【Unity】入门

Unity已广泛运用到各个领域：

• 游戏（VR/AR…）
• 影视
• 工业仿生/模拟
• 数字孪生
• 全息投影
• ······

概述

1、物体与空物体
物体（Game Object），其实是一个节点或容器。一般所谓的“物体”，即有形状的东西，对应的Mesh，网格信息代表了物体（形状）。

空物体（Empty Object），即空对象、空节点。空物体不可见（没有网格），但空物体也有坐标，可以移动。空物体常用于节点的组织和管理，或用于标记一个位置。

2、父子关系
父子关系，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，子物体也会一并删除。子物体的坐标是相对于父物体的，即相对坐标。

3、世界坐标系与本地坐标系
Global，即世界坐标系。以世界中心为轴，6个方向代表了上、下、东、西、南、北。

Local，即本地坐标系。以物体自身为轴，6个方向代表了上、下、前、后、左、右。

Y轴称为Up，Z轴称为Forward，X轴称为Right。一般地，在建模软件里建模时，模型的正面与Z轴的方向一致。移动一个物体时，一般就是让这个物体向前运动，Forward。

4、轴心与几何中心
Pivot，即轴心。指一个物体的操作基准点。

Center，即几何中心。对于基本体来说，轴心点默认位于几何中心，但并不是所有物体的轴心都在几何中心点。

在Unity中，默认情况下显示的是Pivot操作模式，即轴心模式。另外一种模式是几何中心点模式。可选择切换物体在移动、旋转和缩放时，是以哪个点作为操作基准点。一般使用的是Pivot模式。

5、组件
Component，即组件。代表一个具体功能，例如，Light，光源。Directional Light，平行光源。Mesh Filter，网格过滤器，用来加载网格数据。Mesh Renderer，负责渲染。

常用组件

1、摄像机
Camera，即摄像机。负责拍摄游戏画面。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，也就是玩家最终看见的画面。

调整摄像机的角度，可用两种方式。第一种，手动。手工移动、旋转摄像机，对准目标。第二种，GameObject->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。此时，摄像机视角与观察者视角完全相同。

2、Transform组件
Transform，即变换组件。物体的基本参数有Position，位置（相对坐标）、Rotation，旋转（欧拉角）、Scale缩放。Transform就是用来描述一个物体在空间中的位置坐标、旋转量和缩放量。所有物体都有Transform组件，而且不能被删除。

3、AudioSource组件
AudioSource组件，用于播放音乐/音效。创建一个物体，Add Component，Audio | Audio Source，将音乐文件（*.mp3/wav/aiff）拖到AudioSource.AudioClip属性。

各类文件

1、资源文件
Assets目录下的文件，即为资源。使用Meta来描述文件，每个资源文件/文件夹，都对应一个*.meta描述文件。

常见的类型有，模型文件Model（.fbx）、图片文件Texture（.jpg/png/tif/psd等）、音频文件AudioClip（.mp3/wav/aiff）、脚本文件Script（.cs）、材质文件Material（.mat）、场景文件（.unity）等等。

2、场景文件
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、节点下挂载的组件、各组件的参数值等。一个场景往往代表一个关卡，可以创建多个不同的场景。

3、资源包
Unity中的资源包（Unity Package），即对Assets下的资源进行打包。选择一个资源文件，或一个目录。右键，Export Package，生成*.unitypackage资源包。

基础知识

创建工程

（1）点击Unity hub,新建即可

提示：若无法新建可能是未登录且没有激活许可证。操作如下

工程目录介绍

在新建完成后会在创建的目录下生成相关工程文件:

Assets: 资源（场景脚本模型）
Library: 库（系统）
Logs: 日志
Packages: 导入的包
ProjectSettings: 工程设置
Temp: 临时文件（文件过大可以删除部分缓存）
UserSettings: 设置

五个窗口面板

创建完成后会有5个窗口面板（红色方框）

Project：工程面板，存放工程的各种资源。包括：声音资源、模型资源、场景文件、材质、脚本等。

Hierarchy：层级面板，展示当前打开的场景里面有哪些东西。（里面的东西称为游戏物体）

Inspector：检视面板（或属性面板），查看一个游戏物体由哪些组件组成。
场景 -> 多个游戏物体 -> 多个组件

Scene：场景面板，显示当前场景的样子
鼠标中键：平移视角
鼠标右键：旋转视角（环顾四周），围绕自身旋转
Alt+鼠标左键：渲染视角，围绕当前视角前方位置

Game：游戏面板，场景运行的时候的样子

创建代码和场景

（1）Project > Assets 右键选择create 创建 C# script ，并重命名为“New Name”右键即可打开

（2）如果使用其他版本的编译器需要去单独指定 / 代码不提示也可以用此方法解决

Edit > Preferences > External Tools (附加工具)
在External Script Editor中有俩个选项
Open by file extension——根据文件后缀名采取相应工具打开
Microsoft Visual Studio 2019（这个是自己安装的编译器）
选择“Microsoft Visual Studio 2019”因为unity大多文件是C#

