第01章 走进Unity3D的世界

本章导读

欢迎学习Unity3D专业游戏引擎！本章将带领读者走进Unity3D的世界，这是读者步入游戏制作殿堂的第一步。首先介绍Unity3D的整个界面布局，然后通过一个官方的游戏演示（Angry Bots）来让读者了解Unity3D的界面和用途，接着学习如何创建一个新的项目以及编写脚本。

1.1 Unity3D简介

Unity3D也称为Unity，是由Unity Technologies公司开发的一款让游戏设计师轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发软件，是一个全面整合的专业游戏引擎。Unity3D类似于Director、Blender Game Engine、Virtools或Torque Game Builder，是以交互的图形化开发环境为首要方式的软件，其编辑器可以运行在Windows或Mac OS X下，可发布游戏到Windows、Mac、Wii、iPhone、Windows Phone 8或Android平台，也可以利用Unity Web Player插件发布网页游戏，支持Mac和Windows的网页浏览，它的网页播放器也被Mac Widgets所支持。

1.1.1 Unity3D引擎

打开http://unity3d.com官方网站下载Unity3D软件，下载完成后，双击运行UnitySetup-###.exe安装文件，并接受许可协议，按照屏命令提示进行安装。使用默认安装路径（建议使用默认安装路径，安装路径中不能有中文字符，否则无法识别）即可，如图1-1所示。安装完成后，Unity会提示注册自己的版本。对于免费版和试用的专业版来说，这非常简单，选择互联网激活后，填写一个表单并输入用户姓名和电子邮件地址，然后在反馈回来的网址当中激活即可。

图1-1

1.1.2 Unity3D的欢迎界面

双击软件快捷图标，启动Unity3D软件，会看到一个欢迎界面，如图1-2所示。在欢迎界面中，通过选择不同的选项，可以跳转到不同的教程资源和指南。如果关闭Show at Startup（在启动时显示）选项，那么在以后启动软件时就不会再出现欢迎界面。要想再次看到欢迎界面，可以执行Help（帮助）>Welcome Screen（欢迎界面）菜单命令重新打开欢迎界面，如图1-3所示。

图1-2

图1-3

在关闭了欢迎界面之后，所呈现出来的就是Unity3D游戏引擎的界面，如图1-4所示。

图1-4

1.1.3 菜单栏

Unity3D的菜单栏中一共包含File（文件）、Edit（编辑）、Assets（资源）、GameObject（游戏对象）、Component（组件）、Window（窗口）和Help（帮助）7组菜单。如图1-5所示。

图1-5

File（文件）：该菜单组主要用于打开和保存场景项目，同时也可以创建场景，如图1-6所示。

图1-6

Edit（编辑）：该组菜单主要用于场景对象的基本操作（如撤销、重做、复制、粘贴等）以及项目的相关设置，如图1-7所示。

图1-7

Assets（资源）：该组菜单主要用于资源的创建、导入、导出以及同步相关的所有功能，如图1-8所示。

图1-8

GameObject（游戏对象）：该组菜单主要用于创建、显示游戏对象以及为其建立父子关系，如图1-9所示。

图1-9

Component（组件）：该组菜单主要用于在项目制作过程中为游戏物体添加组件或属性，如图1-10所示。

图1-10

Window（窗口）：该组菜单主要用于在项目制作过程中，显示其Layout（布局）、Scene（场景）、Game（游戏）或Inspector（检查）等的窗口，如图1-11所示。

图1-11

Help（帮助）：该组菜单主要用于新手初步了解Unity3D的基础知识，如图1-12所示。

图1-12

1.1.4 场景控件

图1-13

在软件界面中的左上角有4个控制游戏物体的控件，其快捷键分别对应键盘上的Q、W、E、R，如图1-13所示。

手形控件 ：该控件的快捷键为Q键。选择该控件以后，按住鼠标左键在场景中拖曳光标，可随意移动视图。如果是按住鼠标右键拖曳场景，则可以旋转视图，如图1-14所示。

图1-14

移动控件 ：该控件的快捷键为W键。选择该控件并选择游戏对象以后，可以在坐标轴的X、Y、Z轴上移动游戏对象，也可以通过中间的正方形来自由移动游戏对象，如图1-15所示。

图1-15

旋转控件 ：该控件的快捷键为E键。选择该控件并选择游戏对象以后，可以在坐标轴的X（红轴）、Y（绿轴）、Z（蓝轴）轴上旋转游戏对象，如果没有选择任何坐标轴，则可以任意旋转，如图1-16所示。

