hanxi / UnityProject

Unity 学习代码

Unity 入门

学习代码：https://github.com/hanxi/UnityProject

学习资源：

• 《一刻钟学会：游戏开发基础》 : 偏向 2D 入门
• 《基于Unity引擎的游戏开发基础》 ： 偏向 3D 入门

学习 C# 语言

https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/

学习 Unity 编辑器

https://www.icourse163.org/course/ZJICM-1449934195

学习张帆的《一刻钟学会：游戏开发基础》笔记

开发环境

• Unity 2019.4.25f1 (64-bit)
• VSCode

熟悉 Unity 的关键回调函数

1. 创建场景
2. 创建组件，拷贝组件（ctrl + D)
3. Unity 的关键回调函数

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Callback : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    private void Awake() {
        Debug.Log("Awake");
    }

    void Start()
    {
        Debug.Log("Start");
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        Debug.Log("Update");
        // 沿着Y轴，每一帧移动0.01米
        gameObject.transform.position += new Vector3(0,0.01f,0);
    }

    private void LateUpdate() {
        Debug.Log("LateUpdate");
    }

    private void OnEnable() {
        Debug.Log("OnEnable");
    }

    private void OnDisable() {
        Debug.Log("OnDisable");
    }
}

实战小游戏

1. 做一个迷宫小游戏

1. 使用 Cube 拼地图，按住 v 鼠标拖动会自动对齐
2. 下载资源 Mini first person controller ，并将 First person controller bare 拖进迷宫
3. 新增 ExitGame.cs 脚本，并实现按 ESC 按钮退出游戏。

    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Escape)) {
            Application.Quit();
        }
    }

2. 做一个打地鼠游戏

1. 导入资源

1. 设置 Sort Layer ， 新增 Layer: Ground, Hole, Mole
2. 将 Hole, Mole 存为 prefab

2. 生成洞口

public GameObject holeObj; 把脚本挂在 ground 上，holeObj 设为 hole 的 prefeb 。

holes 数组用来存放洞口，0~9 个洞口

6(-2,0)   7(0,0)   8(2,0)
3(-2,1)   4(0,-1)  5(2,-1)
0(-2,-2)  1(0,-2)  2(2,-2)

a[m][n] 映射到一维数组b[k]的公式：k=i*n+j，m,n 分别表示二维数组的行数和列数，i为元素所在行，j 为元素所在列。同时 0<=i<m, o<=j<n

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class GameController : MonoBehaviour
{
    public struct Hole {
        public bool isAppear;
        public int holeX;
        public int holeY;
    }

    public Hole[] holes;
    public float intervalPosX = 2, intervalPosY = 1;
    public GameObject holeObj;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        InitMap();
    }

    private void InitMap()
    {
        Vector2 originPos = new Vector2(-2,-2);
        holes = new Hole[9];

        for(int i=0; i<3; i++) {
            for (int j=0; j<3; j++) {
                int n = i*3+j;
                holes[n] = new Hole();
                holes[n].holeX = (int)(originPos.x + j*intervalPosX);
                holes[n].holeY = (int)(originPos.y + i*intervalPosY);
                holes[n].isAppear = false;
                Instantiate(holeObj, new Vector3(holes[n].holeX, holes[n].holeY, 0), Quaternion.identity);
                Debug.Log("hole:"+n+",x:"+holes[n].holeX+",y:"+holes[n].holeY);
            }
        }
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {

    }
}

3. 随机生成地鼠

使用 InvokeRepeating 定时调用 MoleAppear 函数。

    void Start()
    {
        InitMap();
        InvokeRepeating("MoleAppear", 2f, 1f);
    }
    private void MoleAppear() {
        int id = UnityEngine.Random.Range(0, 9);
        while (holes[id].isAppear == true) {
            id = UnityEngine.Random.Range(0, 9);
        }
        Debug.Log("MoleAppear, id:"+id);
        holes[id].mole = Instantiate(moleObj, new Vector3(holes[id].holeX, holes[id].holeY, 0), Quaternion.identity);
        holes[id].isAppear = true;
    }

    private void CleanHoleState() {
        for (int i=0; i<9; i++) {
            if (holes[i].mole == null) {
                holes[i].isAppear = false;
            }
        }
    }

地鼠调用 Destroy 延迟删除自己。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Mole : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        Destroy(gameObject, 2f);
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {

    }
}

4. 鼠标左键打击地鼠

用到函数 OnMouseDown() 来检测鼠标点击事件。

流程就是点击后，把打中状态的地鼠放到地鼠孔那里，然后删除普通地鼠。

打中状态的地鼠设为 1 秒后消失。把 gameController.holes[id].mole 赋值为打中状态的地鼠，当打中状态的地鼠删除时，它就会变成 null , 然后在 CleanHoleState 里面就会更新 isAppear 的状态。

    private void OnMouseDown() {
        Debug.Log("OnMouseDown");
        // beatenMole 销毁时 mole 会为 null
        gameController.holes[id].mole = Instantiate(beatenMole, gameObject.transform.position, Quaternion.identity);
        Destroy(gameObject);
    }

