Unity3D学习笔记#4_Unity3D补充知识和简单案例学习
文章目录
- 1. 一些补充知识
- 2. 安装和配置Unity3D的C#编程环境
- 3. Example 1 走路
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- 3.1. 游戏对象创建和组件添加
- 3.2. 自定义脚本编写和配置
- 3.3. 运行效果
- 4. Example 2 射击
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- 4.1. 添加和修改游戏对象
- 4.2. 自定义脚本编写和配置
- 4.3. 运行效果
- 5. Example 3 面板和动画
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- 5.1. 面板系统
- 5.2. 动画系统
- 参考文献
这篇文章切换了教程，主要参考这个 1。本篇文章结合前三篇文章，即完成了对Unity3D的基本认知。本篇以后就进入更系统的学习了，主要会更系统地学习Unity3D引擎和C#语言。
本文首先补充了一些Unity3D的知识，然后比较详细介绍了如何配置Unity3D的C#编程环境，最后给出了几个Unity3D制作小游戏的例子。这三个Example都基于同一个场景，是逐渐完善的过程。
1. 一些补充知识
①Unity脚本可以用很多编辑器来编辑，使用VS的话，由于VS很强大，开发会比较方便，断点调试等功能也可以依靠UnityVS插件实现。
②在Scene中，键盘的上下左右也可以移动视角。
③Inspector中的每个组件对应一个脚本。
④多个添加了Collider的物体，如果把它们叠在一起，只要一运行就会弹开来（下图都添加了Box Collider）。
⑤空对象：默认只有个Transform组件，别的得自己添加。
⑥添加自定义组件：有两种办法
第一种：直接在Project面板右键创建C# Script，然后把该Script拖到Hierachy面板中需要添加该组件的物体上去。
第二种：首先在Hierachy面板中选择需要添加组件的对象，然后在Inspector面板中，点击Add Component，选择New script即可添加。
⑦Input
C#脚本中会大量使用Input对象获取键盘和鼠标输入，Input到底提供了什么信息，可以在如下位置查看：
⑧一个物体的collider勾选成为触发器，就失去所有碰撞物理了，需要我们手动代码处理。
2. 安装和配置Unity3D的C#编程环境
对于新手来说，这东西真是愁死我了，一直有问题，经过很多尝试和搜索资料后才最终解决了。之前文章中介绍的方法大体也是没问题的，这里只有一些细节变化。
①Visual Studio安装。
首先下载安装最新版本的Visual Studio，在Installer中要勾选Unity3D游戏开发一项【我并没有下载最新版本，而是用的以前安装的vs2017】：
顺带着也可以勾选一些别的需要的功能【我还安装了.Net桌面开发、C++桌面开发、通用Windows平台开发、.NET Core几项】。然后就是漫长的等待，直到安装完毕。【我之所以遇到问题，就是因为我安装的vs2017版本太老了，在installer中点击更新后，就解决了在unity中无法使用vs的问题。】
②Unity3D安装。
点击这里进入下载页面。选择<回头用户>选项，会进入下载页面：
在下载页面勾选确认checkbox，点击Download Unity Hub即可，下好后傻瓜式安装。
打开Unity Hub，在如下位置点击安装，选择最新版本安装，然后等待安装完成，可以勾选中文语言包【我习惯英文就不勾选了】，如图所示我安装的是Unity 2019.3.2f1版本。注意，点击安装后，这个Hub的反应极慢，很可能还会显示<没有Unity版本>这样的页面，多等待一会儿应该就能解决。
安装的过程也很缓慢，等待即可。
③关联vs2017到Unity3D。
首先，在Hub中随便创建一个工程。
然后在Project面板中，右键->Import Package->Custom Package：
会弹出资源管理器，我们在如下位置找到资源包文件：
点击打开即可。此时在Project面板的Assets目录下会出现UnityVS的文件夹。
然后，我们点击菜单栏的Edit->Preferences
在弹出的面板中，在下图中的位置选择vs2017作为编辑器即可：
此后，我们如果在unity中创建了C#脚本，双击即自动打开vs2017，观察是否报错，没报错基本就可以了。这时候在vs2017中编写代码，发现自动补全/智能提示功能正常。
3. Example 1 走路
这个例子在之前文章所使用的视频教程中也有类似的，在这里系统整理下。Unity的一些基本知识参考之前三篇文章，跟脚本无关的内容这里不展开。
本例子的目的是构建一个场景，场景中有一个立方体，使用键盘wasd可以控制立方体移动，使用shift可以加速移动，使用space跳起，使用鼠标可以调整俯仰视角，调整立方体的朝向。
3.1. 游戏对象创建和组件添加
首先，创建一个3D项目。然后删除掉Camera对象，只保留Directional Light。
然后，添加我们需要的对象。需要的游戏对象有：一个Terrain，一个Empty，然后给Empty创建两个子对象Cube和Camera。我把Empty的名字改成了MoveObject。如下图所示：
然后，我们分别修改这四个物体的组件。
（1）对于Terrain，我们不需要修改，使用默认的参数，为了确保和读者统一，特别说明下Transform组件参数和Terrain组件中的尺寸信息。
可以修改下地形的材质。
（2）对于MoveObject，添加一个Character Controller，一个Box Collider组件，一个自定义空白组件CubeMove。
调整下Transform组件：
调整一下BoxCollider组件：
调整一下Character Controller的Height、Radius、Y参数，使之恰好包围Cube：
（3）对于Cube，先删掉其Box Collider组件，然后需要对其位置进行一定调整，也就是调整Transform组件。
