Unity3D游戲開發標準教程

本書本著“起點低、終點高”的原則，內容覆蓋了從學習Unity3D開發引擎必知必會的基礎知識到能夠熟練使用Unity 3D開發引擎製作簡單3D游戲的每一個階段。全書共分為12章，前11章按照由易到難的順序依次介紹了Unity基礎與開發環境配置、腳本程序的開發、圖形用戶界面、物理引擎、著色器基礎、3D游戲開發常用技術、光影效果、模型與動畫、地形與尋路技術、游戲資源更新及網絡開發。結尾一章給出了一個完整的游戲案例，既可以作為課程的總結與提高，也可以作為課程設計。

本書既可以作為高等院校電腦相關專業電腦游戲或多媒體虛擬現實及增強現實相關課程的教材，也可以作為相關領域開發人員的參考用書。

吴亚峰，毕业于北京邮电大学，后留学澳大利亚卧龙岗大学取得硕士学位。1998年开始从事Java应用的开发，有十多年的Java开发与培训经验，是关注Android开发的人员，并开发出一系列的Android应用程序与游戏。主要的研究方向为OpenGL ES、手机游戏、Java EE、搜索引擎，同时为手机游戏、Java EE独立软件开发工程师，并兼任百纳科技Java培训中心首 席培训师。近10年来为数十家企业培养了上千名软件开发人员，曾编写过《Android 2.0游戏开发实战宝典》、《Android核心技术与实例详解》、《Android 3D游戏开发—技术详解与典型案例》、《Android应用案例开发大全》和《Android游戏开发大全》等多本畅销书籍。

