【Unity】3D功能开发入门系列(二)

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作者
筋斗云
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Unity3D功能开发入门系列(二)

一、资源

(一)资源文件

1. Assets 目录下的文件,称为资源

常见类型:

  • 模型文件 Model(*.fbx
  • 图片文件 Texture(*.jpg / png / psd / tif
  • 音频文件 AudioClip(*.mp3 / wav / aiff
  • 脚本文件 Script(*.cs
  • 材质文件 * .mat ,场景文件 *.unity ……
    在这里插入图片描述

2. 目录式的资源管理,和 Windows 类似

几个操作:

  • 在文件夹窗口查看,Show In Explorer
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  • 添加、删除目录

  • 添加资源文件(直接拖拽到项目中),文件会被拷贝到项目中

  • 复制资源:选中资源,Ctrl + D

  • 缩略图比例调节、列表模式

3. Meta,描述文件
每一个资源文件 / 文件夹,都对一个 *.meta描述文件
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(二)场景文件

1. 场景文件 *.unity,记录了场景中的节点数据
包含:

  • 场景全局设置
  • 节点
  • 节点下的组件
  • 每个组件的参数值

2. 一个场景代表一个关卡,可以创建多个场景

几个操作:

  • 添加场景
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  • 打开场景:双击

  • 编辑场景,保存 Ctrl+S
    在这里插入图片描述

(三)资源包

1. 资源包 Unity Package,即对 Assets 下的资源打包

演示:

  • 选择一个资源文件,或者一个目录
  • 右键,Export Package
  • 生成 *.unitypackage 资源包
    在这里插入图片描述
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2. 导入资源包
直接把 *.unitypackage 拖到 Project 窗口,拖到其他窗口没反应

(四)Unity 资源商店

资源商店 Asset Store,https://assetstore.unity.com/
也可以在 Unity 打开,Windows | Asset Store

有一些免费或收费的资源,包含模型、材质纹理等

(五)项目资源的导入

  • 导入资源: *.unitypackage
  • 查看资源:模型 / 材质 / 脚本
  • 查看示例场景:
    有的资源包下有示例场景,一般叫 AF demo scene

二、父子关系

(一)轴心

1. 轴心 Pivot,指一个物体的操作基准点
演示:

  • 移动一个物体
  • 旋转一个物体
    在这里插入图片描述
    对于基本体来说,轴心点默认位于几何中心

2. 轴心 Pivot 可以在任意位置,不一定是在几何中心(Center)
注意,轴心的位置是在建模软件中指定

(二)父子关系

1. 父子级,指两个物体之间的关系
在 Hierarchy 窗口中,拖动物体 B 到物体 A 下,子物体会随着父物体一并移动,删除父物体时,子物体一并删除
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2. 相对坐标:子物体的坐标,是相对于父物体的
移动父物体时,观察子物体的坐标,可以发现,不管这么移动、旋转父物体,子物体的坐标都不会有任何变化
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(三)空物体

1. 空物体 EmptyObject,即空对象、空节点

演示:

  • 添加一个空物体
    在这里插入图片描述

  • 空物体不可见(没有网格)

  • 空物体没有坐标,可以移动
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2. 空物体很常见,其作用:

  • 用于节点的组织和管理(谁做父节点都不合适)
    轴心只能在建模软件修改,我们可以用空物体代替原先的轴心
    在这里插入图片描述

  • 用于标记一个位置

3. GameObject,其实是一个节点 / 容器
一般所谓的 “物体” ,即有形状的东西,对应的 Mesh

(四)Global 与 Local

1. Global,即世界坐标系(默认使用)

  • 以世界中心为轴
  • 6 个方向代表:上下 东西 南北(无法向前运动)
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2. Local,即本地坐标系

  • 以物体自身为轴
  • 6 个方向代表:上下 前后 左右
    在这里插入图片描述
  • y 轴称为 up,z 轴称为 forward,x 轴称为 right
  • 一般的,要求模型的正脸与 z 轴方向一致

(五)Pivot 与 Center

1. Pivot,轴心(默认使用)
2. Center,几何中心

一般来说,物体的轴心并不在几何中心处,我们更喜欢用 Pivot 模式
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三、组件

