Unity 游戏开发、01 基础篇 | 阿发入门篇全课程学习笔记

Unity Documentation全课程视频第15,24章视频

afanihao Unity入门,全课程内容个人学习笔记,简单部分一笔带过,重点内容带 ⭐


2.3 窗口布局

  • Unity默认窗口布局

    • Hierarchy 层级窗口
    • Scene 场景窗口,3D视图窗口
    • Game 游戏播放窗口
    • Inspector 检查器窗口,属性窗口
    • Project 项目窗口
    • Console 控制台窗口
  • 恢复默认布局 Window | Layouts | Default

  • 调大页面字体 Preference | UI Scaling


3.1 场景

新项目默认创建了 SampleScene 场景 {摄像机,平行光}


3.2 游戏物体

SampleScene 里 {摄像机,平行光} 就是两个游戏物体

添加物体

  • GameObject 下拉菜单
  • Hierarchy 窗口 右键菜单

选中物体(橙色轮廓)(Inspector显示该物体组件属性)

  • Scene 窗口选中
  • Hierarchy 窗口选中 (物体重叠时

重命名、删除物体

  • Hierarchy 窗口选中右键菜单 Rename | Delete

移动物体

  • Move Tool

3.3 ⭐3D视图

视图内容

  • Gizmo 导航器 :表示世界坐标方向
  • Grid 栅格 : 表示 XZ 坐标平面(可隐藏、配置)
    • 栅格1格长度代表1个单位,尺寸单位约定为1米
  • Skybox 天空盒(可隐藏)

视图操作

  • 旋转 ALT + LMB
  • 缩放 鼠标滚轮、ALT + RMB(精细)
  • 平移 MMB

导航器操作 Gizmo

  • 恢复y轴方向:SHIFT+点击小方块
  • 顶视图:点击任意轴 (小方块右键菜单)

3.4 世界坐标系

左手坐标系,当x轴向右,y轴向上,z轴向里


3.5 ⭐视图中心

视图旋转默认按视图中心点旋转

  • 绕一个物体旋转,需要选中物体后按 F 键(层级窗口双击物体),视图中心设置为该物体坐标原点,然后 ALT + LMB 旋转
  • 添加一个新物体,物体位于视图中心,而不是 {0,0,0}

3.6 透视与正交

  • Perspective 透视视图
    • 物体近大远小
    • 透视畸(ji)变:圆球在角落看起来像椭圆
      • 调小Field of view(广角设定)减少畸变
  • Orthographic 正交视图(Isometric 等距视图)
    • 物体大小与距离无关
    • 常用于物体的布局、对齐操作

4.2 ⭐物体操作

可以在 Inspector 窗口拖动 X Y Z

  • Move tool 移动工具(W):沿着坐标轴、坐标平面移动
  • Rotate tool 旋转工具(E)
    • 朝XYZ轴方向旋转,逆时针为正,顺时针为负。反之相反
    • 按住 CTRL 旋转,按 15 度增量旋转(可修改)
  • Scale tool 缩放工具(R):沿着轴向、整体缩放

操作模式

  • Pivot 轴心 | Center 中心点
  • Global 世界坐标系 | Local 局部坐标系

更多操作

  • 多选(层级窗口,视图窗口鼠标拉框)、复制(CTRL + D)
  • 激活 Active :检查器里第一个勾选项

尝试小插件

主要涉及单c#文件插件(切换视图快捷功能)的安装与使用

  • 拖拽进入资源窗口后自动编译
  • AF插件:G 键的视图中心与F键不同,不会放大框显

5.1 ⭐网格

Mesh,存储了模型的形状数据

  • 模型形状由若干个小面围合而成,内部都是中空的
  • Mesh 中包含了 面、顶点坐标、面的法向 等数据

Unity中观察模型网格(场景窗口右侧栏,2D按钮左边)

  • shaded 着色模式,显示表面材质
  • wireframe 线框
  • shaded wireframe 线框着色(两个都显示)