5. 实现游戏计时

需用用到 Time.deltaTime 来倒计时。新建一个 Timer.cs 。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class Timer : MonoBehaviour
{
    public Text timerText; // UI 控件用来显示倒计时
    public float time = 30.0f; // 初始化倒计时
    private bool canCountDown = false; // 标记是否开始倒计时
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {

    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (canCountDown == true) {
            // 扣倒计时
            time = time - Time.deltaTime;
            Debug.Log("Update time:"+time);
            // 修改倒计时显示
            timerText.text = "Time: " + time.ToString("f1");
        }
    }

    // 设置是否开始倒计时
    public void CountDown(bool countDown) {
        this.canCountDown = countDown;
    }
}

6. 实现计分功能

我实现和老师实现的不太一样，我是把 score 和 scoreText 放到 GameController 里的。

public class GameController : MonoBehaviour
{
    public Text scoreText; // 显示分数的 UI
    public int score = 0; // 分数
    // ...
}

然后 Mole.cs 里点击事件改为

    private void OnMouseDown() {
        Debug.Log("OnMouseDown");
        // beatenMole 销毁时 mole 会为 null
        gameController.holes[id].mole = Instantiate(beatenMole, gameObject.transform.position, Quaternion.identity);
        Destroy(gameObject);
        gameController.score++; // 分数加 1
        gameController.scoreText.text = "Score: " + gameController.score; // 显示分数
    }

7. 游戏结束的功能

在 GameController 里的 Update 加入游戏结束的判断，如果时间没了就调用 GameOver 函数。

    void Update()
    {
        CleanHoleState();
        if (timer.time < 0) {
            GameOver();
        }
    }

    private void GameOver()
    {
        timer.CountDown(false); // 设置时间停止
        CancelInvoke(); // 把所有 InvokeRepeating 取消
    }

Timer 的 CountDown 修改如下，当时间停止时，修改时间和显示：

    // 设置是否开始倒计时
    public void CountDown(bool countDown) {
        canCountDown = countDown;
        if (canCountDown == false) {
            time = 0;
            timerText.text = "Game Over!!!";
        }
    }

8. 修改地鼠出现频率

在 GameController 里新增两个变量，控制在 15s 改表地鼠出现频率。

    public float appearFrequency = 0.5f; // 地鼠出现频率
    public bool canIncreaseMole = true; // 控制时间小于 15 秒时，只修改一次频率

    // 清空循环定时器，并开启一个循环定时器
    private void MoleAppearFrequency() {
        CancelInvoke();
        InvokeRepeating("MoleAppear", 0f, appearFrequency);
    }
    void Start()
    {
        InitMap();
        MoleAppearFrequency();
        //InvokeRepeating("MoleAppear", 0f, 0.5f);
        timer.CountDown(true);
    }

新增函数 MoleAppearFrequency 并且在 Start 里面调用它。然后在 Update 里面也调用它。

    void Update()
    {
        CleanHoleState();
        if (timer.time < 0) {
            GameOver();
        }
        if (timer.time < 15 && canIncreaseMole == true) {
            appearFrequency -= 0.3f;
            canIncreaseMole = false; // 只能调用一次，所以需要这个标记
            MoleAppearFrequency();
        }
    }

同时优化下 MoleAppear ，不使用之前的死循环，只要判断 9 个位置都没空位了就提前退出。

    private void MoleAppear() {
        int id = UnityEngine.Random.Range(0, 9);
        for (int i=0; i<9; i++) {
            if (holes[id].isAppear == true) {
                id = UnityEngine.Random.Range(0, 9);
            }
        }
        if (holes[id].isAppear == true) {
            // 没随机到位置就退出
            return;
        }
        //Debug.Log("MoleAppear, id:"+id);
        holes[id].mole = Instantiate(moleObj, new Vector3(holes[id].holeX, holes[id].holeY, 0), Quaternion.identity);
        holes[id].mole.GetComponent<Mole>().id = id; // 给地鼠分配id
        holes[id].isAppear = true;
    }

9. 实现锤子击打效果

隐藏鼠标，新建 ChangeCursor.cs 脚本

    public Sprite normalCursor; // 鼠标普通状态
    public Sprite hitCursor; // 鼠标点中状态
    public Image hamerImage; // 鼠标图片
    void Start()
    {
        Cursor.visible = false;
    }

添加锤子，新建 Image UI，命名为 HammerImage ，修改 Source Image 为 Hammer Sprite，并绑定 ChangeCursor.cs 脚本。绑定 Normal Cursor 为 Hammer Sprite，绑定 Hit Cursor 为 Hammer_Hit，绑定 Hammer Image 为 HammerImage 。

    void Update()
    {
        hamerImage.rectTransform.position = Input.mousePosition; // 设置图片的位置为鼠标位置
        if (Input.GetMouseButton(0)) {
            // 按下按钮则改图片为 hitCursor
            hamerImage.sprite  = hitCursor;
        } {
            hamerImage.sprite  = normalCursor;
        }
    }