图1-16

缩放控件 ：该控件的快捷键为R键。选择该控件并选择游戏对象以后，可以在坐标轴的X、Y、Z轴上对游戏对象进行单轴缩放，也可以通过中间的正方形来对游戏对象进行等比例缩放，如图1-17所示。

图1-17

1.1.5 小结

Unity3D是一款功能强大而又简单的集成编辑器和引擎，为游戏设计师提供创建和发布游戏所需的所有工具。可以提升游戏设计师的游戏制作技术，是一款值得大家学习的软件！

1.2 Unity3D界面

Angry Bots游戏是Unity3D的一个官方游戏演示，下面通过Angry Bots演示游戏来讲解Unity的界面与用途。

1.2.1 路径

当Unity3D安装完成后，一般Angry Bots演示会被自动打开。如果没有自动打开，则就会出现一个Project Wizard（项目向导）对话框，询问是否打开项目，如图1-18所示。

图1-18

1.2.2 Angry Bots简介

图1-19

在打开Angry Bots演示之后，使用鼠标左键单击屏幕顶端的Play按钮即可开始演示程序的测试，如图1-19所示。

按住键盘上的W、S、A、D键，可控制在Angry Bots演示中人物前、后、左、右的移动。按住鼠标左键能够进行自由射击，如图1-20所示。完成测试后，按下Esc键暂停游戏。最后使用鼠标左键再次单击Play按钮结束测试。

图1-20

1.2.3 场景视图

本节将讲解编辑器中的Scene（场景）视图。场景是游戏工程中最基础的元素，也是游戏制作的第一步，只有建立了场景，才能放置其他资源。Scene（场景）视图是用来对场景进行交互式显示的，场景用于操作和编辑环境、玩家、摄像机、敌人和其他游戏对象。Scene（场景）视图也是编辑器中最重要的视图，制作一款游戏最多的操作都是在Scene（场景）视图中完成的。例如，摆放游戏对象的位置、预览游戏界面效果等，如图1-21所示。

图1-21

Scene（场景）视图的右上角有一个名为Persp的特殊工具，一般将其称为“陀螺仪”，如图1-22所示。Persp的作用是帮助用户迅速地切换观察场景的角度。使用鼠标左键单击绿色小圆锥（即Y轴），那么场景视图将呈现出场景的俯视图，如图1-23所示。Persp（陀螺仪）的上方有一个如图1-24所示的搜索栏，在搜索栏中输入vat（大桶），那么此时Scene（场景）视图会单独显示vat（大桶），如图1-25所示，此时就能对该物品进行单独的操作。操作完成后，左键单击清除按钮即可复原。

图1-22

图1-23

图1-24

图1-25

1.2.4 游戏视图

Game（游戏）视图是从游戏的摄像机中渲染得到的，它是最终发布的游戏。需要使用一个或多个摄像机来控制玩家玩游戏时实际看到的场景，如图1-26所示。

图1-26

1.2.5 层次视图

图1-27

Hierarchy（层次）视图包含游戏场景中所有具体的游戏对象，如摄像机平面贴图、3D贴图、光源、箱子、球体、胶囊体、平面和地形等，如图1-27所示。任何一个全新的游戏工程创建完毕后，系统都会默认创建一个游戏场景并且将主摄像机添加在该场景的Hierarchy（层次）视图中。对于3D游戏而言，摄像机能够以不同的视角观察游戏世界。

任何一款游戏都由若干场景构成，而任何一个场景都由若干个对象构成。Hierarchy（层次）视图中的游戏对象与Project（项目）视图中游戏资源密切相关，就如同任何一个漂亮的东西都需要美丽的外表来装饰一样。如在Hierarchy（层次）视图中创建一个立方体，在Project（项目）视图中存放这个立方体的显示材质，如果将材质赋予立方体对象，那么立方体对象就好像穿上了衣服，它的表面将发生改变。

提示

用左键单击Hierarchy（层次）视图中一个游戏物体，然后将鼠标放在Scene（场景）视图下，按住键盘上的F键，Scene（场景）视图中就会自动平移和缩放到这个游戏对象，执行Edit（编辑）>Frame Selected（选定帧）菜单命令也可达到此效果，如图1-28所示。