高模:面数越多,物体表面越精细,GPU负担也就越重

mesh filter 组件定义网格数据


5.2 ⭐材质

Material 定义物体的表面细节(颜色,金属,透明,凹陷,突起)

创建、使用材质

  1. 在资源目录下创建 Material
  2. 修改阿贝多albedo为蓝色(反射率)
  3. 选中物体,把材质拖到物体上

mesh renderer 组件负责渲染,使用材质相当于修改该组件的 Materials 字段,可直接拖动材质到该字段或打开材质浏览器。 (检查器窗口右上角可锁定)


5.3 ⭐纹理(贴图)

用一张图定义物体的表面颜色。模型每个面有不同颜色,与贴图映射,在建模软件里完成

将贴图拖动至 albedo,可以看到叠加的效果(反射率改为白色),按 BackSpace 清掉贴图

建模师提供的模型,本身已经带了网格、表面材质、材质贴图


5.5 ⭐更多细节

  • Unity 平面(plane)是没有厚度的;正面可见,背面透明;从正方体从内部观察,六个面都是透明的
  • 添加物体默认都是有材质的 Default-Material (引擎内部自带),呈现紫红色说明没材质

5.6 ⭐FBX

模型资源

FBX模型一般包含 mesh(定义形状),material(定义光学特性),texture(定义表面像素颜色),有的模型可能定义多个材质。将FBX模型拖动至窗口中生成对象(FBX本身也是一种预制体

贴图文件的路径是约定好的,与fbx相同目录,或者同级 Textures 目录


材质替换(重映射)

  • 在检查器窗口找到材质属性 | Use Embeded Materials | On Demand Remap
  • 使用外部材质:材质属性 | Location | Use External Materials | 修改解压的材质

分解重组

  • FBX里的Mesh单独拖出生成对象,然后给定材质(也可从FBX单独拖出)

6.1 ⭐资源文件

复制资源 CTRL + D

  • 模型文件 .fbx
  • 图片文件 .jpg、.png、.psd、.tif
  • 音频文件 .mp3、.wav、.aiff
  • 脚本文件 .cs
  • 材质文件 .mat
  • 场景文件 .unity (记录物体检查器数据)(1个场景等于1个关卡)
  • 描述文件 .meta (每个文件都有)

除此之外,可将选择的文件导出成资源包 .unitypackage ,导出时可把依赖文件一并导出。再通过 .unitypackage 导入 (整个Assets目录也可以导出)


7.1 轴心、几何中心

Pivot 物体操纵基准点,可以在任意位置,轴心点是在建模软件中指定的,可以用空物体当父节点修改原轴心

Center 几何中心点,一个物体绕中心点旋转(炮塔例子)。多个物体则是物体合体之后的中心点


7.2 ⭐父子关系

在 Hierarchy 窗口呈现两个物体之间的关系(拖物体B到物体A下)

  • 子物体会随着父物体移动旋转(子物体相对坐标不会变化)
  • 删除父物体,子物体一并删除

相对坐标:子物体坐标相对于父物体(子物体坐标等于相对坐标+父节点坐标)


7.3 空物体

  • Create Empty
  • 场景内不可见(无网格信息),但有transform组件
  • 用于节点的组织、管理(武器站 + 炮塔)(修改轴心);标记位置

7.4 ⭐Global、Local

  • Global,世界坐标系:上下、东西、南北
  • Local,本地坐标系:上下、前后、左右 (物体自身为轴)(小车沿车头前进)
  • y 轴 up、z 轴 forward (模型正脸方向与z轴方向一般一致)、x轴 right

8.1 ⭐组件

物体节点可绑定多个组件(component ),一个组件代表一个功能

如 Mesh Filter 网格过滤器(加载Mesh);Mesh Renderer 网格渲染器(渲染Mesh)


Transform 所有物体都有、不能被删除(基础组件)

  • 位置(相对位置);旋转(欧拉角);缩放

8.5 ⭐摄像机

  • Z轴为拍摄方向
  • 摆放摄像机:选中节点 | GameObject | Align with View 对齐视角(CTRL+SHIFT+F),将摄像机视角变为当前场景窗口视角

