AIGC遊戲編程

郝文遠，博士，現於廈門海洋職業技術學院信息工程學院學院數字媒體技術專業任教。從事數字媒體技術專業遊戲編程相關的教學工作9年，期間擔任《遊戲程序設計》《遊戲設計基礎》《網頁設計》《虛擬現實交互設計基礎》等課程教學工作；主要從事遊戲編程和遊戲引擎方面的教學工作。目前的研究方向為物理模擬和深度學習。

 

︱目　錄︱

第1 章　AIGC 遊戲編程與Unity 基礎 / 1

1.1　遊戲編程與AIGC 概述 / 1

1.1.1　遊戲編程 / 1

1.1.2　AIGC 輔助編程 / 2

1.2　遊戲開發環境和AI 輔助 / 4

1.2.1　開發環境 / 4

1.2.2　Qwen 大模型 / 5

1.3　使用Unity 的優勢 / 7

1.3.1　關於Unity / 7

1.3.2　關於團結引擎 / 7

1.3.3　集成開發環境 / 9

1.3.4　支持多個平臺 / 9

1.3.5　開放的社區 / 9

1.3.6　Asset Store / 9

1.4　運行Unity / 10

1.4.1　Unity 的安裝與激活 / 10

1.4.2　創建並保存Unity 工程 / 15

1.4.3　打開Unity 工程 / 17

1.5　Unity 編輯器的結構 / 18

1.5.1　Scene 視窗 / 18

1.5.2　Game 視窗 / 20

1.5.3　Project 視窗 / 21

1.5.4　Hierarchy 視窗 / 22

1.5.5　Inspector 面板 / 23

1.5.6　Console 視窗 / 23

1.5.7　其他視窗工具 / 24

1.6　IDE 與AIGC 工具集成 / 26

1.7　實例：使用Unity 與AIGC 快速原型

　 　開發 / 32

思考與練習 / 36

第2 章　遊戲引擎的基礎功能 / 37

2.1　燈光 / 37

2.1.1　創建燈光 / 37

2.1.2　平行光 / 38

2.1.3　點光 / 39

2.1.4　聚光燈 / 40

2.1.5　區域光 / 40

2.2　遊戲元素 / 41

2.2.1　創建3D Object / 41

2.2.2　創建空遊戲對象 / 42

2.2.3　創建遊戲預置體——Prefab / 43

2.2.4　創建2D Object / 44

2.3　紋理 / 44

2.4　材質 / 45

2.4.1　創建材質 / 46

2.4.2　材質著色器 / 47

2.4.3　渲染模式屬性 / 47

2.4.4　反照率屬性 / 47

2.4.5　金屬屬性 / 47

2.4.6　法線貼圖 / 48

2.4.7　視差高度貼圖 / 48

2.4.8　環境閉塞貼圖 / 49

2.4.9　放射屬性 / 50

2.4.10　細節遮罩和二次貼圖 / 50

2.5　遊戲地形 / 51

2.5.1　地形高度工具 / 51

2.5.2　添加地表附屬物 / 52

2.5.3　地形設置 / 55

2.6　天空盒子 / 55

2.7　資源導入 / 55

2.7.1　3D 模型的導入 / 56

2.7.2　骨骼動畫的導入 / 56

2.7.3　資源包的保存與導入 / 57

2.7.4　音頻和視頻資源導入 / 59

2.8　創建、保存和打開遊戲場景 / 60

2.9　Camera 組件 / 61

2.10　實例：使用AIGC 輔助編程實現自由

　　　視角的3D 空間 / 63

思考與練習 / 67

第3 章　AIGC 增強的遊戲交互與動畫 / 68

3.1　遊戲腳本與AIGC 優化 / 69

3.1.1　創建腳本 / 69

3.1.2　使用AIGC 輔助編程工具創建

　　　腳本 / 72

3.2　鍵盤事件 / 72

3.2.1　按下事件 / 72

3.2.2　擡起事件 / 73

3.2.3　長按事件 / 74

3.2.4　按任意鍵事件 / 75

3.3　鼠標事件 / 76

3.3.1　按下事件 / 76

3.3.2　擡起事件 / 77

3.3.3　長按事件 / 78

3.4　輸入管理器 / 79

3.4.1　自定義輸入控制 / 79

3.4.2　自定義按鍵輸入 / 81

3.4.3　自定義軸輸入 / 82

3.4.4　自定義操縱桿輸入 / 84

3.5　Mecanim 動畫系統 / 85

3.5.1　Legacy 動畫系統 / 86

3.5.2　Generic 動畫類型和狀態機 / 88

3.5.3　Humanoid 動畫類型 / 94

3.5.4　反向動力學 / 98

3.6　實例：AIGC 輔助制作逃出迷宮

　 　遊戲 / 101

思考與練習 / 105

第4 章　物理世界模擬與AIGC 優化 / 107

4.1　組件 / 107

4.1.1　Unity 引擎的內建組件 / 108

4.1.2　自定義組件 / 109

4.1.3　添加和修改組件 / 110

4.1.4　動態獲取遊戲對象 / 112

4.2　Transform 組件 / 115

4.2.1　三維向量 / 115