脚本与编程

鼠标的输入

旋转飞车实例：

void Update()
    {
        /*
            0：鼠标左键
            1：鼠标右键
            2：鼠标中键
         */
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            Debug.Log("鼠标按下");
            rotateSpeed = 900f;
            moveSpeed = 300f;
        }
        if (Input.GetMouseButtonUp(0))
        {
            Debug.Log("鼠标抬起");
            rotateSpeed = 0f;
            moveSpeed = 0f;
        }
        this.transform.Rotate(0, rotateSpeed * Time.deltaTime, 0, Space.Self);
        this.transform.Translate(0, 0, moveSpeed * Time.deltaTime, Space.World);
    }

相关API：

• GetMouseButtonDown:鼠标按下
• GetMouseButtonUp:鼠标抬起
• GetMouseButton:状态探测，只要鼠标按下，会一直调用。

旋转飞车实例2：

void Update()
    {
        /*
            0：鼠标左键
            1：鼠标右键
            2：鼠标中键
         */
        if (Input.GetMouseButton(0))
        {
            rotateSpeed = 900f;
            moveSpeed = 300f;
        }
        else
        {
            rotateSpeed = 0;
            moveSpeed = 0;
        }
        this.transform.Rotate(0, rotateSpeed * Time.deltaTime, 0, Space.Self);
        this.transform.Translate(0, 0, moveSpeed * Time.deltaTime, Space.World);
    }

&一些补充的工具函数

//获取到鼠标点击的位置坐标
Vector3 mousePos = Input.mousePosition;
//获取到屏幕的尺寸
int screenWidth = Screen.width;
int screenHeight = Screen.height;

//获取物体的屏幕坐标
Vector3 pos = this.transform.position;
Vector3 screenPos = Camera.main.WorldToScreenPoint(pos);

键盘的输入

常用API：

Input.GetKeyDown(key):按键事件，按下
Input.GetKeyUp(key):按键事件，抬起
Input.GetKey(key):案件状态，是否正被按下

代码来操作组件

操作AudioSource组件

//获取到AudioSource组件(泛型)
AudioSource audio = this.GetComponent<AudioSource>();
//播放
audio.Play();

引用别的组件：
应用场景：在主控结点中操作背景音乐的组件

public class MainLogic : MonoBehaviour
{
    //public GameObject bgmNode;
    //引用扬声器组件
    public AudioSource bgm;
    //引用脚本组件
    public FanLogic fan;
    //风扇转速
    public float rotateSpeed;
    
    void Start(){
        //AudioSource audio = bgmNode.GetComponent();
        //audio.Play();
        bgm.Play();
    }
    
    void Update(){
        if(Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            rotateSpeed = 800;
            //旋转代码在FanLogic脚本下 
        }
    }
}

获取物体API

案例：主控结点下找到无人机目录下的旋翼对象,并调用它的脚本组件

//主控结点
//方式二：(在Unity中拖入)
public GameObject wingNode;
//方式一：
void Start(){
    GameObject node = GameObject.Find(无人机/旋翼);
    RotateLogic rotateLogic = node.GetComponent<RotateLogic>();
}

获取游戏节点的父级与子级：

//获取当前组件的父结点与父方位
Transform parent = this.transform.parent;
GameObject parentNode = this.transform.parent.gameObject;

//获取子结点的方位
//方式一：通过foreach遍历
foreach (Transform child in transform)
{
    Debug.Log("子物体" + child.name); //child
}

//方式二：通过GetChild()索引API
Transform child = this.transform.GetChild(0);

//方式三：通过名字查找子项
Transform child = this.transform.Find("子项名或路径");

给物体设置新的父级：

this.transform.SetParent(null/GameObject);

切换物体的显示状态：

Transform child = this.transform.Find("xxx");
if(child.gameObject.activeSelf)
{
    //隐藏
    child.gameObject.SetActive(false);
}
else
{
    //显示
    child.gameObject.SetActive(true);
}