9.1 ⭐脚本

脚本组件

脚本组件,游戏驱动逻辑,类名和文件名需要一致。编译过程是自动的

只有挂载脚本才能被调用:物体节点添加组件拖动到检查器窗口下面

脚本类继承自 MonoBehaviour


获取物体

  • this 当前脚本组件对象
  • this.gameObject 当前物体
  • this.gameObject.name 当前物体名字(利用获取到的物体对象获取其他属性)
  • this.gameObject.transform 获取 transform 组件(简化为this.transform
GameObject obj = this.gameObject;
string objName = obj.name;
Debug.Log(objName);

Transform tr = this.transform; // this.gameObject.transform
Vector3 pos = tr.position;
Debug.Log(pos);

物体坐标

一般常使用 localPosition ,与检查器中的值一致

  • 世界坐标值 this.transform.position
  • 本地坐标值 this.transform.localPosition

修改本地坐标

this.transform.localPosition = new Vector3(0f, 0f, 3.5f);

移动物体

建议先看 10.1 帧更新

不使用 Time.deltaTime 来移动物体是不匀速的(因为时间增量不同)

正确移动方法是 速度 * 时间(每秒走固定米数,每帧移动距离不同)

  void Update()
  {
    Vector3 pos = this.transform.localPosition;
    pos.z += Time.deltaTime * 10f;
    this.transform.localPosition = pos;
  }

9.4 播放模式

  • 编辑模式
  • 播放(运行)模式:更改不保存,相当于实时调试,实时修改参数并生效
    • 把修改好参数的组件 | Copy Component | 退出播放 | Paste Component Values

10.1⭐帧更新

  • Frame 游戏帧
  • FrameRate 帧率/刷新率
  • FPS(Frames Per Second) 每秒更新多少帧

Update(帧更新):每帧调用一次

  • Time.time 游戏时间(游戏启动后开始计时)
  • Time.deltaTime 距上次帧更新的时间差(时间增量)

Unity 不支持固定帧率,但可以设置一个近似帧率 Application.targetFrameRate = 60;


11.1⭐物体运动

物体移动

使用 transform.Translate(dx,dy,dz) 实现相对运动(参数是坐标增量)

可以添加第四个参数即 transform.Translate(dx,dy,dz,space)

  • Space.World 世界坐标系(默认)
  • Space.Self 本地坐标系(更常用)

物体方向

GameObject.Find("Sphere") 根据名字、路径查找物体

this.transform.LookAt(flag.transform) 将物体 Z 轴转向某一位置,然后每帧沿着 forward 方向按 2m/s 速度前进

  void Start()
  {
    GameObject flag = GameObject.Find("Sphere");
    this.transform.LookAt(flag.transform);
  }
  void Update()
  {
    float speed = 2f;
    float distance = speed * Time.deltaTime;
    this.transform.Translate(0,0,distance,Space.Self);
  }

两物体间距

Vector3 的 magnitude 属性表示向量长度

    Vector3 p1 = this.transform.position;
    Vector3 p2 = flag.transform.position;
    Vector3 p = p2 - p1;
    float distance = p.magnitude;

物体移动到另一物体停止移动

 private GameObject flag;
  void Start()
  {
    flag = GameObject.Find("Sphere");
    this.transform.LookAt(flag.transform);
  }
  void Update()
  {
    Vector3 p1 = this.transform.position;
    Vector3 p2 = flag.transform.position;
    Vector3 p = p2 - p1;
    float distance = p.magnitude;
    if (distance > 0.3f)
    {
      float speed = 2f;
      float dis = speed * Time.deltaTime;
      this.transform.Translate(0,0,dis,Space.Self);
    }
  }

摄像机跟随物体

选择物体,Edit | Lock View to Selected (SHIFT + F)


12.1⭐物体旋转

Quaternion 四元组

transform.rotation 不便操作,不建议使用

Euler Angle 欧拉角

  • transform.eulerAngles
  • transform.LocalEulerAngles
this.transform.localEulerAngles = new Vector3(0, 30, 0);