(一)组件

组件 Component,代表一个功能

例如:

  • Light,光源
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  • Mesh Filter,网格过滤器
  • Mesh Renderer,网格渲染器
    在这里插入图片描述

(二)添加删除组件

通过此操作,可让一个空节点,变成一个实实在在的物体。组件,代表一个功能,需要什么功能,就添加什么组件
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(三)AudioSource 组件

AudioSource 组件,用于播放音乐 / 音效

  1. 添加一个音乐文件,*.mp3 / wav / aiff
  2. 创建一个物体
    Add Component,Audio | Audio Source
    将音乐拖到 AudioSourse.AudioClip 属性
    在 3D 窗口上方,选 Toggle Audio On
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(四)Transform 组件

1. Transform,称为变换组件

物体的基本参数:

  • Position,位置(相对坐标,相对父物体而言,没有父物体就是世界坐标)
  • Rotation,旋转(欧拉角)
  • Scale,缩放

2. Transform 组件特点

  • 所以物体都有
  • 不能被删除
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(五)摄像机

1. 摄像机 Camera,负责拍摄游戏画面

演示:

  • 调整窗口布局,Scene / Game 并排显示
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  • 选中摄像机,观察镜头范围
  • 摄像机的 z 轴指向,即为拍摄方向
  • 拍到的画面,呈现在 Game 窗口中(Game 窗口中的画面,即为玩家最终所见画面
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2. 调整摄像机的角度,两种方法

  • 手工 移动、旋转 摄像机,对准目标
  • Align with View,与 3D 视图对齐
    先在 3D 视图里摆好角度,此为观察者视角;然后选中 Main Camera,执行 Align with ViewCtrl + Shift + F
    此时,摄像机视角与观察者视角完全相同
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四、脚本

(一)脚本

脚本 Script,用于驱动游戏逻辑(动态效果、添加用户交互的实现方式)

1. 添加一个脚本

  • 右键Create | C# Script
  • 文件名必须规范(规范命名:遵循Pascal命名法则,单词首字母大写,例如:MyFristScript),文件名即为类名(不能使用中文、标点符号、空格等)
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2. 双击在 VS 中打开脚本,检查类名与文件名是否一致
如果不一致,后面是没法使用的
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3. 在 VS 中编辑代码
添加一行打印输出,其中,Debug 是 Unity API 中的一个工具类
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4. CTRL + S ,保存代码 ,并闭 VS

5. 编译
编译过程是自动的。保存脚本,回到Unity时会自动重新编译

6. 挂载脚本
两种办法:

  • Add Component ,选 Scripts | Simple Logic
  • 或者,直接将脚本拖到 Inspector 窗口的最下方
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7. 运行游戏

  • 点 Play 按钮,运行游戏
  • 在 Console 窗口中,观察输出
    若 Console 窗口未显示,则 Window | General | Console 调出此窗口
  • 再次点 Play 按钮,停止游戏
    在这里插入图片描述

  • C# 文件名必须和类型一致,否则无法挂载反射机制),如果不一致,要修改类名,必须在 VS 中双击类名+右键 重命名
    在这里插入图片描述
  • 脚本必须挂载到物体上,才会被调用

(二)当前物体

1. 在 SimpleLogic.cs 中,获取当前物体

  • this当前脚本组件
  • this.gameObject当前物体
    this.gameObject.name,当前物体的名字
  • this.gameObject.transform,当前物体下的 Transform 组件(为了简化书写,也可以写作 this.transform,效果相同)
using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine;  public class SimpleLogic : MonoBehaviour {     // Start is called before the first frame update     void Start()     {         Debug.Log("** 我的第一个脚本");          GameObject obj = this.gameObject;         string name = obj.name;         Debug.Log("** 物体名字:" + name);          Transform tr = obj.transform;         Vector3 pos = tr.position; // 三维向量         Debug.Log("物体的位置:" + pos.ToString("F3")); // 保留3位小数     }      // Update is called once per frame     void Update()     {              } } 

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2. API 中的大部分类型,来自于 UnityEngine