4.2.2　使用Transform 組件改變遊戲

　　 　對象的位置 / 116

4.2.3　控制遊戲對象的旋轉 / 117

4.2.4　平滑跟隨 / 119

4.2.5　Transform 組件的層級關系 / 121

4.3　剛體組件 / 122

4.3.1　使用剛體組件 / 122

4.3.2　物理管理器 / 126

4.4　碰撞組件 / 129

4.4.1　箱體碰撞體 / 130

4.4.2　球形碰撞體 / 131

4.4.3　膠囊碰撞體 / 131

4.4.4　網格碰撞體 / 132

4.4.5　車輪碰撞體 / 133

4.4.6　地形碰撞體 / 135

4.4.7　物理材質 / 135

4.5　碰撞檢測 / 137

4.5.1　碰撞事件 / 137

4.5.2　觸發器事件 / 140

4.5.3　應用Tag / 142

4.6　角色控制器組件 / 146

4.6.1　使用角色控制器控制移動

　　　和跳躍 / 147

4.6.2　角色控制器的碰撞檢測 / 150

4.7　關節組件 / 152

4.7.1　鉸鏈關節組件 / 153

4.7.2　固定關節組件 / 155

4.7.3　彈簧關節組件 / 156

4.7.4　角色關節組件 / 157

4.7.5　可配置關節組件 / 158

4.7.6　布娃娃系統 / 160

4.8　布料組件 / 163

4.9　恒力組件 / 169

4.10　實例：AIGC 生成物理小遊戲 / 169

思考與練習 / 175

第5 章　AIGC 驅動的遊戲界面設計 / 177

5.1　圖片精靈——Sprite / 178

5.2　畫布——Canvas / 178

5.2.1　Canvas 組件 / 178

5.2.2　畫布縮放器組件 / 182

5.2.3　射線投射器組件 / 183

5.2.4　渲染順序 / 183

5.2.5　矩形變換組件 / 184

5.3　內容顯示UI 元素 / 188

5.3.1　Text 組件 / 188

5.3.2　Image 組件 / 191

5.3.3　Raw Image 組件 / 194

5.4　交互UI 元素 / 194

5.4.1　Button 組件 / 194

5.4.2　Scrollbar 組件 / 197

5.4.3　Scroll Rect 組件 / 198

5.4.4　Input Field 組件 / 199

5.4.5　Dropdown 組件 / 201

5.4.6　Toggle 組件 / 203

5.5　Event System 對象 / 205

5.6　UI Toolkit / 205

5.7　實例：AIGC 生成音樂播放器界面 / 208

思考與練習 / 208

第6 章　AIGC 與遊戲數據持久化 / 210

6.1　PlayerPrefs 類 / 210

6.1.1　數據的存儲和讀取 / 211

6.1.2　檢查和刪除數據 / 213

6.2　保存JSON 到本地 / 215

6.2.1　JSON 的語法規則 / 215

6.2.2　JSON 的對象和數組 / 216

6.2.3　生成JSON / 216

6.2.4　解析JSON / 217

6.2.5　保存JSON 到本地 / 219

6.3　Application 類 / 223

6.3.1　數據路徑 / 223

6.3.2　場景索引 / 223

6.3.3　異步加載 / 225

6.3.4　退出遊戲 / 227

6.4　打包與發布 / 227

6.5　實例：AIGC 生成保存進度功能 / 228

思考與練習 / 232

第7 章　AIGC 與在線遊戲開發 / 233

7.1　網絡協議 / 233

7.2　網絡遊戲 / 234

7.3　服務器與客戶端通信 / 234

7.3.1　創建TCP 本地服務端 / 235

7.3.2　TCP 客戶端的連接和斷開 / 238

7.4　實例：AIGC 生成聊天服務端 / 242

思考與練習 / 248

第8 章　遊戲開發中的AIGC 解決方案 / 249

8.1　從手工編碼到AI 增強的開發模式

　 　演進 / 249

8.1.1　通義靈碼的核心AI 能力 / 250

8.1.2　通義靈碼對Unity 系統架構的

　　 　理解能力 / 250

8.2　代碼風格統一與規範自動檢查 / 251

8.2.1　代碼風格統一的傳統做法 / 252

8.2.2　借助通義靈碼實現規範自動

　　 　檢查 / 253

8.3　代碼重構自動化 / 255

8.3.1　優化設計模式與解耦 / 255

8.3.2　代碼復用性與模塊化 / 256

8.3.3　Unity 項目自動化重構的通用

　　 　策略 / 257

8.4　Lingma IDE / 258

8.4.1　通義靈碼編程智能體 / 258

8.4.2　記憶與MCP 服務 / 259

8.5　實例：使用通義靈碼智能體生成

　 　Unity 完整項目 / 262

思考與練習 / 266

參考文獻 / 268