这里应该是有 BUG， 在 2019.4 版本的 Unity 里点击鼠标没有替换图片。

10. 实现音效

新增目录 Audios ，把两个音频文件拖进去。

然后给 Mole prefab 添加 Audio Source 组件，设置音频组件的 AudioClip 为 appear 音效。

再同样给 Mole_Beaten prefab 添加 Audio Source 组件，设置音频组件的 AudioClip 为 beaten 音效。

注意 Play On Awake 勾选。

11. 重新开始游戏

实现一个按钮，按下 Restart 按钮重新开始游戏。使用老师提供的方法在 2019.4 版本的 Unity 里实现不了，点击按钮没反应。

使用这里的的第二种方法可以实现： https://www.cnblogs.com/isayes/p/6370168.html

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;
using UnityEngine.SceneManagement;

public class Restart : MonoBehaviour
{
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        Button btn = this.GetComponent<Button> ();
        btn.onClick.AddListener (OnClick);
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {

    }

    private void OnClick()
    {
        SceneManager.LoadScene("WhackAmole");
    }
}

12. 总结

按照课程一步一步跟着实战学习，熟悉了 Unity 编辑器的使用，熟悉了几个基础的 UI 控件。接下来不继续学张帆老师的课了，我看后面的游戏都是 2D 的小游戏，我想玩玩 3D 的游戏。所以挑选了另外一门课程，复旦大学姜忠鼎老师的课程《基于 Unity 引擎的游戏开发基础》

https://www.coursera.org/learn/unity-yinqing-youxi-kaifa

这门课程可以参加旁听的，是一个系列的课程，先学基础试试看，之后如果有兴趣的话再学习后面的课程。

基于 Unity 引擎的游戏开发基础

图形资源介绍

2D

• 位图 bitmap
  • 颜色深度，1bit 2 色，8bit 256 色，24 bit 16777216 色/65536 色+alpha 通道(16bit+8bit) ，32bit 16777216 色+alpha 通道
  • 常见位图格式：PSD,BMP，JPEG，PNG,DXTn
• 矢量图
  • 面向对象
  • 放大不会失真
  • 常见矢量图格式：AI,CDR,COL,SVG

3D

• 由三维软件构造
• 包括几何，材质，动画
• 文件格式
  • MB/MA(Autodesk Maya)
  • MAX(Autodesk 3DS Max)
  • BLENDER(Blender 免费)
  • FBX(Unity 默认)
  • OBJ

音频资源介绍

• 声波
• 声音的性质
• 声音的数字化（采样->编码）
• 文件格式
  • OGG
  • WAV
  • MP3
  • AIF
• 软件
  • Adobe Audition
  • Adobe Soundbooth
  • Audacity
  • 游戏引擎混音：Unity/Unreal

Project 1：多米诺骨牌

1. 基础知识

• 工程创建和资源导入
  • 新建项目，取名 Domino
  • Project -> 右键 -> Import New Asset
• 创建游戏对象
  • 哪些对象？
    • 摄像机
    • 光源
    • 立方体
  • 标签 Tag
  • 组件 Component
    • Transform 组件
    • 关系：相互独立，父子关系
    • 预制件：管理相同的游戏对象

2. 摆放球和牌

金字塔资源是已经创建好的预制体，首先根据教程创建好三个小球和一个大球，小球摆放在金字塔顶，大球放在塔顶上方。

然后创建一个 Cube 用来做多米诺牌，把 Cube 做成预制，然后拷贝多个牌。主要是练习 Unity 编辑器的使用。

3. 物理系统

PhysX NVIDIA

• 物理系统：重力，摩擦力，碰撞等
• 组件
  • 刚体（Rigidbody)
  • 恒定力（Constant Force)
  • 碰撞体（Collider)
• 管理器（Physics Manager)

这一节内容演示了如何添加刚体，以及如何添加物理材质。

4. 三维物理渲染

• 网格（Mesh) 三角形网格
  • 正方体：12 个三角形
  • 球体：多个三角形
  • 网格过滤器（Mesh Filter)存放游戏对象的网格信息
  • 网格渲染器（Mesh Renderer)可以使用多个材质，和网格过滤器成对使用
• 材质（Material)
  • 创建：右键 -> Create -> Material
  • Materials Element
  • 选择着色器（Shader)
• 着色器（Shader）
  • 可编辑性
  • 不受到显卡渲染管线限制
  • 标准着色器（Standard Shader)
    • Rendering Mode
    • 预设值 Opaque 不透明
    • Transparent 制作头盔，玻璃等透明效果
    • Fade 制作淡入淡出效果
    • Cutout 允许透明和不允许透明同时存在并显示明显的边界（草地）
    • Albedo 表示光的反照率，描述物理的基本颜色
    • Normal Map 法向贴图，可以通过改变光的反射角度，使物理显得凹凸不平。
    • Emission 自发光
  • 天空盒（Skybox)
    • Skybox/6 Sided 绘制天空背景

这一节内容演示了如何渲染材质，已经添加了隐形的挡板，让球按着斜坡滚动。

5. 光源 (Light)

• Type: 光源类型
  • Directional 方向光： 模拟极远处的光照，如地球上的太阳光
  • Point 点源光: 模拟光源向四周发出均匀的光线，如灯泡
  • Spot 聚光灯：向某个方向发出圆锥体光线，如手电筒
  • Area 面光源：无法模拟实时光照，用于光照烘培
• Color: 光源颜色
• Intensity: 光照强度
• Bounce Intensity: 反射光强度
• 环境光： Lighting -> Scene 设置环境光
  • Skybox ： 场景中天空盒设置
  • Ambient Source: 环境光来源
    • Skybox 天空盒
    • Gradient 梯度光
    • Color 单色光
  • Ambient Intensity : 环境光强度