第 1章 Unity基礎與開發環境配置 1

1.1　初識Unity游戲開發引擎　1

1.1.1　Unity簡介　1

1.1.2　Unity的誕生與發展　1

1.1.3　Unity的特色　2

1.2　Unity集成開發環境的搭建　3

1.3　Unity集成開發環境的配置　6

1.3.1　Unity集成開發環境的整體佈局　6

1.3.2　Unity菜單欄　7

1.3.3　Unity工具欄　7

1.3.4　Unity場景設計面板　8

1.3.5　游戲預覽面板　8

1.3.6　Unity項目資源列表　9

1.3.7　Unity屬性查看器　9

1.3.8　Unity狀態欄與控制台　10

1.3.9　菜單欄　10

1.4　本章小結　14

1.5　習題　14

第 2章　Unity腳本程序基礎知識　15

2.1　Unity腳本概述　15

2.2　Unity中C#腳本的註意事項　15

2.3　Unity腳本的基礎語法　16

2.3.1　位移與旋轉　17

2.3.2　記錄時間　18

2.3.3　訪問游戲對象組件　20

2.3.4　訪問其他游戲對象　21

2.3.5　向量　25

2.3.6　成員變量和全局變量　27

2.3.7　實例化游戲對象　28

2.3.8　協同程序和中斷　29

2.3.9　一些重要的類　30

2.3.10　性能優化　34

2.3.11　腳本編譯　35

2.4　本章小結　36

2.5　習題　36

第3章　Unity 3D圖形用戶界面

　基礎　37

3.1　GUI圖形用戶界面系統　37

3.1.1　Button控件　37

3.1.2　Label控件　40

3.1.3　DrawTexture控件　42

3.1.4　Box控件　44

3.1.5　TextField控件　46

3.1.6　PasswordField控件　48

3.1.7　TextArea控件　50

3.1.8　Toggle控件　51

3.1.9　SelectionGrid控件　53

3.1.10　HorizontalScrollbar控件與

　VerticalScrollbar控件　54

3.1.11　BeginGroup容器和EndGroup

　容器　56

3.1.12　BeginScrollView控件和

　EndScrollView控件　58

3.1.13　Window控件　60

3.1.14　skin皮膚　61

3.1.15　GUI圖形用戶界面的變量　64

3.2　UGUI圖形用戶界面系統　67

3.2.1　UGUI控件的創建及案例　67

3.2.2　Panel控件和Text控件　70

3.2.3　Button控件　72

3.2.4　Image控件和RawImage控件　74

3.2.5　Toggle控件　76

3.2.6　Slider控件和Scrollbar控件　77

3.2.7　InputField控件　79

3.2.8　UGUI佈局管理　81

3.2.9　UGUI中不規則形狀按鈕的碰撞

檢測　83

3.2.10　Scroll View的製作　86

3.3　預製件Prefab資源的應用　88

3.3.1　預製件Prefab資源的創建　88

3.3.2　通過Prefab資源進而實例化對象　89

3.4　常用的輸入對象　90

3.4.1　Touch輸入對象　90

3.4.2　Input輸入對象的主要變量　93

3.4.3　Input輸入對象的主要方法　94

3.5　與銷毀相關的方法　96

3.5.1　Object.Destroy方法　96

3.5.2　MonoBehavior.OnDestroy方法　97

3.6　本章小結　99

3.7　習題　99

第4章　物理引擎　100

4.1　剛體　100

4.1.1　剛體特性　100

4.1.2　物理管理器　106

4.2　碰撞器　107

4.2.1　碰撞器的添加　108

4.2.2　碰撞過濾　111

4.2.3　物理材質　114

4.3　粒子系統　117

4.3.1　粒子系統的創建　117

4.3.2　粒子系統特性　118

4.4　關節　121

4.4.1　鉸鏈關節　121

4.4.2　固定關節　124

4.4.3　彈簧關節　126

4.4.4　可配置關節　128

4.5　車輪碰撞器　131

4.5.1　車輪碰撞器的創建　131

4.5.2　車輪碰撞器的特性　131

4.6　布料　137

4.7　角色控制器　142

4.7.1　角色控制器的特性　142

4.7.2　角色控制器的應用　143

4.8　本章小結　145

4.9　習題　146

第5章　著色器編程基礎　147

5.1　初識著色器　147

5.1.1　著色器概述　147

5.1.2　ShaderLab語法基礎　147

5.2　錶面著色器　152

5.2.1　著色器的三種形態　153

5.2.2　錶面著色器基礎知識　153

5.3　渲染通道的通用指令　159

5.3.1　設置LOD數值　160

5.3.2　渲染隊列　162

5.3.3　Alpha測試　164

5.3.4　深度測試　166

5.3.5　通道遮罩　169

5.4　通過錶面著色器實現體積霧　170

5.5　本章小結　176

5.6　習題　176

第6章　3D游戲開發常用技術　177

6.1　天空盒的應用　177

6.1.1　天空盒基礎知識　177

6.1.2　天空盒案例開發　179

6.2　3D拾取技術　182

6.2.1　3D拾取技術基本知識　182

6.2.2　3D拾取案例開發　183

6.3　虛擬搖桿與按鈕的使用　187

6.3.1　下載並導入標準資源包　187

6.3.2　虛擬搖桿與按鈕的案例開發　189

6.4　加速度傳感器　193

6.5　動態字體　198

6.6　聲音　201

6.6.1　聲音類型和音頻偵聽器　201

6.6.2　音頻源　201

6.6.3　音頻效果　203

6.6.4　案例開發　205

6.7　霧特效和水特效　209

6.7.1　霧特效和水特效的基礎知識　210

6.7.2　霧特效和水特效的案例開發　211

6.8　SQLite數據庫　214

6.8.1　SQLite數據庫的基本知識　214

6.8.2　SQLite數據庫的案例開發　215

6.9　本章小結　219

6.10　習題　219

第7章　光影效果的使用　220

7.1　光源　220

7.1.1　點光源和定向光源　220

7.1.2　聚光燈光源和區域光源　222

7.2　光照貼圖的烘焙和使用　224

7.2.1　光照設置　225

7.2.2　光照烘焙案例　228

7.3　反射探頭　230

7.3.1　反射探頭基本知識　230

7.3.2　反射探頭案例開發　233

7.4　法線貼圖　235

7.4.1　法線貼圖的基本知識　235

7.4.2　在Unity中使用法線貼圖　236

7.5　Unity 3D光照系統中的高 級功能　237

7.5.1　光照系統中的小功能　238

7.5.2　陰影的設置　242

7.5.3　Light Probes光探頭　244

7.5.4　材質編輯器　246

7.6　本章小結　248

7.7　習題　248

第8章　模型與動畫　249

8.1　3D模型背景知識　249

8.1.1　主流3D建模軟件的介紹　249

8.1.2　Unity與建模軟件單位的比例關系　250

8.1.3　將3D模型導入Unity　250

8.2　網格——Mesh　252

8.2.1　網格過濾器（Mesh Filter）　252

8.2.2　Mesh屬性和方法介紹　252

8.2.3　Mesh的使用　253

8.3　骨骼結構映射——Avatar　259

8.3.1　Avatar的創建　259

8.3.2　Avatar的配置　259

8.3.3　Muscle的配置　261

8.4　動畫控制器　263

8.4.1　創建動畫控制器　263

8.4.2　動畫控制器的配置　263

8.5　角色動畫的重定向　269

8.5.1　重定向的原理　269

8.5.2　重定向的應用　269

8.6　本章小結　273

8.7　習題　273

第9章　地形與尋路技術　274

9.1　地形引擎　274

9.1.1　地形的創建　274

9.1.2　地形的基本操作　275

9.1.3　地形的紋理添加及參數設置　277

9.1.4　高度圖的使用　282

9.2　拖痕渲染器——Trail Renderer　283

9.2.1　拖痕渲染器的基礎知識　283

9.2.2　剎車痕案例製作　285

9.3　自動尋路技術　289

9.3.1　自動尋路技術基礎知識　289

9.3.2　小球尋路案例　292

9.4　本章小結　295

9.5　習題　295

第 10章　游戲資源更新　296

10.1　初識AssetBundle　296

10.2　AssetBundle的基本使用　296

10.2.1　AssetBundle的打包　297

10.2.2　下載AssetBundle　299

10.2.3　AssetBundle的加載和卸載　301

10.3　AssetBundle相關知識　303

10.3.1　管理依賴　303

10.3.2　儲存和加載二進制文件　303

10.3.3　在資源中包含腳本　304

10.4　本章小結　305

10.5　習題　305

第 11章　網絡開發基礎　306

11.1　網絡類——Network基礎　306

11.1.1　Network類　306

11.1.2　Network View組件　307

11.2　Unity Network開發案例　308

11.2.1　場景搭建　308

11.2.2　腳本開發　311

11.2.3　服務器和客戶端的發布　316

11.3　本章小結　317

11.4　習題　317

第 12章　課程設計——趣味小球　318

12.1　背景及功能概述　318

12.1.1　游戲背景概述　318

12.1.2　游戲功能簡介　319

12.2　游戲的策劃及準備工作　320

12.2.1　游戲的策劃　320

12.2.2　使用Unity 3D開發游戲前的

　準備工作　320

12.3　游戲的架構　322

12.3.1　游戲中各場景的簡要介紹　322

12.3.2　游戲的架構簡介　323

12.4　游戲場景　324

12.4.1　游戲主菜單場景　324

12.4.2　游戲UI層控制腳本開發　326

12.4.3　游戲物體運動控制腳本開發　329

12.4.4　游戲場景3D拾取和實例化腳本

　開發　331

12.4.5　輸贏場景開發　334

12.5　游戲的優化與改進　337

12.6　本章小結　337

參考文獻　338