（4）对于Camera，则添加一个名为CubeViewRotate的自定义空白组件。并调整Transform到Cube顶部的中心位置。
3.2. 自定义脚本编写和配置
接下来我们编写脚本的内容。
①在Project面板中，双击CubeMove文件，如果配置一切正常，会自动打开VS，且VS的解决方案管理器中不是空的，有当前的Unity项目。编写如下代码（只要会编程应该就能大概看懂）：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeMove : MonoBehaviour
{
// Update is called once per frame
public float speed; // 速度，外部赋值
public CharacterController cubeController; // 移动控制器，外部赋值
public float cubeJumpSpeed = 5; // 跳起时速度，外部可修改
private const float g = 10; // 重力加速度
private Vector3 cubeMoveVec; // 计算移动量，注意 transform.right 和 transform.forward 是 Vector3
// 每帧都会调用 Update 函数
void Update()
{
// 获取键盘移动操作输入
float x = 0, z = 0;
if (cubeController.isGrounded) // 跳起来就不允许控制了
{
x = Input.GetAxis("Horizontal"); // 获取水平方向两个控制量
z = Input.GetAxis("Vertical");
// 合成控制量，并转换到local坐标系
cubeMoveVec = (transform.right * x + transform.forward * z) * speed;
if (Input.GetKey(KeyCode.LeftShift))// 如果按下了左侧Shift则跑动
{
cubeMoveVec *= 2.5f;
}
if (1 == Input.GetAxis("Jump")) // 如果按下了Space则跳起来，设置cubeJumpSpeed的跳起速度
{
cubeMoveVec.y = cubeJumpSpeed;
}
}
else // 如果不在地面，则逐渐让物体降下来
{
cubeMoveVec.y -= g * Time.deltaTime;
}
// 执行移动命令
cubeController.Move(cubeMoveVec * Time.deltaTime);
}
}
然后保存，回到Unity页面，发现MoveObject的CubeMove出现了我们在脚本中定义的三个public类型变量，我们设置速度为10，跳起速度为5，然后把Hierarchy中的MoveObject拖到Cube Controller变量上。
②对于CubeViewRotate脚本，我们则填写如下代码：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeViewRotate : MonoBehaviour
{
public float cubeViewRotateSpeed;
public Transform cubeTransform;
private float cubeUpAngle;
// Start is called before the first frame update
void Start()
{
// 锁定鼠标位置
Cursor.lockState = CursorLockMode.Locked;
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
// 获取鼠标偏移量，并限制纵向角度范围
float x, y;
x = Input.GetAxis("Mouse X") * cubeViewRotateSpeed * Time.deltaTime;
y = Input.GetAxis("Mouse Y") * cubeViewRotateSpeed * Time.deltaTime;
cubeUpAngle -= y;
cubeUpAngle = Mathf.Clamp(cubeUpAngle, -80, 80);
// 像机偏转 - 垂直方向
this.transform.localRotation = Quaternion.Euler(cubeUpAngle, 0, 0);
// MoveObject旋转 - 水平方向
cubeTransform.Rotate(Vector3.up * x);
}
}
同样拖动MoveObject到Cube Transform上，且设置角速度为100。
3.3. 运行效果
4. Example 2 射击
在上个基础上，添加了可移动目标以及射击功能。
4.1. 添加和修改游戏对象
需要添加四个新的游戏对象。
（1）枪Gun
给Camera创建名为Gun的子空对象。添加Sprite Renderer和Audio Source组件，以及名为CubeGunShoot的自定义组件。
Sprite Renderer是枪的准星，按照下图操作选择准星。
Audio Source是枪声，我们去网上下载一个枪声的mp3文件，放到project中，并按下图拖到组件中，然后把Play On Awake勾掉：
（2）子弹Bullet
创建完成后，把它拖到Project中成为预制体，并删掉Hierarchy中的对象。
创建名为Bullet的Sphere，添加Rigidbody组件和名为CubeBulletMove的自定义组件。
修改Transform：
修改Rigidbody：
（3）子弹碎片 BulletFragment
创建完成后，把它拖到Project中成为预制体，并删掉Hierarchy中的对象。
创建名为BulletFragment的空对象，添加名为CubeBulletFragmentDisappear的自定义组件。
创建五个BulletFragment的Cube类型子对象，每个Cube进行同样的设置。
首先都添加Rigidbody。
都修改Transform：
都修改Rigidbody：
（4）敌人Enemy