演示了如何设置光源和天空盒。和演示视频不同的地方是，打开 Lightning 设置界面在 2019 里被移动到 Window -> Rendering 里面了。

6. 摄像机 （Camera)

• 摄像机对象
• 摄像机组件
  • Clear Flags: 摄像机清除标记
    • Skybox(预设) 天空盒
    • Solid Color: 以某种颜色（纯色背景）
    • Depth Only: 以深度值较低的摄像机渲染的图案（用于多个摄像机的同时绘制）
    • Don't Clear: 不清除（不清楚影子）
  • Projection： 摄像机投射方式
    • Perspective 透视，远小近大
    • Orthographic 正交，大小不变
  • Field of View : 摄像机视角
  • Clipping Planes: 摄像机远近剪切平面
  • Depth: 摄像机深度
  • GUI Layer: 显示 GUI 控件
  • Flare Layer： 耀斑特效
  • Audio Listener： 音频监听

演示了添加新的摄像机，并绑定脚本控制摄像机围绕顶端旋转。然后添加摄像机组件，控制按 S 按键切换摄像机。

7. 音频（Audio)

• AudioListerner 音频监听
• AudioSource 音频源
  • AudioClip 音频片段
  • Mute 是否静音
  • Play On Awake 是否自动播放
  • Loop 是否循环
  • Volume 音量大小
  • Pitch 音调高低
• AudioManager 音频系统管理器 Edit -> Poject Setting -> Audio
  • Global Volume 全局音量大小设置
  • Disable Unity Audio 是否停用 Unity 的音频系统

演示了添加撞击音效。

8. 项目部署

• 项目构建 Build

这个就不详细介绍了，之前张帆的课程里玩了一遍。

Unity 编程语言 — C#编程

这门课程只讲解基本 C# 编程

• C# 基础语法
  • 跟 C/C++ 一样的语法结构
  • 判断 if/else if/else , switch case
  • 循环 for/while/do while/ break/ continue
• C# 变量与函数
  • 基本数据类型
    • 整数
      • sbyte 8bit [-2^7,2^7-1]
      • short 16bit [-2^15,2^15-1]
      • int 32bit [-2^31,2^31-1]
      • long 64bit [-2^63,2^63-1]
    • 浮点数
      • float
      • double
      • decimal
    • bool
    • char
    • string
  • 字符串连接符号为 +
  • 枚举 enum
  • 结构 struct
  • 数组 int[] arr = {1,2,3};
  • 值类型和引用类型
    • 值类型：数值类型，布尔类型，结构类型
    • 引用类型：类，委托，数组，接口
    • ref 调用函数前需要初始化
    • out 需要在函数实现里初始化
• C# 面向对象概念
  • 语法类似 C++
  • 析构函数会被自动调用
  • 只能继承一个基类，可以继承多个接口
  • 抽象类 abstract， 使用 override 重写方法

我看视频里的例子都比较简单，这一节就没写代码例子了。

Unity 脚本编程 — Project 2：慕课英雄 MOOC HERO（第三人称射击简易版）

1. 脚本基础

• 鼠标右键 -> Create -> C# Script
• 从 Unity 里创建的 C# 脚本都会继承 MonoBehaviour 类。
• 使用 Debug.Log 打印日志。

2. 脚本的生命周期

• 事件函数
  • Reset
  • Awake
  • OnEnable/OnDisable
  • Start
  • OnDestory
  • 物理循环 FixedUpdate, OnTriggerXXX, OnCollisionXXX
  • OnMouseXXX
  • 游戏逻辑循环 Update, LateUpdate
  • OnGUI
• 脚本之间的执行顺序：以堆栈的方式，先设置，后执行。即：最先榜单的脚本最后执行。
  • 可以使用 MonoManger 修改执行顺序的优先级

3. 多米诺骨牌的脚本讲解

• 摄像机围绕金字塔旋转
  • 每帧执行一次：物体自转 Domino/Assets/Scripts/SelfRotate.cs
  • 每帧执行一次：物体公转 Domino/Assets/Scripts/RotateAroundAndLookAt.cs
• 多米诺骨牌的撞击声
  • 当有物体与该物体即将发生碰撞时，调用 OnCollisionEnter()函数 Domino/Assets/Scripts/DominoCollide.cs
• 大球向下冲击效果
  • 每隔固定时间执行一次 FixedUpdate ，用于物理模拟 Domino/Assets/Scripts/ObjectAddForce.cs
• 多米诺骨牌中的摄像机切换 Domino/Assets/Scripts/CameraSwitch.cs
  • 检测 S 键按下 Input.GetKeyDown(KeyCode.S)
  • 切换摄像机，修改摄像机对象的 enabled 属性

4. 地形系统(Terrain)