图1-28

1.2.6 项目面板

Project（项目）面板相当于一个资源仓库，在此面板中，用户可以使用它来访问和管理Assets（项目资源），如图1-29所示。

图1-29

1.2.7 检查面板

Inspector（检查）面板中的属性允许用户在代码外部改变脚本及组件的初始值。另外，检查面板中的值允许用户在游戏运行模式下随时更改，并且在游戏中立即生效，停止运行后各属性又恢复到最初的状态，这是Unity3D提供的一种运行时的调试方式，如图1-30所示。

图1-30

1.2.8 小结

本节通过Angry Bots官方演示，让大家熟悉了Unity3D界面的功能以及用途。

1.3 资源管理

1.3.1 创建新项目

双击软件快捷图标，启动Unity3D软件。在弹出的Project Wizard（项目向导）对话框中，使用鼠标左键单击Create New Project（新建项目）选项卡，如图1-31所示。

图1-31

根据个人习惯，在Project Location（项目路径）下选择项目保存路径。然后在Import the following packages（输入以下资源包）中勾选引入需要的系统资源包，如图1-32所示。设置完成后，单击Create（创建）按钮完成新建项目。

图1-32

1.3.2 创建游戏中的物体

首先执行Game Object（游戏对象）>Create Other（创建其他）>Plane（平面）菜单命令，创建一个平面用于放置物体，如图1-33所示。接着执行Game Object（游戏对象）>Create Other（创建其他）>Cube（立方体）菜单命令，新建一个立方体，如图1-34所示。再执行Game Object（游戏对象）>Create Other（创建其他）>Directional Light（平行灯光）菜单命令，新建一个平行灯光，如图1-35所示。最后使用场景控件调整游戏物体位置，从而完成游戏基本物体的创建，如图1-36所示。

图1-33

图1-34

图1-35

图1-36

1.3.3 游戏物体属性

选中Cube（立方体）时，在Inspector（检查）面板中出现该物体的所有属性，如图1-37所示。在新建Cube（立方体）时，会生成默认组件，如Transform（变换）、Position（位置）、Rotation（轴）、Scale（缩放）、Box Collider（方形碰撞器）、Mesh Renderer（网格渲染器）和Default-Diffuse（材质球），但很多时候在制作游戏时都会在每个游戏物体上加上一些组件，以便操作。

图1-37

1.3.4 添加组件和保存

1．添加组件

游戏物体本身的组件都能在Inspector（检查）面板中显示，其本身也可以附加很多的组件，如Rigidbody（刚体）。执行Component（组件）>Physics（物理）>Rigidbody（刚体）菜单命令，为游戏物体Cube（立方体）添加一个RigidBody（刚体）组件，如图1-38所示，属性设置如图1-39所示。

图1-38

图1-39

RigidBody（刚体）：物体的基本物理属性，当检测碰撞之后，就要计算物理效果，而Rigidbody（刚体）就是提供计算基本参数的组件。

Mass（质量）：刚体的质量。

Drag（阻力）：物体所受的阻力。

Angular Drag（角阻力）：影响物体的旋转速度。

Use Gravity（重力）：物体的重力。

Is Kinematic（控制物理）：能够影响这个刚体。

Interpolate（插值）：以固定的帧率平滑物理运行效果。

Collision Detection（碰撞检测）：如需详细了解，请查询访问http://game.ceeger.com/Script/Rigidbody/Rigidbody.html。

刚体添加完成后，使用左键单击Cube（立方体）并将其拖曳到图1-40所示的高度，然后单击Play按钮，Cube（立方体）会自由落下与地面发生碰撞，最后停留于场景地面。

图1-40

2．保存场景

执行File（文件）>Save Scene（保存场景）菜单命令或按下快捷键Ctrl+S，如图1-41所示。在弹出的保存场景对话框中输入要保存的文件名，如图1-42所示。此时在Project（项目）面板中就能够找到刚刚保存的场景，如图1-43所示。

图1-41

图1-42

图1-43

1.3.5 资源结构管理

在上一节中，完成了物体落地的场景制作，并将其保存到了项目面板中。下面来学习Assets（资源）目录结构的管理。在一个游戏的制作过程中，会保存或添加许多不同类型的文件。工欲善其事，必先利其器，为了提高工作效率，在游戏制作的过程中需要将不同的文件进行分类整理。图1-44所示为官方演示Angry Bots游戏的项目文件。

图1-44

执行Assets（资源）>Create（创建）>Folder（文件夹）菜单命令，或在Project（项目）面板中执行Create（创建）>Folder（文件夹）命令，即可完成资源文件夹的创建，如图1-45和图1-46所示，最后为其命名，如图1-47和图1-48所示。

