Unity3D游戲場景設(shè)計實例教程CHAPTER

2

Unity3D引擎基礎(chǔ)講解Unity3D引擎介紹Unity3D引擎軟件的安裝Unity3D引擎軟件界面講解Unity3D引擎軟件菜單講解2.1

Unity3D引擎介紹Unity

3

D是由UnityTechnologies公司開發(fā)的綜合性專業(yè)游戲引擎，可以讓用戶輕松創(chuàng)建諸如三維游戲、建筑可視化、實時渲染動畫等類型互動內(nèi)容的多平臺開發(fā)工具。到目前為止Unity

3

D的最新版本已經(jīng)發(fā)展到了

4.3版（見圖2-1

）。圖2-1

Unity3D

4.3引擎編輯器的啟動LOGO就如同Unity

3

D軟件LOGO中那個變幻莫測的盒子一樣，沒有人能夠預(yù)測出Unity

3

D會發(fā)展到如今的應(yīng)用覆蓋率，雖然在Unity

3

D出現(xiàn)了諸如Director、Blender、Virtools或Torque

Game之前也已經(jīng)Builder等眾多相對成熟的小型平臺化綜合性引擎，但它們都沒有Unity

3

D如此強(qiáng)大的跨平臺能力（見圖2-2

），尤其是支持當(dāng)今最火的web、ios和android系統(tǒng)。圖2-2

Unity引擎強(qiáng)大的跨平臺能力（

1

）支持多種格式。Unity

3

D整合多種DCC文件格式，包含3

ds

MaxsMayasLightwares

Collade等文檔，可直接拖曳到Unity中，除原有內(nèi)容外，還包含眾多UVSsVertex和骨骼動畫等功能。（

2

）

3

A級圖像渲染引擎。Unity

3

D渲染底層支持Direct

X和Open

GL，內(nèi)置的100組Shader系統(tǒng)，結(jié)合了簡單易用、靈活、高效等特點(diǎn)，開發(fā)者也可以使用Shader

Lab創(chuàng)自己的Shader，先進(jìn)的遮擋剔除（

OcclusionCulling）技術(shù)以及細(xì)節(jié)層級示技術(shù)（

LOD），可支持大型游戲的運(yùn)行性能。圖2-3所示為Unity

3

D中的法線貼圖效果。圖2-3

Unity引擎中的法線貼圖效果（

3

）高性能的燈光照明。Unity

3

D為開發(fā)者提供了高性能的燈光系統(tǒng)，動態(tài)實時陰影、HDR技術(shù)、光羽與鏡頭特效等，多線程渲染管道技術(shù)將渲染速度大大提升并提供先進(jìn)的全局照明技術(shù)（

GI），可自動進(jìn)行場景光線計算，獲得逼真細(xì)膩的圖像光影效果，如圖2-4所示。圖2-4

Unity3D引擎模擬自然環(huán)境的光影效果（

4

）

NVIDIA專業(yè)的物理引擎。Unity

3

D支持NVIDIA公司的Phys

X物理引擎，可模擬包含剛體、柔體、關(guān)節(jié)物理、車輛物理等擬真物理特效的碰撞效果。（

5

）高效率的路徑尋找與人群仿真系統(tǒng)。Unity

3

D可快速烘焙三維場景模型（

Nav

Mesh）,用來標(biāo)定導(dǎo)航空間的分界線，在Unity

3

D的編輯器中可直接進(jìn)行烘焙，大幅度提高路徑尋找及人群仿真的效率。（

6

）友善的專業(yè)開發(fā)工具。包括GPU事件探查器、可插入的社交API應(yīng)用接口等以實現(xiàn)社交游戲的開發(fā)，專業(yè)級的音頻處理API，為創(chuàng)建豐富逼真的音效效果提供了音頻接口，引擎腳本編輯支持Javas、C#和Boo這三種腳本語言，可幫助使用者快速上手并自由創(chuàng)造豐富的交互內(nèi)容。（

7

）逼真的粒子系統(tǒng)。Unity

3

D開發(fā)的游戲可以達(dá)到難以置信的運(yùn)行速度，在良好的硬件設(shè)備下每秒可以運(yùn)算數(shù)百萬以上的多邊形，內(nèi)置的Shuriken高質(zhì)量粒子系統(tǒng)，可以控制粒子的顏色、大小以及粒子的運(yùn)動軌跡，可以快速創(chuàng)建雨、煙火、火焰、灰塵、爆炸和煙花等粒子特效。（