• 创建地形： Hierarchy 视图中鼠标右键 -> Create -> 3D Object -> Terrain
• 地形系统组件
  • Transform
  • Terrain Collider 地形系统碰撞体
  • Terrain 7 种编辑工具
    • Raise/Lower Terrain(升高/降低地形)
      • Brushes 笔刷：用于绘制地形的笔刷样式
      • Brushes Size 笔刷尺寸：用于确定笔刷大小
      • Opacity 绘制强度：用于确定每次点击后地形升高/降低的强度
    • Paint Height(喷绘高度)用于将地形绘制到指定高度
    • Smooth Height(平滑高度)用于平滑地形高度
    • Paint Texture(绘制纹理) 用于绘制地形系统的地表纹理
      • Target Strength(目标强度)：纹理绘制的最大影响程度
    • Place Trees(种植树)
      • Add Tree
      • Edit Tree
      • Remove Tree
      • Number of Trees 随机种植树的个数
      • Keep Existing Trees 是否保留已种植的树
      • Tree Density: 树绘制的密度
      • Tree Height：绘制的树高度，可选择随机范围
      • Lock Width to Height: 确定树的宽度是否一致
      • Tree Width： 绘制的树宽度，可选择随机范围
      • Random Tree Rotate: 确定树的朝向是否随机
    • Paint Details(绘制细节)
      • Add Grass Texture
      • Add Detail Mesh 绘制草丛
    • Terrain Setting（地形设置）用于设置地形系统的相关参数
      • Base Terrain
        • Draw: 是否呈现地形系统
        • Pixel Error: 像素容差，表示显示地形网格时允许的像素误差
        • Base Map Dist: 用于设定高分辨率贴图的显示范围
        • Cast Shadows: 地形是否投射阴影
      • Tree & Detail Objects
        • Draw : 是否呈现树和细节
        • Detail Distance： 设定超过摄像机多少距离的细节将会停止渲染
        • Tree Distance： 表示树的显示距离，与摄像机距离超过该值的树将停止渲染
      • Resolution
        • Terrain Width: 地形系统的宽度
        • Terrain Length : 地形系统的长度
        • Terrain Height : 地形系统的高度

5. 地形系统(Terrain) 演示

演示中需要用到 Unity 的 Standard Assets ，Unity 2019 中没有默认带这个资源了，需要手动下载。

下载地址： https://assetstore.unity.com/packages/essentials/asset-packs/standard-assets-for-unity-2018-4-32351

另外绘制地形的前面几个按钮合并到一个按钮了。有些许按钮位置不一样，但实际功能都是一样的。

Skybox 的设置前面也设置过，熟悉的话会可以比较快的使用。

6. 动画片段与角色替身 (Animation Clip & Avatar)

• MeCanim 动画系统
• Mecanim Workflow(Mecanim 工作流)
  • 资源准备和导入 3Dmax Maya
  • 角色的建立
    • 人形角色: 动画重定向
    • 一般角色
  • 角色的运动
• 导入模型与动画资源
  • Project 视图鼠标右键 -> Import Package -> Characters
• 模型与动画设置
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• 向场景中添加任务模型
• Animation Clip (动画片段)
  • Project 视图选择动画资源
  • Animations 中查看片段
• 分割 Animation Clip
  • 在 Inspector 视图中的 Clips 列表下选择需要分割的动画片段
  • 使用动画预览确认动画片段的分割点（帧数）
  • 设置动画片段的起始和末尾帧，并修改动画片段名称
  • 新建动画片段，重复上述步骤完成动画分割
• Animation Clip 首尾一致检查
  • Loop Time 首尾姿势是否一致
  • Root Transform Roation 检查首尾 Rotation 属性是否一致（直线运动才会一致）
  • Root Transform Position(Y) 首尾检查 Position 属性 Y 轴分量是否一致（行走奔跑才一致，跳跃的不一致）
  • Root Transform Position(XZ) 原地上跳的才会一致
• Avatar(角色替身)
  • 人形骨架
  • 动画重定向
  • 动画类型 Animaition Type
    • Humanoid (人形动画)
    • Generic
    • Legacy
    • None
  • Avatar 的配置

7. 演示：导入角色模型和分割动画片段

分割动画就是观察动画的起始帧，然后设置帧数。

8. 动画状态机（Animation State Machine)

• Animator 组件
  • 选择游戏对象 -> Compent 菜单 -> Miscellaneous -> Animator
  • Animator Controller 动画控制器
  • Avatar 角色替身
  • Apply Root Motion: 角色的位移或者旋转是否由动画片段控制。
• Animator Controller
  • 动画状态机 Animation State Machine
  • 动画层与身体遮罩 Animation Layer & Avatar Mask
• WASD 控制角色移动，空格控制跳跃
• Animation State Machine 用于角色动画片段的播放与切换
  • 状态： idel, walk, run
  • 状态过度
  • 参数
• 导入 Import Package -> Characters
• Ethan 模型
• Animator 视图
  • 创建和设置新状态
  • 状态的名称
  • 状态播放的动画片段 Motion
  • 动画片段的播放速度 Speed
• 添加动画参数
• 动画状态的过度： Make Transition
  • Has Exit Time 动画状态过度是否有退出时间
  • 动画状态的过度曲线
  • 状态过度条件设置 IsStop == True
  • 使用脚本控制动画参数