图1-45

图1-46

图1-47

图1-48

1.3.6 小结

在本节中学习了项目的创建与管理，下节学习如何完成脚本的编写。

1.4 Unity3D脚本编写

脚本是Unity3D引擎制作游戏中的重要部分，因为脚本定义了游戏的行为。Unity3D引擎支持的编程语言有JavaScript、C#和Boo，Unity3D官方建议使用JavaScript为其编写脚本，作者认为C#定义的东西比JavaScript更加清晰。

1.4.1 脚本命名的规则

Unity3D引擎脚本命名的规则如下。

变量（首字母小写）：存储关于游戏状态信息的内容。

函数（首字母大写）：函数是一个代码块，编写完成过后能够反复使用。

类（首字母大写）：函数的集合。

1.4.2 玩家输入

本节中，大家将学习编写物体在一个简单的游戏场景中做简单移动的程序。

启动Unity3D软件后，首先执行Game Object（游戏对象）>Create Other（创建其他）>Plane（平面）菜单命令，创建一个Plane（平面）场景，如图1-49所示。再执行Game Object（游戏对象）>Create Other（创建其他）>Cube（立方体）菜单命令，创建一个立方体（Cube）并且将其拖曳到平面场景的中心，如图1-50所示。然后执行Game Object（游戏对象）>Create Other（创建其他）>Point Light（点光源）菜单命令，创建一个点光源，如图1-51所示，并将其放置在长方体之上，使其更容易看见，如图1-52所示。

图1-49

图1-50

图1-51

图1-52

光源属性决定了光源的大小、强度、颜色以及范围。在属性面板中也可以改变任何阴影投射、加入光晕和镜头眩光等特效，如图1-53所示。

图1-53

Type（类型）：光源的类型，其下拉菜单中有3种不同的光源，可以进行测试之后再选择光源类型。

Range（范围）：点光源照射的范围。

Color（颜色）：光源发射的颜色。在要达到某个特定的氛围或实现一个特效时，Color极为实用。

Intensity（强度）：调整光源的强度，该属性不会改变向光源发射的光。

Cookie（光源贴图）：用于设置复杂灯光的特殊效果。

Shadows Type（阴影类型）：投射到其他对象上的阴影边缘的类型。在下拉菜单中Soft（柔和）阴影通常看上去更为真实，但是绘制的开销也最大。

Draw Halo（绘制光晕）：绘制一个和光源的范围相等的朦胧光晕效果。

Flare（镜头眩光）：为光源赋予镜头眩光效果。在该属性下拉列表中能够选择想要的眩光类型。

Render Mode（渲染模式）：光源在任意受光对象上的渲染模式，如Vertex（定点）、Pixels（像素）或Auto（自动）。

Culling Mask（消隐遮罩）：用于优化或减弱光源效果。

Lightmapping（光影贴图）：在其下拉菜单中能够选择光影模式，如Auto（自动）、Realtime Only（实时渲染）或者是Baked Only（烘培渲染），其中Realtime Only（实时渲染）效果最好但是最占资源，Baked Only（烘培渲染）效率最高但是需要提前烘培好场景。

在游戏中，光源能够将玩家吸引到某一个特定的目标上，这样玩家就不会在黑暗里摸索。这就是在关卡中放置一系列光源的原因。如图1-54所示，在调节好游戏物体的位置后，保存该场景并为其命名为“ss”，即可开始脚本的创建。

图1-54

1．创建脚本

首先执行Assets（资源）>Create（创建）>C# Script（C#）菜单命令，创建一个空白脚本，如图1-55所示。然后在Project（项目）面板中将该脚本命名为Move（移动），如图1-56所示。

图1-55

图1-56

在Project（项目）面板中双击打开Move脚本，进行简单的脚本编写。在Update()函数中插入代码，函数内的每一帧代码，系统都会去执行，代码如下。

        Void Update(){
          transform.Translate (Inpt.GetAxis(“Horizontal”),0, Input. GetAxis(“Vertical”)); }

    Input.GteAxis（）函数返回-1到1之间的值，在水平轴上，左方向键对应-1，右方向键对应1。

由于目前不需要向上移动摄像机，所以Y轴的参数为0。执行Edit（编辑）>Project Settings（项目设置）>Input（输入）菜单命令，即可修改映射到水平方向和垂直方向的名称和快捷键，如图1-57和图1-58所示。