  • 基类 MonoBehaviour
  • 游戏物体 GamrObject
  • 变换组件 Transform
  • 三维向量 Vector3

(三)物体的坐标

1. 物体的坐标

  • transform.position世界坐标(相对于世界中心点
  • transform.localPosition本地坐标(相对于父物体

一般使用的是 localPosition,与 Inspector 中的值一致

using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine;  public class SimpleLogic : MonoBehaviour {     // Start is called before the first frame update     void Start()     {         Debug.Log("** 开始测试..");          Vector3 pos1 = this.gameObject.transform.position;          Debug.Log("物体世界坐标:" + pos1.ToString("F3"));         Vector3 pos2 = this.gameObject.transform.localPosition;         Debug.Log("物体本地坐标:" + pos2.ToString("F3"));     }      // Update is called once per frame     void Update()     {              } } 

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2. 为了简化书写,以下两种写法等效
this.gameObject.transform.position、this.transform.position,其中,this.transform 指向的就是 this.gameObject.transform

3. Vector3 类型,即三维向量,含 x y z 三个分量(float)
设置物体的坐标:

this.transform.localPosition = new Vector3(1.5f, 0, 2.0f); // 其中,float 型的数值,在书写时应以 f 结尾 

(四)播放模式

  • Edit Mode编辑模式
  • Play Mode播放模式
    在播放模式下,实时显示场景中的物体和属性,游戏中的状态不可保存(You must exit play mode to save the scene!)

五、帧更新

(一)帧更新

Frame,一个游戏帧
FrameRate帧率 / 刷新率
FPSFrames Per Second),每秒更新多少帧
Update( ),称为帧更新,此方法会被游戏引擎定时调用,以更新游戏的状态

using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine;  public class SimpleLogic : MonoBehaviour {     // Start is called before the first frame update     void Start()     {         Debug.Log("** SimpleLogic : Start()");     }      // Update is called once per frame     void Update()     {         Debug.Log("** Update 帧更新 ..");     } } 

在这里插入图片描述
1. 帧率观察

  • Time.time游戏时间(从游戏启动开始已经经过了多长时间)
  • Time.deltaTime距上次更新的 时间差
using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine;  public class SimpleLogic : MonoBehaviour {     // Start is called before the first frame update     void Start()     {         Debug.Log("** SimpleLogic : Start()");     }      // Update is called once per frame     void Update()     {         Debug.Log("** Update 帧更新 .. time =" + Time.time + " 时间差 =" + Time.deltaTime);     } } 

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显然,帧率是不固定的,Unity 会尽量较快的更新

2. Unity 不支持固定帧率,但可以设定一个近似帧率

// 在 Start() 中设置 Application.targetFrameRate = 60; 

其中,指示 Unity 尽量以 FPS = 60 的帧率更新游戏

(二)移动物体

1. 在 Update( ) 中,移动物体的位置

using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine;  public class SimpleLogic : MonoBehaviour {     // Start is called before the first frame update     void Start()     {         Debug.Log("** SimpleLogic : Start()");         // 设置一下帧率,让电脑不要太卡         Application.targetFrameRate = 60;      }      // Update is called once per frame     void Update()     {         Debug.Log("** Update 帧更新 .. time =" + Time.time + " 时间差 =" + Time.deltaTime);          Vector3 pos = this.transform.localPosition;         pos.x += 0.01f;         this.transform.localPosition = pos;     } }  

物体的运动并不是匀速的,每次运动 0.01 米,但时间间隔 deltaTime 不固定

2. 匀速运动
使用 deltaTime,可以实现让物体匀速运动

using System.Collections; using System.Collections.Generic; using UnityEngine;  public class SimpleLogic : MonoBehaviour {     // Start is called before the first frame update     void Start()     {         Debug.Log("** SimpleLogic : Start()");         // 设置一下帧率,让电脑不要太卡         Application.targetFrameRate = 60;      }      // Update is called once per frame     void Update()     {         Debug.Log("** Update 帧更新 .. time =" + Time.time + " 时间差 =" + Time.deltaTime);          float speed = 3;         float distance = speed * Time.deltaTime;         Vector3 pos = this.transform.localPosition;         pos.x += distance; //0.01f;         this.transform.localPosition = pos;     } } 

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