资源的使用API

用户按下A，D键播放音效成功与失败

//成功音效
public AudioClip audioSuccess;
//失败音效
public AudioClip audioFail;

void Update()
{
    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.A))
    {
        AudioSource audio = GetComponent<AudioSource>();
        audio.PlayOneShot(audioSuccess);
    }
    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.D))
    {
       AudioSource audio = GetComponent<AudioSource>();
       audio.PlayOneShot(audioFail);
    }
}

制作随机音乐盒程序

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

public class MusicBox : MonoBehaviour
{
    public AudioClip[] songs;
    
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        if (songs == null || songs.Length == 0)
        {
            Debug.Log("当前歌单列表为空！");
        }
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            NextSong();
        }
    }

    private void NextSong()
    {
        //随机播放
        int randomIndex = Random.Range(0, songs.Length);

        //取到AudioSource组件
        AudioSource audio = GetComponent<AudioSource>();

        audio.clip = this.songs[randomIndex];
        audio.Play();
        Debug.Log("正在播放第" + (randomIndex+1) + "首歌，歌名为：" + audio.clip.name);
    }
}

定时调用与线程

Unity是单线程核心，暂时不必考虑线程，调度，并发。

//延迟调用API
this.Invoke("函数名",延迟时间);

//循环调用API
this.InvokeRepeating("函数名",循环时间间隔);

//查看当前线程的ID
int ThreadId = Thread.CurrentThread.ManagedThreadId;

//判断函数是否正在被调用
bool isInvoking = IsInvoking("函数名");
//取消该函数的调用
CancelInvoke("函数名");
//取消当前脚本所有Invoke调用
CancelInvoke();

向量的基本运算

//定义一个三维向量
Vector3 v1 = new Vector3(3,0,4);
//求向量的模长
float length = v1.magnitude;
//向量标准化
Vector3 v2 = v1.normalized;

//物体运动的优化写法
//定义一个三维向量来表示不同方向的速度
public Vector3 speed;

//优化物体移动写法
void Update()
{
     this.transform.Translate(speed * Time.deltaTime,Space.Self);
}

预制体与实例

通过API创建实例：

• 首先准备子弹的预制体prefab
• 添加火控脚本 FireLogic.cs

//子弹预制体
public GameObject bulletPrefab;
//子弹目录
public Transform bulletFolder;
//子弹出生点
public Transform firePoint;
//炮塔的引用（为了获取到炮塔发射子弹的方向）
public Transform cannon;

void Update()
{
    //创建实例
    GameObject node = Object.Instantiate(bulletPrefab,bulletFolder);
    //指定出生点
    node.transform.position = this.firePoint.position;
    //指定初始角度
    node.transform.localEulerAngles = this.cannon.eulerAngles;
    //子弹脚本参数的设置（子弹飞行速度）
    node.GetComponent<BulletLogic>().setSpeed(0.5f);
}

• 销毁子弹

//销毁自身结点的API
Object.Destroy(this.gameObject);
//注意不要写错，写为⬇，该写法是销毁组件，而并非结点
Object.Destroy(this);

物理系统与组件

Physic—>RigidBody:刚体组件
常用属性：

• Mass:质量
• Drag：摩擦力
• AngularDrag:角摩擦力

…
Physic—>Collider:碰撞模型
常用类型：BoxCollider,SphereCollider

物理材质Phsicas Material:

• 在Assets中添加一个Physics Material
• 在里面设置全局性的摩擦力Friction，弹性系数等等

碰撞检测
实现 碰撞检测的步骤：

• RigidBody–>is Kinematic 勾选标记为 运动学刚体
• Collider–>is Tragger 勾选 标记为触发器
• 挂一个脚本，添加消息函数⬇

void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    //拿到被碰撞物体的名字
    string name = other.name;
    //销毁被碰撞物体
    Object.Destroy(other.gameObject);
    Object.Destroy(this.gameObject);
}

案例实操作

3D 射击游戏实战

• 1.导入模型

• 2.更改天空盒

  Window—>Rendering—>lighting—>environment—>Skybox Material

• 3.添加子弹，模型，材质，脚本等

• 4.给子弹和怪兽添加碰撞检测

• 5.子弹的自动发射，自毁与预制体

• 6.玩家的按键操作

• 7.怪兽的走位移动

• 8.怪兽生成器

• 9.子弹和爆炸特效

源码展示：
子弹BulletLogic：

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

/*
    子弹相关逻辑：
        准备工作：子弹的预制体以及导入工程
        1.子弹的Z轴移动
        2.子弹的自毁
        3.子弹的特效导入
 */
public class BulletLogic : MonoBehaviour
{
    //设置子弹的运动速度
    [Tooltip("子弹飞行速度")]
    public Vector3 speed;
    [Tooltip("子弹飞行时长")]
    public float lifetime = 5f;
    [Tooltip("子弹爆炸特效预制体")]
    public GameObject explosionEffect;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        Invoke("SelfDestroy", lifetime);
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        this.transform.Translate(speed, Space.Self);
    }