演示：给敌人模型创建控制器，并设置动画状态（停驻，奔跑，攻击，死亡），动画参数和动画状态的过度。

9. 动画层与身体遮罩

• 奔跑时射击，跳跃时射击，行走时射击
• 下落动画，奔跑动画，合成
• Animation Layer 动画层
  • Weight
  • Mask: 身体遮罩
    • 启动的关节受动画的控制而产生动作
    • 禁用的关节不受动画的控制
    • Project 视图 -> 鼠标右键 -> Create -> Avatar Mask
    • 红色表示禁用
    • 绿色表示启用

演示： 给玩家模型创建动画控制器，并设置动画状态（停驻，奔跑，射击，跳跃），动画参数以及动画状态的过度。

10. 玩家移动控制

• 玩家运动实现
  • 使用 W, S 键控制玩家前进，后退
  • 使用 A，D 键控制玩家左转，右转
  • 使用空格键控制玩家跳跃
  • 摄像机跟随玩家进行移动和旋转

演示： 把 RobotPlayer 预制拖到场景中，然后把摄像机拖到 RobotPlaer 下面。然后添加 PlayerMove.cs 脚本。

使用 Input.GetAxisRaw 函数获取玩家的输入，默认 A，D 为水平输入，W,S 为垂直输入。使用 transform.Translate 函数控制玩家前进和后退，使用 transform.Rotate 函数控制水平旋转。

//每帧执行一次，用于玩家的位移与旋转
void Update () {
    float h = Input.GetAxisRaw("Horizontal"); //获取玩家水平轴上的输入
    float v = Input.GetAxisRaw("Vertical"); //获取玩家垂直轴上的输入
    MoveAndRotate(h, v); //根据玩家在水平、垂直轴上的输入，调用玩家的位移与旋转函数
}

物理相关函数在 FixedUpdate 里调用，使用 Physics.Raycast 函数来判断玩家是否在地面上。

//每个固定时间执行一次，用于物理模拟
void FixedUpdate()
{
    //从玩家的位置垂直向下发出长度为groundedRaycastDistance的射线，返回值表示玩家是否该射线是否碰撞到物体，该句代码用于检测玩家是否在地面上
    isGrounded = Physics.Raycast(transform.position, -Vector3.up, groundedRaycastDistance);
    Jump(isGrounded); //调用跳跃函数
}

11. 玩家生命值和射击

玩家生命值, PlayerHealth.cs

public int health = 10; //玩家的生命值
public bool isAlive = true; //玩家是否存活

玩家攻击, PlayerAttack

//每帧执行一次，用于玩家的射击行为
void Update () {
    //当玩家按下攻击键J，并且攻击间隔大于射击之间的最小时间间隔，执行射击相关行为
    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.J) && timer>timeBetweenShooting)
    {
        timer = 0.0f; //射击后将攻击时间间隔清零
        animator.SetBool("isShooting", true); //设置动画参数，将isShooting布尔型参数设置为true，播放玩家射击动画
        Invoke("shoot", 0.5f); //0.5秒后调用shoot() 射击函数
    }
    //否则，表示射击条件未满足
    else
    {
        timer += Time.deltaTime; //更新攻击间隔，增加上一帧所花费的时间
        gunLine.enabled = false; //将线渲染器设为禁用
        animator.SetBool("isShooting", false); //设置动画参数，将isShooting布尔型参数设置为false，停止播放玩家射击动画
    }
}

按 J 键攻击，同时限制攻击频率为 timeBetweenShooting 。射击有 0.5 秒动作，所以使用 Invoke 延迟 0.5 秒执行 shoot 函数。

演示： 给 RobotPlayer 添加 PlayHealth 脚本，给 RobotPlayer 的子对象 GunBarrelEnd 添加 PlayAttack 脚本，将 SightBeadUI(准星) 预制拖入场景。

12. 敌人的追踪逻辑

EnemyTrace.cs

使用 Vector3.Distance 接口计算敌人与玩家的距离，如果距离大于设定的值，则追踪目标。

使用 transform.LookAt 接口设置敌人朝向玩家。

13. 敌人的生命值，分数与攻击

EnemyHealth.cs

• 敌人被玩家攻击时，减少生命值
• 敌人受伤时，出现流血效果，并发出受伤的声音
  • 使用 AudioSource.PlayClipAtPoint 播放声音
• 敌人死亡则倒地消失，并给玩家加分数

EnemyAttack.cs

• 当玩家进入敌人攻击范围，敌人攻击玩家，玩家受到伤害
• 敌人攻击时抬手击打，并播放敌人攻击音效
• 敌人攻击有时间间隔

OnTriggerStay 和 OnTriggerExit 事件监测是否有物体处于攻击范围和离开攻击范围。

演示： 给敌人添加 Capsule Collider 组件，并勾选 is Trigger 选项，给敌人对象绑定 EnemyHealth 和 Enemy Attack 脚本。