8

）強(qiáng)大的地形編輯器。開發(fā)者可以在場景中快速創(chuàng)建數(shù)以千計的樹木、巖石等模型，以及數(shù)以億計的草地植被，如圖2-5所示，開發(fā)者只需完成75%的地貌，游戲引擎即可自動填充優(yōu)化完成其余部分。圖2-5

Unity引擎可以快速生成地表植被（

9

）智能界面設(shè)計。Unity

3

D以創(chuàng)新的可視化模式讓用戶輕松構(gòu)建互動體驗，提供直觀的圖形化程序接口，在Unity編輯器的場景視圖中開發(fā)者可以像玩游戲一樣地開發(fā)游戲軟件，可以實時修改游戲數(shù)值和資源，還可以隨時切換到游戲視圖查看游戲場景的最終實際運(yùn)行效果，如圖2-6所示。圖2-6

Unity引擎可以即時觀看游戲的實際效果2.2

Unity3D引擎軟件的安裝Unity

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D引擎編輯器軟件的安裝非常簡單，我們可以登錄Unity

3

D的官方網(wǎng)站（

www.unity

3

d.com）下載Unity

3

D引擎編輯器軟件的最新共享版本。對于不同平臺的游戲制作，Unity有一些最基本的硬件要求：操作系統(tǒng)要求

WindowsXP

SP

2或Mac

OS

X以上的正式版操作系統(tǒng)；顯卡需要具備DX

9

（

Shader

Model

2

）以上性能，如果要使用遮擋剔除功能還需要顯卡的相應(yīng)機(jī)能支持；對于ios平臺游戲的開發(fā)要求系統(tǒng)基于Mac

OS

X“SnowLeopard”10.6版本以上；對于Android平臺游戲的開發(fā)還需要配備相應(yīng)的安卓硬件設(shè)備，同時需要ARMv

7

CPU和Open

GLES

2.0的GPU硬件配備；對于網(wǎng)絡(luò)游戲的開發(fā)，Unity支持IE、Firefox、Safari和Chrome這四

種瀏覽器。下載完成后雙擊Unity

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D引擎編輯器安裝程序的圖標(biāo)，開始進(jìn)入軟件的安裝流程，如圖2-7所示。圖2-7啟動安裝程序單擊Next按鈕進(jìn)入許可協(xié)議面板，然后單擊IAgree同意安裝，如圖2-8所示。圖2-8軟件安裝許可協(xié)議下一步需要選擇想要安裝的程序組件，如圖2-9所示，整個引擎編輯器除了Unity主程序外還包括范例項目、Unity網(wǎng)頁播放器和Monodevelop

3個附屬組件，將其全部點(diǎn)選然后單擊Next按鈕，進(jìn)入下一步安裝。圖2-9安裝程序組件然后選擇軟件程序的安裝路徑（見圖2-10

），默認(rèn)路徑為“C:\ProgramFiles\Unity\Editor\”，需要大約3

GB的硬盤空間，然后單擊Install按鈕，這樣Unity

3

D引擎編輯器就安裝完成了。圖2-10選擇程序安裝路徑2.3

Unity3D引擎軟件界面講解Unity

3

D引擎軟件安裝完成后，我們可以雙擊桌面上的Unity圖標(biāo)來啟動引擎編輯器。圖2-11所示為Unity

3

D引擎編輯器的操作界面，在默認(rèn)狀態(tài)下，Unity

3

D引擎編輯器的界面分為六大部分：上方的工具欄（

Toolbar）、左側(cè)的場景（

Scene

View）及游戲（

Game

View）視圖窗口、右側(cè)的層級面板（

Hierarchy）、項目面板（

Project）和屬性面板（

Inspector），下面我們來分別介紹每個部分的具體功能。圖2-11

Unity3D引擎編輯器的操作界面2.3.1

Project

View項目面板Assets文件夾下產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)、資源都會被同步映射到Project項目面板中，如圖2-12左所示。我們可以通過菜單欄Assets菜單下的ImportNewAssets命令來導(dǎo)入新資源，還可以將Windows中的模型、貼圖、腳本、音頻等源文件直接拖曳進(jìn)項目面板。在項目面板左上角有一個Create創(chuàng)建按鈕，我們可以從項目面板內(nèi)部直接創(chuàng)建各種類型的資源文件，如圖2-12右所示，包括Javascript、C#、Boo等語言腳本、Shader貼圖材質(zhì)、動畫、音頻以及各種預(yù)置文件等。圖2-12項目面板2.3.2