    //触发器函数
    private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        Debug.Log("发生碰撞了");
        //如果碰撞到怪兽
        if (!other.name.StartsWith("怪兽")) return;
        
        Destroy(this.gameObject);
        Destroy(other.gameObject);

        //创建一个爆炸粒子特效对象
        GameObject node = Object.Instantiate(explosionEffect,null);
        node.transform.position = this.transform.position;
        //当粒子特效播放完成时自动销毁
    }

    //子弹自毁函数
    private void SelfDestroy()
    {
        Debug.Log("子弹已自毁");
        Destroy(this.gameObject);
    }
}

玩家PlayerLogic：

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

/*
    玩家相关逻辑：
        准备工作：导入玩家模型的预制体资源
        1.设置子弹发射点，并实现从该点定时发射子弹
        2.添加玩家的按键控制移动
 */
public class PlayerLogic : MonoBehaviour
{
    //预制体资源
    public GameObject bulletPrefab;
    //子弹生成目录
    public Transform bulletFolder;
    //子弹发射点
    public Transform firePoint;
    //子弹发射间隔
    public float fireInterval;
    //玩家移动速度
    public float playerSpeed;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        InvokeRepeating("fire", fireInterval, fireInterval);
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        float speedX = 0;
        //按键控制
        if (Input.GetKey(KeyCode.A))
        {
            speedX = -playerSpeed;
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.D))
        {
            speedX = playerSpeed;
        }
        else
        {
            speedX = 0;
        }
        this.transform.Translate(speedX * Time.deltaTime, 0, 0, Space.Self);
        
    }

    //发射子弹的函数
    private void fire()
    {
        //生成一个子弹实例
        GameObject bullet = Object.Instantiate(bulletPrefab, bulletFolder);
        //设置子弹的出生点
        bullet.transform.position = this.firePoint.position;
    }
}

怪兽EnemyLogic:

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

/*
    怪兽相关逻辑：
        准备工作：导入怪兽的预制体进工程
        1.水平速度的蛇皮走位逻辑
        2.前后速度的固定逻辑
 */
public class EnemyLogic : MonoBehaviour
{
    //水平速度
    float speedX = 0;
    //前后速度
    public float speedZ;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        //重复周期调用蛇皮走位
        InvokeRepeating("move", 0.1f, 0.5f);
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        this.transform.Translate(speedX * Time.deltaTime, 0, speedZ * Time.deltaTime, Space.Self);
    }

    //怪兽的蛇皮走位
    private void move()
    {
        //设置一个随机速度数组
        float[] speed = { -5, -10, -20,-30, 5, 10, 20 ,30};
        //随机选取一个速度作为水平速度
        int rnum = Random.Range(0, speed.Length);
        //设置速度
        speedX = speed[rnum];
    }
}

怪兽生成器EnemyCreator:

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

/*
    怪兽生成器相关逻辑：
        1.定时生成怪兽即可
 */
public class EnemyCreator : MonoBehaviour
{
    //要创建的怪兽预制体
    public GameObject enemyPrefab;
    //创建怪物间隔时长
    public float enemyInterval = 0.5f;
    

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        InvokeRepeating("creatEnemy", 0.1f, enemyInterval);
    }

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

    private void creatEnemy()
    {
        GameObject node = GameObject.Instantiate(enemyPrefab, this.transform);
        node.transform.position = this.transform.position;

        //调整随机出生点
        int rnum = Random.Range(-50, 50);
        node.transform.Translate(rnum, 0, 0, Space.Self);
    }
}