Vector3 angles = this.transform.localEulerAngles;
angles.y += 30 * Time.deltaTime;
this.transform.localEulerAngles = angles;

transform.Rotate(dx,dy,dz,space)Translate 使用方式类似

实现公转:父物体带动子物体旋转


13.1 脚本运行

场景加载过程(框架自动完成)

  1. 创建节点(游戏物体)
  2. 实例化各个节点的组件(包括脚本组件)| 等同 new 类()
  3. 调用各个组件事件函数

13.2 消息函数

属于 MonoBehaviour (统一行为特性类)的消息函数(事件函数、回调函数)

已被禁用的物体 Start / Update 不会被调用,Awake / Start 方法只会被执行一次

  • Awake 第一阶段初始化(总是会被调用)
  • Start 第二阶段初始化(组件被禁用不调用)
  • Update 帧更新
  • OnEnable 当组件启用时调用
  • OnDisable 当组件禁用时调用

🍔 Awake 总被调用是根据当前脚本组件的启用、禁用状态来说的,而不是根据整个物体节点的生效、不生效状态,物体节点如果不生效 Awake 不会被调用

另外,如果脚本组件只有一个 Awake 方法,那么脚本组件的启用、禁用也就没有意义,Unity不为它添加勾选框


13.3 脚本执行顺序

  1. 第一阶段初始化(所有脚本)
  2. 第二阶段初始化(所有脚本)
  3. 帧更新(所有脚本)

脚本执行顺序与层级摆放顺序无关系,默认所有脚本的执行优先级为 0

  • 选中脚本,打开 Execution Order 对话框
  • 添加脚本,值越小,优先级越高

13.4 主控脚本

一个空节点挂载游戏全局设置的脚本(高优先级)


14.1⭐参数与特性

公有类成员变量:让开发者自定义参数从而控制脚本组件功能

添加特性,为参数添加编辑器提示

[Tooltip("这个是Y轴的角速度")]

14.2 初始化顺序

检查器参数、Awake、Start 都对某一参数初始化时的调用顺序

  1. 脚本组件实例化(检查器参数)(默认值
  2. Awake 修改了参数
  3. Start 修改了参数(最终的值

个人认为可以在 Awake、Start 对参数进行验证操作


14.3 值类型

基类类型、Vector3、Color 都是结构体值类型

值类型特点

  • 直接赋值
  • 没值,则默认 0
  • 可空值类型可为 null(个人测试,该类型不显示在检查器上)

14.4 引用类型

节点、组件、资源、数组类型

public GameObject flag;

15.1⭐输入

鼠标输入

在帧更新方法添加,前两方法针对一次鼠标事件只会True一次(成对关系),第三个方法多次True

两个鼠标事件是全局的,脚本之间互不影响

  • Input.GetMouseButtonDown(int) 按下事件
    • 0 左键、1 右键、2 中键
  • Input.GetMounseButtonUp(int) 抬起事件
  • Input.GetMouseButton(int) 鼠标状态,表示当前键否正在被按下

屏幕坐标

获取屏幕长宽

private void Start()
{
    int width = Screen.width;
    int height = Screen.height;
    Debug.Log($"{width} , {height}");
}

获取屏幕坐标

Input.mousePosition 仅X、Y有值,屏幕左下角为原点,单位为像素

if (Input.GetMouseButtonDown(0))
{
    Vector3 mousePos = Input.mousePosition;
    Debug.Log(mousePos);
}

物体世界坐标转屏幕坐标

用于判断物体是否超出屏幕范围(出界是物体轴心点出界,是能看到物体剩余部分的

Camera.main.WorldToScreenPoint(pos)

X,Y是物体在屏幕的哪个位置,Z是物体距离摄像机的距离

Vector3 pos = this.transform.position;
Vector3 screenPos = Camera.main.WorldToScreenPoint(pos);
if (screenPos.x < 0 || screenPos.x > Screen.width) // 左右边
{
    Debug.Log("出界了");
}