Hierarchy層級面板層級面板包含了Unity

3

D引擎編輯器當(dāng)前項目場景中的所有游戲?qū)ο螅?/p>

GameObject），包括模型及其他預(yù)置組件資源，當(dāng)我們在當(dāng)前場景中添加或刪除游戲?qū)ο螅瑢蛹壝姘逯幸矔鄳?yīng)的增加或刪除，如圖2-13左所示。Unity使用父對象的概念，要想讓一個游戲?qū)ο蟪蔀榱硪粋€的子對象，只需在層級面板中將它拖到另一個對象上即可，子對象將繼承其父對象的

移動、旋轉(zhuǎn)和縮放屬性，在層級面板展開父對象來查看子對象不會對游戲

中的對象產(chǎn)生影響。圖2-13右為并列的游戲?qū)ο蠛统蔀楦缸雨P(guān)系的游戲?qū)ο?。圖2-13層級面板和子父關(guān)系游戲?qū)ο?.3.3

Toolbar工具欄面板工具欄面板主要包括五個基本控制，分別涉及編輯器的不同操作和編輯。變換工具，用來進(jìn)行視圖的平移、縮放、旋轉(zhuǎn)操作和對場景中對象物體的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放操作。在場景視圖中可以通過“W、E、R”快捷鍵對當(dāng)前選中的游戲?qū)ο笪矬w分別進(jìn)行移動、旋轉(zhuǎn)和縮放的操作，如圖

2-14所示。圖2-14

Unity引擎中的移動、選擇和縮放操作變換輔助工具，左側(cè)按鈕用來切換物體對象移動、旋轉(zhuǎn)和縮放的中心點(diǎn)位置，Pivot是將中心點(diǎn)固定于物體的重心，單擊切換為Center模式，將中心點(diǎn)固定于物體的中心。右側(cè)的按鈕是對操作物體的自身坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系進(jìn)行切換，Local為自身坐標(biāo)系，單

擊切換為Global全局坐標(biāo)系。自身坐標(biāo)系是指針對于對象物體自身而言，而全局坐標(biāo)系則是針對于整個場景世界。工具欄中間的三個按鈕是針對于游戲視圖的操作，分別為播放運(yùn)行、暫停播放和逐幀播放操作。層級下拉菜單用于控制場景中選中物體對象的顯示。布局下拉菜單可以設(shè)置Unity

3

D引擎編輯器的界面布局方式，默認(rèn)有四種方式，用戶可以對視圖進(jìn)行隨意的布局，并可以在布局菜單中進(jìn)行保存。2.3.4 Scene

View場景視圖場景視圖窗口是整個Unity

3

D引擎編輯器中最為重要的部分，因為對引擎編輯器的大部分編輯與操作都是在場景視圖中完成的，這類似于3

dsMax的視圖窗口，在場景視圖中我們可以編輯游戲的場景、環(huán)境、玩家角色、攝像機(jī)、燈光、NPC、怪物等所有的游戲?qū)ο螅ㄒ妶D2-15

），要想熟練掌握Unity

3

D引擎編輯器必須先從學(xué)會場景視圖的操作開始。圖2-15

Unity引擎編輯器中的場景視圖Unity

3

D場景視圖的操作方式非常多樣，與3

ds

Max視圖的操作不

同，Unity

3

D場景視圖除了基本的視圖旋轉(zhuǎn)、平移和縮放外，還具備多種第一人稱交互式的操作方法，下面來介紹下場景視圖的幾種不同操作方式。（

1

）按住Alt加鼠標(biāo)左鍵，可以對視圖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。（

2

）按住Alt加鼠標(biāo)中鍵，可以平移拖動當(dāng)前視圖。（

3

）按住Alt加鼠標(biāo)右鍵，可以對視圖進(jìn)行縮放操作。鍵盤上的“↑↓←→”方向鍵可以實現(xiàn)在視圖X/Z平面內(nèi)的前后左右移動。按住鼠標(biāo)右鍵進(jìn)入飛行穿越模式，通過鼠標(biāo)旋轉(zhuǎn)視角，使用鍵盤上的