14. 游戏管理脚本的实现

GameManager.cs

• 管理游戏状态（游戏进行中/胜利/失败）
• 管理玩家积分
• 管理场景中对象之间的交互
• 显示游戏装（玩家生命值和玩家得分）

Update 中管理游戏状态：分别表示游戏进行（Playing）、游戏失败（GameOver）、游戏胜利（Winning）。

演示：创建空对象 GameManager ，添加 GameManager 脚本，将 GameMessageUI 预制件拖入场景，设置 GameManager 脚本的相关属性。

15. 敌人自动生成

AutoCreateObject.cs

• 在给定的地点动态生成敌人，这里设定在金字塔顶端生成
• 每次生成敌人的时间间隔随机

createTime = Random.Range (minSecond, maxSecond);

使用 Instantiate 创建对象。

//生成游戏对象函数
void CreateObject() {
    Vector3 deltaVector = new Vector3 (0.0f, 5.0f, 0.0f); //生成位置偏差向量
    GameObject newGameObject = Instantiate ( //生成游戏对象
    createGameObject, //生成游戏对象的预制件
    transform.position-deltaVector, //生成游戏对象的位置，为该脚本所在游戏对象的位置减去生成位置偏差向量
    transform.rotation //生成游戏对象的朝向
  ) as GameObject;
  if (newGameObject.GetComponent<EnemyTrace> () != null) //设置敌人的追踪目标
    newGameObject.GetComponent<EnemyTrace> ().target = targetTrace;
}

Unity 高级特性与移动平台开发 — Project 3：慕课英雄 MOOC HERO（第一人称射击完整版）

• uGUI 制作游戏操作界面
• uGUI 制作游戏结束画面
• 使用粒子系统制作粒子特效
• 线渲染器制作激光特性
• 物品收集
• 游戏胜利和失败界面

按照演示教程导入资源后，会出现一些版本兼容问题，比如报错的 C# 脚本中包含了 winphone 这些已经不支持的平台，需要删除相关代码才能正常运行。

1. 游戏人称变换

从第三人称改为第一人称

玩家控制：

• WSAD 控制玩家前后左右移动
• 空格键控制玩家跳跃
• 鼠标的移动控制玩家的转向和视角
• 鼠标点击实现

FPSPlayerMove.cs

演示：

• 创建空游戏对象，为其添加 Rigidbody 组件以及 Capsule Collider 组件，并将其重命名为 FPSPlayer，将其作为第一人称射击游戏玩家。
• 将主摄像机 Main Camera 设为玩家子对象，并调整摄像机位置
• 将枪械预制件拖入场景中，将其设置为 Main Camera 的子对象，并调整枪械的位置
• 给玩家对象绑定玩家相关的脚本

CrossPlatformInputManager.GetAxisRaw 实现玩家方向的操作，可以兼容其他平台的输入。

使用 Translate 实现玩家平移，用 z 轴 v 和 x 轴 h 计算移动角度。

//角色移动函数
void Move(float h,float v){
  //玩家以moveSpeed的速度进行平移
  transform.Translate ((Vector3.forward * v + Vector3.right * h) * moveSpeed * Time.deltaTime);
}

使用 Transform.localEulerAngles 旋转摄像机。使用 Transform.Rotate 旋转玩家。

//角色转向函数
void Rotate(float rh,float rv){
  transform.Rotate (0, rv * rotateSpeed, 0); //鼠标水平轴上的移动控制角色左右转向
  mouseRotateX -= rh * rotateSpeed;   //计算当前摄像机的旋转角度
  mouseRotateX = Mathf.Clamp (mouseRotateX, miniMouseRotateX, maxiMouseRotateX); //将旋转角度限制在miniMouseRotateX与MaxiMouseRotateY之间
  myCamera.transform.localEulerAngles = new Vector3 (mouseRotateX, 0.0f, 0.0f); //设置摄像机的旋转角度
}

2. uGUI - 画布与锚点

GUI 是Graphical User Interface （图像用户界面）的简称。

Canvas (画布)

• 靠上的对象先绘制
• Canvas 组件
  • Sort Order 值越小越先绘制

Anchor （锚点） 相对定位技术

• 由4个小三角形组成
• 点击锚点位置可快速设置位置
• 人物的生命值血条以屏幕左下角为锚点
• 瞄准点以屏幕**为锚点

3. uGUI 控件

• Text 文本控件
  • Text： 文本内容
  • Font: 字体样式
  • Font Style: 字体风格
  • Font Size: 字体大小
  • Font Spacing： 行间距
  • Alignment: 对齐方式
  • Color: 文字颜色
  • Material: 文字材质
• Image 图像控件
  • Source Image: 图像源
  • Color: 图像显示的颜色
  • Material: 图像材质
• Button 按钮控件
  • 复合控件，包括 Image 和 Text 组件
  • On Click() 设置响应 Button 点击事件
  • 只能设置 public 的函数
• InputField 输入框
  • 复合控件，包括输入栏背景图，输入栏组件，输入栏提示文本以及输入栏可编辑文本
• Slider 滑动条
  • Background 滑动条背景
  • Fill Area 滑动条填充图案
  • Handle Slide Area 滑动条手柄
  • Fill Rect: 滑动条填充图案
  • Handle Rect: 滑动条上的滑块图案
  • Direction: 数值增加的方向
  • Min/Max value: 滑动条最大最小值
  • Value: 滑动条当前值
• Toggle 开关控件
  • 复合控件： 勾选框背景，勾选图案，文本信息
  • Is On: Toggle 是否勾选
  • Graphic: 设置背景图案
  • OnValueChanged: 当勾选情况变更时响应事件函数