创建完成后，把它拖到Project中成为预制体，并删掉Hierarchy中的对象。
创建一个名为Enemy的Cube类型对象，添加Rigidbody，Character Controller和自定义Cube Enemy。
添加一个名为Enemy的tag：
修改Transform：
修改Box Collider：
修改Rigidbody：
此外，可以添加子物体以区分正反面，添加材质修改外观。
（5）给MoveObject添加标签：
（6）Terrain对象添加脚本
Terrain添加一个Cube Terrain的自定义组件。
（7）Hierarchy面板和预制体
以上修改完成后，Hierarchy面板的样子：
我把Project中的预制体放到了一个文件夹中：
4.2. 自定义脚本编写和配置
①修改CubeMove
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeMove : MonoBehaviour
{
// Update is called once per frame
public float speed; // 速度，外部赋值
public CharacterController cubeController; // 移动控制器，外部赋值
public float cubeJumpSpeed = 5; // 跳起时速度，外部可修改
public int cubeHp = 100; // 自身血量
private const float g = 10; // 重力加速度
private Vector3 cubeMoveVec; // 计算移动量，注意 transform.right 和 transform.forward 是 Vector3
// 每帧都会调用 Update 函数
void Update()
{
// 如果hp已经没了，那么就死掉吧
if (cubeHp <= 0)
{
Destroy(gameObject);
}
// 获取键盘移动操作输入
float x = 0, z = 0;
if (cubeController.isGrounded) // 跳起来就不允许控制了
{
x = Input.GetAxis("Horizontal"); // 获取水平方向两个控制量
z = Input.GetAxis("Vertical");
// 合成控制量，并转换到local坐标系
cubeMoveVec = (transform.right * x + transform.forward * z) * speed;
if (Input.GetKey(KeyCode.LeftShift))// 如果按下了左侧Shift则跑动
{
cubeMoveVec *= 2.5f;
}
if (1 == Input.GetAxis("Jump")) // 如果按下了Space则跳起来，设置cubeJumpSpeed的跳起速度
{
cubeMoveVec.y = cubeJumpSpeed;
}
}
else // 如果不在地面，则逐渐让物体降下来
{
cubeMoveVec.y -= g * Time.deltaTime;
}
// 执行移动命令
cubeController.Move(cubeMoveVec * Time.deltaTime);
}
public void beAttacked(int hpHurt) // 被攻击到掉血
{
cubeHp -= hpHurt;
}
}
此后会多出Cube Hp的可设置属性，这是我们自己的血量：
②CubeBulletFragmentDisappear脚本
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeBulletFragmentDisappear : MonoBehaviour
{
// Start is called before the first frame update
void Start()
{
Destroy(gameObject, 0.3f); // 0.3秒后自动消失
}
}
③CubeBulletMove脚本
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeBulletMove : MonoBehaviour
{
// Start is called before the first frame update
private const float bulletSpeed = 200; // 子弹速度
private const float bulletLiveTime = 3; // 子弹存活时间
public Rigidbody bulletRigid; // 给子弹初始一个力，子弹是刚体，此后会自动掉落
public GameObject bulletFragment; // 子弹碎片
void Start()
{
Destroy(gameObject, bulletLiveTime); // bulletLiveTime后销毁
bulletRigid.velocity = (this.transform.forward) * bulletSpeed; // 子弹初始受力
}
private void OnCollisionEnter(Collision collision) // 击中敌人，对其造成伤害
{
if ("Enemy" == collision.gameObject.tag)
{
collision.gameObject.GetComponent<CubeEnemy>().beAttacked(20);
}
if ("MoveObject" != collision.gameObject.tag) // 不允许子弹击中自己
{
GameObject bulletFragmentObj = GameObject.Instantiate(bulletFragment, transform.position, transform.rotation);
Destroy(gameObject);
}
}
}
Inspector显示(点击Project中Bullet预设体)如下，按箭头拖拽给变量赋值：