“W（前）

sS（后）

sA（左）

sD（右）

sQ（上）

sE（下）”鍵進(jìn)入快速移動的第一人稱導(dǎo)航視角。另外視圖中還有一個非常重要的操作方式，當(dāng)我們在視圖窗口中選擇了游戲?qū)ο蟮臅r候，通過鍵盤上的“F”鍵可以實現(xiàn)快速定位，將其顯示在視圖的中心位置，這也是引擎編輯器制作游戲場景的一個常用操作。工具欄面板最左側(cè)的按鈕會根據(jù)視圖操作方式的不同而改變圖標(biāo)。這是平時視圖時的顯示狀態(tài)；

這是移動或旋轉(zhuǎn)視圖時的顯示狀態(tài)；

這是縮放視圖時的顯示狀態(tài)。在場景視圖窗口的右上角有一個顯示坐標(biāo)軸的小圖標(biāo)，這是一個場景視圖輔助工具，可以顯示場景攝像機(jī)的當(dāng)前方向，可以通過單擊不同的坐標(biāo)軸向來快速改變當(dāng)前視圖的視角。按住Shift鍵單擊場景視圖輔助工具可以使視圖在等距模式和透視模式之間進(jìn)行切換，等距模式和透視模式類似于3

ds

Max中的用戶視圖與透視圖的關(guān)系，如圖2-16所示，左側(cè)為透視模式，右側(cè)為等距模式。圖2-16場景視圖的透視模式(Persp)與等距模式(ISO)在場景視圖上方是場景視圖控制條，這里包括兩個下拉菜單和兩個按鈕，如圖2-17所示。第一個下拉菜單用來選擇場景視圖的顯示模式，包括Textured（紋理模式）

sWireframe（線框模式）和Tex-Wire（紋理線框疊加模式），這與3

dsMax視圖中的顯示方式基本類似。第二個下拉菜單是對于場景視圖渲染模式的選擇，包括RGBsAlphasOverdraw和Mipmaps四種模式，無論是場景視圖顯示模式還是渲染模式都只會作用于當(dāng)前視圖，而不會對最終生成的游戲產(chǎn)生任何影響。后面的兩個按鈕分別為“場景照明”和“游戲疊加”，啟用場景照明會讓當(dāng)前場景視圖顯示游戲中的實際光照效果，游戲疊加則是在場景視圖中顯示天空盒子（

Skybox）

sGUI（游戲界面）等對象元素。圖2-17場景視圖控制條2.3.5

Game

View游戲視圖游戲視圖是在Unity

3

D引擎編輯中模擬最終游戲的顯示效果，游戲視圖需要在場景中放置攝像機(jī)才能啟用，關(guān)于場景攝像機(jī)的設(shè)置我們會在后面的章節(jié)中詳細(xì)講解。在設(shè)置好游戲場景攝像機(jī)后，可以通過工具欄面板中的播放按鈕啟動游戲視圖模式來模擬游戲中的實際操作效果，如圖2-18所示。圖2-18

Unity引擎編輯器游戲視圖在游戲視圖上方是游戲視圖控制條，包括一個下拉菜單和三個按鈕。下拉菜單是對游戲視圖顯示比例的設(shè)置，可以根據(jù)不同的顯示器設(shè)置不同的顯示長寬比。右側(cè)的MaximizeonPlay按鈕啟用后，進(jìn)入運(yùn)行模式時將全屏幕最大化顯示游戲視圖。Gizmos按鈕啟用后，所有在場景視圖中出現(xiàn)的Gizmos也將出現(xiàn)在游戲視圖畫面中，這包括使用任意Gizmos類函數(shù)生成的Gizmos。最后是Stats狀態(tài)按鈕，啟用后將在游戲視圖窗口中顯示渲染統(tǒng)計的各種狀態(tài)數(shù)值，如圖2-19所示。圖2-19啟用Stats按鈕生成的渲染統(tǒng)計數(shù)據(jù)2.3.6

Inspector屬性面板Unity引