4. 游戏开始，进行，结束界面制作

• 游戏标题
• 游戏面板
  • 开始
    • 输入英雄名号
    • 开战按钮
    • 返回
  • 选项
    • 声音开关
  • 退出

GameSetting.cs

• 开战
• 声音开关
• 退出按钮： Application.exit()

游戏进行界面制作：

• 准星： Image
• 战绩: Text
• 血条： Text + Slider

GameManager.cs

• 更新灭敌战绩和游戏战斗时间
• 玩家受伤效果，修改 hurtImage 的透明度

游戏结束界面

• 排行榜
  • 三个条目，显示前三名
• 开始新战斗
• 返回主界面

演示：

• 游戏开始界面制作
• 游戏进行界面制作
• 游戏结束界面制作

5. 移动平台 UI 设置

使用 Unity 提供的 Cross Platform Input 资源包。

• 将 Unity 编辑器平台改为 Android 平台
• 向场景中添加 Mobile Control Rig 脚本
• 在场景中添加用于接受移动端输入的 UI 对象
• 给 UI 对象绑定 Cross Platform Input 中的脚本，用于获取移动端的输入
• 根据获取的输入在角色控制脚本中实现对玩家的控制

FPSPlayerMove.cs

CrossPlatformInputManager.GetAxisRaw() 获取输入。

移动端玩家转向的实现 TouchPad。

MobileSingleStickControl 实现跳跃（ButtonHandler)

移动平台 UI 适配

• 固定像素尺寸（Constant Pixel Size)
• 尺寸随屏幕缩放（Scale With Screen Size)
• 固定物理尺寸（Constant Physical Size)

演示：移动平台控制界面制作

• 玩家移动操纵杆制作
• 玩家转向触摸板制作
• 玩家射击按钮制作
• 玩家跳跃按钮制作

6. 粒子系统 (Particle System)

• 例子时在三维空间中渲染出来的二维图像，用于表现出爆炸，烟，火，水等效果
• Unity 的 Shuriken 粒子系统
• Shuriken 粒子系统采用模块化的管理方式

创建粒子系统： Hierarchy 视图 -> 鼠标右键 -> Particle System

• 粒子系统初始化模块
  • Start Lifetime 粒子初始存活时间
  • Start Speed 粒子初始速度
  • Start Size 粒子初始大小
  • Start Rotation 粒子初始朝向
  • Gravity 重力
  • Max Particles 粒子最大个数
• Emission 发射模块
  • Rate 粒子发射速率
• Shape 形状模块
  • Shape： 粒子喷射形状
  • Angle： Cone圆锥角度
  • Radius： Cone圆锥底部半径
• ColorOverLifetime 粒子生命周期颜色模块
  • Color 粒子颜色
  • 初始颜色
  • 末尾颜色
• SizeOverLifetime 粒子生命周期尺寸模块
  • Size Random Between Tow Curves
  • 曲线设置
• 本项目中的粒子系统
  • 场景中火焰粒子效果：持续播放
  • 枪械开火粒子效果：开枪时播放
  • 敌人流血粒子效果：敌人受伤时播放
  • EnermyHealth.cs
• 演示
  • 场景中火焰粒子效果的制作
  • 敌人流血粒子效果的制作和控制
  • 枪械开火粒子效果的制作和控制

7. 线渲染器（Line Renderer)

• 使用一组3D点，在相邻两点之间用材质绘制一条线
• 添加： 选择游戏对象 -> Component 菜单 -> Effects -> Line Renderer
• Materials 材质设置
• 如果只有两个点，size : 2
• Parameters 参数
  • Start Width
  • End Width
  • Start Color
  • End Color
• 近大远小
  • 透视
  • 末端位置的确定：击中和没击中
  • PlayerAttack.cs gunLine.enabled
• 演示
  • 枪械发出的激光制作
  • 设置线渲染器的属性

8. 物品收集

• 血瓶收集
  • 接近血瓶， OnTriggerEnter()
  • 玩家加血，不能超过满血
  • 播放音效 AudioSource.PlayClipAtPoint()
  • 物品删除
• 演示
  • 创建血瓶，添加 Point Light
  • 给血瓶添加 Sphere Collider, 勾选 is Trigger
  • 给血瓶添加 PickUpCollect 脚本和 Self Rotate 脚本

9. 游戏胜利和失败界面

GameOverEffects.cs

• 游戏结束时，摄像机平移导天空俯视
• LookAt 朝向玩家

失败画面

• 屏幕逐渐变黑： Color.Lerp
• 敌人站成一排面向摄像机

演示：

• 创建游戏结束摄像机，并禁用
• 给 GameManager 对象添加 GameOverEffects 脚本
• 设置 GameOverEffects 脚本的属性

总结

到此已经学完 Unity 基础开发了，后面还有两门高阶课程，暂时还不在 Unity 上继续花时间了。

• 《基于Unity引擎的游戏开发进阶》
• 《网络游戏设计与开发毕业项目》