键盘输入

与鼠标输入类似

  • Input.GetKeyDown(keycode) 按下事件
  • Input.GetKeyUp(keycode) 抬起事件
  • Input.GetKey(keycode) 按键状态
    • KeyCode.A 常量看官方文档

16.1⭐组件调用

代码操控组件

将代码组件与音乐组件放至同节点(顺序无影响) ;this.GetComponent<AudioSource>() 获取AudioSource组件

void Update()
{
    if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        PlayMusic();
}

void PlayMusic()
{
    AudioSource audio = this.GetComponent<AudioSource>();
    if (audio.isPlaying)
        audio.Stop();
    else audio.Play(); 
}

组件引用

情景:用主控脚本控制背景音乐空节点音乐组件的播放

不常用方法:在检查器设置节点引用,脚本通过物体节点获得组件

public GameObject bgmNode;
void Update()
{
    if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        PlayMusic();
}
void PlayMusic()
{
    AudioSource audio = bgmNode.GetComponent<AudioSource>();
    if (audio.isPlaying)
        audio.Stop();
    else audio.Play();
}

常用方法:在检查器里设置组件引用,脚本直接访问该组件

public AudioSource bgmComponent;
void Update()
{
    if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        PlayMusic();
}
void PlayMusic()
{
    AudioSource audio = bgmComponent;
    if (audio.isPlaying)
        audio.Stop();
    else audio.Play();
}

  • **this.GetComponent<T>() **获取当前物体下的组件
  • xxx.GetComponent<T>() 获取其他物体下的组件

个人理解每个组件类都有 GetComponent<T> 泛型实例方法,用于获取当前绑定的节点的各个组件


代码组件引用

情景:用一个脚本组件控制另一个脚本组件公开字段,如修改转速

可以是API获取,通过物体节点再获取脚本组件类型,也可以直接引用,下面是直接引用做法(Unity框架自动完成组件查找过程)

public class InputLogic : MonoBehaviour
{
    public FanLogic fan;
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            fan.rotateY = 90f;
        }
    }
}

public class FanLogic : MonoBehaviour
{
    public float rotateY;
    void Update()
    {
        this.transform.Rotate(0,rotateY * Time.deltaTime,0,Space.Self);
    }
}

消息调用

该方法利用反射机制,效率低,不常用,用于调用其他物体中组件的方法

  • 找到目标节点
  • 向目标节点发送“消息"(字符串,函数名字)

执行过程

  1. 找到节点绑定的所有组件
  2. 在所有组件下寻找方法名对应的方法,找到就执行,找不到就报错
public class FanLogic : MonoBehaviour
{
    public float rotateY;
    void Update()
    {
        this.transform.Rotate(0,rotateY * Time.deltaTime,0,Space.Self);
    }

    void DoRotate()
    {
        rotateY = 90f;
    }
}

public class InputLogic : MonoBehaviour
{
    public GameObject fanNode;
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            fanNode.SendMessage("DoRotate");
        }
    }
}

练习、无人机

逻辑很简单,主控节点引用两个脚本组件,然后根据输入修改这两个脚本组件的状态;代码中通过调用各个组件的公开实例方法来修改字段成员

public class RotateLogic : MonoBehaviour
{
    float m_rotateSpeed;
    void Update() =>
        this.transform.Rotate(0, m_rotateSpeed * Time.deltaTime, 0, Space.Self);
    public void DoRotate() => m_rotateSpeed = 360*3;
    public void DoStop() => m_rotateSpeed = 0;
}

public class FlyLogic : MonoBehaviour
{
    float m_speed = 0;
    void Update()
    {
        float height = this.transform.position.y;
        float dy = m_speed * Time.deltaTime;

        if( dy > 0 && height < 4 )
            this.transform.Translate(0, dy, 0, Space.Self);
        else if ( dy < 0 && height > 0)
            this.transform.Translate(0, dy, 0, Space.Self);
    }

    public void Fly ()=> m_speed = 1;
    public void Land() => m_speed = -1;
}

public class MainLogic : MonoBehaviour
{
    public RotateLogic rotateLogic;
    public FlyLogic flyLogic;

    void Start()
    {
        Application.targetFrameRate = 60;
        rotateLogic.DoRotate();
    }

    void Update()
    {
        if(Input.GetKey(KeyCode.W))
            flyLogic.Fly();
        else if (Input.GetKey(KeyCode.S))
            flyLogic.Land();
    }
 }