快捷键

command+N 新建场景

command+O 打开场景

command+S 保存场景

Shift + command + S 场景另存为

Shift + command + B 编译设置

command + B 编译并运行

command + z Undo 撤销

shift + command + z Redo 撤销

command + X Cut剪切

command + C Copy拷贝

command + V Paste粘贴

command + D Duplicate 复制

shift + Del Delete 删除

command + F 查找

command + A 全选

command + P Play播放

Shift + command + P Pause暂停

Alt + command + P step停止

command + R Refresh 刷新

Shift + command + N 新建空GameObject

Alt + command + F Move to View 移动到视图

Shift + command + F Align with View 视图对齐

command + 1 选择Scene视图

command + 2 选择Game视图

command + 3 选择Inspector面板

command + 4 选择Hierarchy 视图

command + 5 选择Project 视图

command + 6 打开Animation动画窗口

command + 7 打开Profilter分析器

command + 8 打开Particle Effect 粒子窗口

command + 9 打开Asset store资源商店

command + 0 打开Asset server资源服务器

shift + command + C 打开Console 控制台

Q 切换平移模式

W 切换移动模式

E 切换旋转模式

R 切换缩放模式

Z Pivot Mode toggle 轴点模式切换

X Pivot Rotation toggle 轴点旋转切换

一、变换工具 6个

快捷键Q–Hand（手形）工具 可以平移整个Scene视图

快捷键W–Translate（移动）工具 移动所选择的游戏对象

快捷键E–Rotate（旋转）工具 按任意角度旋转游戏对象

快捷键R–Scale（缩放）工具 缩放选中的游戏对象

快捷键T–横切面工具 可以沿着横截面缩放，沿着横截面的中心点旋转

快捷键Z–Center工具 改变游戏对象的轴心点

快捷键X–Local工具 改变物体的坐标

二、播放控件 3个

Ctrl+P–播放按钮 播放/运行，对游戏场景进行预览

Ctrl+Shift+P–暂停按钮 暂停/中断，停止预览

Ctrl+Alt+P–逐帧播放按钮 单帧进行预览

以上一、二为工具栏的快捷键

三、File（文件）菜单快捷键 6个

Ctrl+N–New Scene 新建场景

Ctrl+O–Open Scene 打开场景

Ctrl+S–Save Scene 保存场景

Ctrl+Shift+S–Save Scene as 场景另存为

Ctrl+Shift+B–Build Setings 发布设置

Ctrl+B–Build & Run 发布并运行

四、Edit（编辑）菜单 11个

（在Mac机中，用command键替换Ctrl，以下出现的Ctrl均同）

Ctrl+Z–Undo Selection Change 撤销上一步操作

Ctrl+Y–Redo 反撤销（mac机为command+Shift+Z）

Ctrl+X–Cut 剪切

Ctrl+C–Copy 复制

Ctrl+V–Paste 粘贴

Ctrl+D–Duplicate 复制并粘贴

Shift+Del–Delete 删除（mac机位command+Del）

快捷键F–Frame Selected 居中并最大化当前选中的物体

Ctrl+F–Find 搜索，按照名称查找物体

Shift+F–Lock view to Selected 锁定搜索到的物体

Ctrl+A–Select All 选择全部

五、Assets菜单快捷键 1个

Ctrl+R–Refresh 刷新场景

六、GameObject菜单快捷键 5个

Ctrl+Shift+N–Create Empty 创建一个空的游戏对象

Alt+Shift+N–Create Empty Child 创建一个空的子物体

Ctrl+Alt+F–Move to New 移动游戏对象到视图的中心点

Ctrl+Shift+F–Align With View

Alt+Shift+A–Toggle Active Stave

七、Component菜单快捷键

Ctrl+Shift+A–add 添加组件

八、切换视图快捷键 12个

Ctrl+Tab切换–next Windows 下个窗口

Ctrl+Shift+Tab切换–Previous Windows 上个窗口

Ctrl+1切换–Scene视图

Ctrl+2切换–Game视图

Ctrl+3切换–Inspector视图

Ctrl+4切换–Hierarchy视图

Ctrl+5切换–Project视图

Ctrl+6切换–Animation视图

Ctrl+7切换–Profiler视图

Ctrl+9切换–Asset Store Unity资源商店

Ctrl+0切换–Asset Server 资源服务器

Ctrl+Shift+C切换–Console 控制台

以上三~八为菜单栏快捷键

九：操作Scene视图的快捷键

Alt+鼠标左键–旋转视图

Alt+鼠标右键–放大缩小视图

Alt+鼠标中键–移动视图

鼠标右键+w/s/a/d–向上/下/左/右 飞行浏览视图

鼠标右键+w/s/a/d+Shift–向上/下/左/右 快速飞行浏览视图

来源

unity入门教程（非常详细）从零基础入门到精通，看完这一篇就够了
【Unity篇】Unity入门介绍
Unity3D入门基础知识
Unity3D入门篇