④CubeEnemy脚本：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeEnemy : MonoBehaviour
{
public int enemyHp = 100; // 敌人血量
public float enemyTurnInterval = 10; // 未发现自己时，敌人转弯周期
public CharacterController enemyController; // 敌人移动控制器
private float enemyLastTurnTime = 0; // 上次转弯时刻
private float enemyMoveAngle = 0; // 运动角度
private const float enemySpeed = 5; // 敌人移动速度
Vector3 dirVec; // 自己与敌人相对位置
Vector3 enemyMoveVec; // 敌人移动方向
public Rigidbody enemyRigid; // 敌人刚体
private void Start() // 初始化
{
enemyLastTurnTime = -100;
enemyMoveVec = transform.forward * Mathf.Sin(enemyMoveAngle) + transform.right * Mathf.Cos(enemyMoveAngle);
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
if (enemyHp <= 0) Destroy(gameObject); // 没血就销毁
// 以下一段控制如果敌人发现与自己距离达到一定范围，就去攻击自己，否则就随机乱走
float dis = 100000000;
GameObject cubeObject = GameObject.FindGameObjectWithTag("MoveObject"); // 获取自己的引用
if (cubeObject != null) // 计算相对方位
{
dirVec = cubeObject.transform.position - transform.position;
dirVec.y = 0;
dis = Vector3.Distance(cubeObject.transform.position, transform.position);
}
if (dis < 50)
{
transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, Quaternion.LookRotation(dirVec), 0.3f);
transform.position += dirVec.normalized * enemySpeed * Time.deltaTime * 2;
//enemyRigid.velocity = dirVec.normalized * enemySpeed;
}
else if (dis < 200)
{
transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, Quaternion.LookRotation(dirVec), 0.3f);
transform.position += dirVec.normalized * enemySpeed * Time.deltaTime * 0.5f;
//enemyRigid.velocity = dirVec.normalized * enemySpeed * 2;
}
else // 随机移动
{
if (enemyTurnInterval <= (Time.time - enemyLastTurnTime))
{
enemyLastTurnTime = Time.time;
enemyMoveAngle = Random.value * Mathf.PI;
enemyMoveVec = transform.forward * Mathf.Sin(enemyMoveAngle) + transform.right * Mathf.Cos(enemyMoveAngle);
}
// print(transform.position);
if (transform.position.x > 950 || transform.position.x < 50 || transform.position.z > 950 || transform.position.z < 50)
{
// 防止出界
enemyMoveVec = transform.position;
enemyMoveVec.x = 500 - enemyMoveVec.x;
enemyMoveVec.z = 500 - enemyMoveVec.z;
enemyMoveVec.y = 0;
}
transform.position += enemyMoveVec.normalized * enemySpeed * Time.deltaTime;
// enemyRigid.velocity = enemyMoveVec.normalized * enemySpeed;
}
}
private void OnTriggerEnter(Collider other) // 击中自己时，扣除自己血量
{
// print(collision.gameObject.tag);
if ("MoveObject" == other.gameObject.tag)
{
// print(collision.gameObject.tag);
other.gameObject.GetComponent<CubeMove>().beAttacked(10);
}
}
public void beAttacked(int hpHurt) // 被击中时的反应
{
enemyHp -= hpHurt;
}
}
面板设置：
⑤CubeGunShoot脚本：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeGunShoot : MonoBehaviour
{
public GameObject bullet; // 子弹对象