图1-57

图1-58

2．附加脚本

脚本创建完成后，需要将其附加在物体之上。在Hierarchy（层次）视图中，单击需要添加脚本的游戏物体的Main Camera（主摄像机），然后执行Components（组件）>Scripts（代码）>Move（移动）菜单命令，如图1-59所示，Move（移动）脚本就附加到了Main Camera（主摄像机）上。

图1-59

提示

在Project（项目）面板中，使用左键单击move（移动）脚本并拖曳至Hierarchy（层次）视图中的Main Camera（主摄像机）上，也可附加组件，如图1-60所示。

图1-60

Camera（摄像机）是一个能够捕获并显示游戏世界的设备。在一个游戏场景中可以有无限的摄像机，通过对Camera（摄像机）的设置和操纵，能够真实、个性地显示游戏。摄像机属性参数设置如图1-61所示。

图1-61

Clear Flags（清除标记）：清除场景中不需要的摄像机标记。需要多个摄像机显示不同游戏元素时使用。

Background（背景）：用于设置所有元素之后的屏幕背景颜色（如果场景中已经附加了天空盒材质球，那么将不能设置背景颜色）。

Projection（投影）：用于调整摄像机投影的方式。

Field of View（视野）：沿着摄像机视觉的方向调整摄像机视角。

Clipping Planes-Near（裁剪平面-近）：设置相对于摄像机位置绘制的最近点。

Clipping Planes-Far（裁剪平面-远）：设置相对于摄像机位置绘制的最远点。

Viewport Rect（视口矩形）：用于多相机分屏。

Depth（深度）：设置摄像机在渲染顺序中的位置。

Rendering Path（渲染路径）：设置项目渲染后的位置。

Target Texture（目标纹理）：设置一个包含摄像机视频输出的纹理。

Occlusion Culling（遮挡剔除）：当一个物体被其他物体遮挡住而不在摄像机的可视范围内时，不对其进行渲染。

3．运行游戏

使用鼠标左键单击播放按钮，在场景视图中，使用键盘上的W（前）、S（后）、A（左）、D（右）键移动主摄像机，此时摄像机移动的速度比较快，需要引入一个新的变量（时间增量）来降低其移动速度。

在前面脚本的Update（修正）函数内部代码中，摄像机的速度是以米/帧的方式运行的，但更佳的方案是使用米/秒的方式来运行，只有这样物体的速度才是可控。可以用Time.deltaTime乘以Input.GetAxis()函数的返回值，修改后的Move（移动）脚本如下。

          {
                  using UnityEngine;
                  using System.Collections;
                  public class Move : MonoBehaviour
                  public float speed = 5.0f; float x; float z;
           }       //Use this for initializationvoid Start()
                  // Update is called once per frame
          {
                  void Update () {
                  x = Input.GetAxis ("Horizontal") * Time.deltaTime * speed;
                  z = Input.GetAxis ("Vertical") * Time.deltaTime * speed;
           }       transform.Translate(x,0, z);

提示

这里的speed（速度）变量声明在Update（修正）函数外部（公开变量），因为该变量显示在脚本所附加游戏物体的属性面板上，当需要改动值的时候可以直接在属性面板上修改，如图1-62所示。

图1-62

1.4.3 移除组件

在属性面板中，单击属性右上方的设置按钮，在弹出的下拉菜单中单击Remove Component（移除组件）选项，如图1-63所示，即可移除该组件。由于所有属性值都将丢失并且不可恢复的，因此在移除组件时需要认真确认。

图1-63

1.4.4 常用的脚本类型

每当创建一个C#脚本时，该脚本都含有一个Star（t开始）和Update（修正）函数，这两个函数是脚本自带的。下面来介绍常见的函数。

Aweke（唤醒）：函数中的代码在脚本初始化的时候被调用。

Update（修正）：函数中的代码每帧都会被调用。

Start（开始）：在任何Update（修正)函数之前，Awake（唤醒）函数之前被调用。Start（开始）和Awake（唤醒）函数的不同之处在于该函数只在脚本被启用时调用。

OnCollisonEnter（碰撞进入）：在含有该函数脚本的物体与其他游戏物体发生碰撞时执行。

1.4.5 小结

在本节中介绍了Unity3D中脚本的基本概念，以及如何创建一个脚本。后面将以市面上5大热门手机游戏为例来讲解如何使用Unity3D进行手机游戏的开发。