【Unity】3D功能开发入门系列（二）

news2024/11/15 4:20:12

Unity3D功能开发入门系列（二）

  • 一、资源
    • （一）资源文件
    • （二）场景文件
    • （三）资源包
    • （四）Unity 资源商店
    • （五）项目资源的导入
  • 二、父子关系
    • （一）轴心
    • （二）父子关系
    • （三）空物体
    • （四）Global 与 Local
    • （五）Pivot 与 Center
  • 三、组件
    • （一）组件
    • （二）添加删除组件
    • （三）AudioSource 组件
    • （四）Transform 组件
    • （五）摄像机
  • 四、脚本
    • （一）脚本
    • （二）当前物体
    • （三）物体的坐标
    • （四）播放模式
  • 五、帧更新
    • （一）帧更新
    • （二）移动物体

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
    在这里插入图片描述

  • 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
在这里插入图片描述

（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
    在这里插入图片描述

  • 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
    在这里插入图片描述

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的

（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
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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
在这里插入图片描述

（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
    在这里插入图片描述

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）
    在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述
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三、组件

（一）组件

组件 Component，代表一个功能

例如：

  • Light，光源
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 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
在这里插入图片描述

（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
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

（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
    在这里插入图片描述

（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
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • 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）
    在这里插入图片描述

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 View（Ctrl + Shift + F）
    此时，摄像机视角与观察者视角完全相同
    在这里插入图片描述

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）
    在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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
在这里插入图片描述

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：

  • 点 Add Component ，选 Scripts | Simple Logic
  • 或者，直接将脚本拖到 Inspector 窗口的最下方
    在这里插入图片描述

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

注：

  • 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()
    {
        
    }
}

在这里插入图片描述

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()
    {
        
    }
}

在这里插入图片描述
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
FPS（Frames 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);
    }
}

在这里插入图片描述

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;
    }
}
完

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