public int cubeGunShootInterval = 10; // 射击间隔
private int cubeGunShootCnt = 0; // 射击间隔辅助
public AudioSource cubeGunShootAs; // 射击音效
// Update is called once per frame
void Update()
{
if (1 == Input.GetAxis("Fire1") && 0 >= cubeGunShootCnt)
{
// 射击
GameObject bulletObj = GameObject.Instantiate(bullet, transform.position + Vector3.forward * 0.1f, transform.rotation);
cubeGunShootCnt = cubeGunShootInterval;
cubeGunShootAs.Play();
}
cubeGunShootCnt--;
}
}
Inspector面板：
⑥CubeTerrain脚本
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeTerrain : MonoBehaviour
{
// Start is called before the first frame update
public GameObject cubeEnemy; // 敌人对象
public int cubeEnemyNum = 1000; // 敌人数量
void Start()
{
// 随机创建敌人对象
for (int i = cubeEnemyNum; i > 0; i--)
{
Vector3 cubeEnemyObjPos;
cubeEnemyObjPos.x = Random.Range(200f, 800f);
cubeEnemyObjPos.y = Random.Range(1.6f, 1.7f);
cubeEnemyObjPos.z = Random.Range(200f, 800f);
Vector3 cubeEnemyObjAng;
cubeEnemyObjAng.x = 0f;
cubeEnemyObjAng.y = Random.Range(0f, Mathf.PI);
cubeEnemyObjAng.z = 0f;
GameObject cubeEnemyObj = GameObject.Instantiate(cubeEnemy, cubeEnemyObjPos, Quaternion.Euler(cubeEnemyObjAng));
}
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
}
}
Inspector面板：
4.3. 运行效果
5. Example 3 面板和动画
这个部分的内容是非常非常认识性质的，聊胜于无吧。
5.1. 面板系统
面板是随着Camera一起动的，会随着窗口的变化而变化。这里我们用面板上的准星替换掉Camera上的准星。
首先，在Hierarchy中找到Gun， 然后把其Sprite Renderer禁掉：
然后，我们在Hierarchy中创建一个UI/Canvas，然后在Scene中按F键，发现多出了一个面板组件。
最后，我们给Canvas创建一个UI/Image子对象，并在其Image组件中的Source Image选项中选择准星：
5.2. 动画系统
这里仍然搞个简单的例子，为我们的Cube建个家，带有可以开闭的门。
首先创建一个空对象，命名为Home，然后给它创建四个子Cube对象，并搭成一个房子形状，再创建Home的两个Sphere子对象，作为开门的按钮：
两个Sphere要勾选触发器：
然后，我们把子对象Cube（1）作为门，给Cube（1）创建一个Animator组件。
在Project面板中，创建两个动画，分别命名为DoorOpen和DoorClose：
然后把DoorClose拖到Cube（1）的Inspector面板，会自动和刚刚为Cube（1）创建的Animator组件绑定，同时在Project中会出现一个动画控制器。然后双击打开控制器：
把Project中的DoorOpen也拖到面板中，然后把三个元素连成上面图中的样子，连接方法是：右键箭头出发的元素，然后选择Make Transition，然后再选择被连接的组件即可。
双击DoorOpen，会进入动画编辑器，进入后我们点击Cube（1）对象，然后点击控制器中红色圆圈录制动画，把时间线拖动到1s的位置，然后在Scene中把Cube（1）给拉起高度，然后再次点击红色圆圈，动画制作完毕，具体地：
①打开控制器，点击Cube（1），开始录制动画，时间拨到1s的操作顺序为：
②拉起门，结束录制：
然后，我们重新进入动画控制器，并进入Parameters面板，添加Bool变量opendoor：
然后分别点击DoorClose指向DoorOpen的箭头和DoorOpen指向DoorClose的箭头，设置对变量opendoor的绑定分别为true和false，这样，我们只要在人物碰到Sphere按钮时，修改这个opendoor变量的值，就可以控制动画的流程了。
最后，我们编写名为CubeDoorOpen的脚本：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class CubeDoorOpen : MonoBehaviour
{
public GameObject door;
private void OnTriggerEnter(Collider other)
{
if ("MoveObject" == other.gameObject.tag)
{
bool x = door.GetComponent<Animator>().GetBool("opendoor");
x = !x;
door.GetComponent<Animator>().SetBool("opendoor", x);
}
}
}
把它添加给Home下的两个Sphere，并把Cube（1）拖给变量door：
效果为：
项目已经上传Github，链接。
参考文献
这哥们的视频我是在上个教程的评论区发现的，先看看 ↩︎