏视觉结构的一个重要组成部分——它们有助于把生命和角色带入一个不再静态的对象集合中。除此之外，它们有助于为玩家提供重要的信息：我是在奔跑还是在行走？跳跃还是下落？这个敌人是真的击中我了，还是我躲开了？

Unity中的动画

Unity的动画API非常强大和全面，它还包含集成的动画编辑器。通常当你想起动画时，往往会想到带有多根骨骼并精心调整加权的角色动作。

1、Animation类
2、设置玩家控制器的动画
3、在Unity内部创建动画：集成的动画编辑器对于一些应用来说特别有用——例如，添加新的动画剪辑到Unity内部创建的对象或是组件，设置游戏内渲染的过场动画，在一段给定的动画上加入你想要在特定时间点上发生的事件。

一些基本概念
Unity中的动画是由关健帧（key）控制的。它们定义了动画曲线（curve）。关键帧基本上保存了一个给定对象在某个特定时刻的状态的快照——一个游戏对象可能会在时间0时位于点（0， 0， 0）上，并且在时间5时移动到点（1， 1， 1）。这两个位置状态中的每一个都会保存为一个关键帧。曲线定义为连续两个或多个关键帧。曲线定义为连接两个或多个关键帧，以便对给定对象的完整运动路径进行插值。曲线越平滑，所得到的动画也越平滑。

添加动画事件
动画编辑器还可以为动画剪辑加入一个非常有用的功能——同步事件。对于那些需要和屏幕上发生的其他动作相关联的复杂动画来说，这是可以方便地获得的一种非常有用的功能。

例如，假如有一个四只脚的角色并且有一个复杂的循环步行动画剪辑与之相连。你最近找到一段很好的声音效果，并且想要在这个角色每次把脚踩下的时候播放它。要手动做到这点，必须找到每只脚接触到地面的精确时刻，并且试图匹配播放声音的时刻。但是，如果你的帧频是变动的或是在某一秒钟慢了下来，那会发生什么？效果可能会完全不匹配，这看上去或是听上去不会很好。

使用一个动画事件把这个事件直接和动画的帧相关联，因而它总是同步的。在这个示例中，你可以直接打开Animation窗口，在图上找到脚碰到地面的地方，添加事件来调用声音效果。随后，无论这段动画播放得多快或多慢，声音效果总是会及时播放。