17.1⭐节点操作

名称查找节点

效率低,不适应变化;如果有父节点最好指定一下路径;不存在返回null;不常用,通常用公开字段引用对象的方法;查找的是生效节点,不生效节点不纳入查找范围

void Start()
{
    GameObject node = GameObject.Find("无人机/旋翼");
    RotateLogic rl = node.GetComponent<RotateLogic>();
    rl.DoRotate();
}

🍔 如果在最前面加/ 表示从根目录开始查找


查找父级

父子级关系由 Transform 维持

  1. 获取父级Transform,
  2. 通过父级Transform获取父级GameObject
  3. 打印父节点名字
void Start()
{
    Transform parent = this.transform.parent;
    GameObject parentNode = parent.gameObject;
    Debug.Log(parentNode.name); // 等同 transform.name 
}

查找子级

transform 实现了迭代器接口可以被 foreach 遍历,拿到多个子节点

void Start()
{
    foreach (Transform child in transform)
    {
        Debug.Log(child.name);
    }
}

也可通过 getChild(int) 索引获取,下标从 0 开始。下面获取第二个子节点transform,不存在返回null

Debug.Log(transform.GetChild(2).name);
Debug.Log(transform.GetChild(2) is Transform);

名称查找子级

用法与名称查找节点类似;不存在返回null;与名称查找节点不同的是子级节点不生效,transform也能被查找到

void Start()
{
    Transform t = transform.Find("旋翼 (1)/旋翼 (2)");
    if (t is null) Debug.Log("Nothing found");
    else
        Debug.Log(t.name);
}

设置父级

transform组件实例方法 SetParent(node) 设置当前transform的父级,如果传入null则无父节点(根目录节点)

void Start()
{
    Transform node = transform.Find("/aa");
    transform.SetParent(node);
}

设置生效

生效与不生效;也相当于显示与隐藏;个人理解为(启用当前全部组件,禁用当前全部组件)

GameObject 类型实例的实例方法 SetActive;修改自身节点是否生效

void Start()
{
    var obj = transform.gameObject;
    Debug.Log(obj.activeSelf);
    obj.SetActive(false);
    Debug.Log(obj.activeSelf);
}

当前节点修改其他节点是否生效

private GameObject obj;

private void Start() =>
    obj = GameObject.Find("aa");

void Update()
{
    if (Input.GetMouseButtonDown(0))
    {
        Debug.Log(obj.activeSelf);
        obj.SetActive(!obj.activeSelf);
        Debug.Log(obj.activeSelf);
    }
}

修改子节点是否生效

void Update()
{
    if (Input.GetMouseButtonDown(0))
    {
        GameObject obj = transform.Find("dd").gameObject;
        Debug.Log(obj.activeSelf);
        obj.SetActive(!obj.activeSelf);
        Debug.Log(obj.activeSelf);
    }
}

练习、俄罗斯方块

private int index = 0;

private void Start()
{
    foreach (Transform child in transform)
        child.gameObject.SetActive(false);    
    transform.GetChild(index).gameObject.SetActive(true);
}

private void Update()
{
    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))ChangeShape();
}

private void ChangeShape()
{
    transform.GetChild(index).gameObject.SetActive(false);
    index = (index + 1) % transform.childCount;
    transform.GetChild(index).gameObject.SetActive(true);
}

18.1⭐资源使用

资源引用

情景:挂一个AudioSource(音频播放)组件,不指定音频AudioClip(音频容器类);要求利用脚本指定播放的资源

注意:在使用 PlayOneShot 实例方法的情况下,音频播放组件的 clip 字段并没有被设定

public AudioClip bgm;

private void Start()
{
    var audioSource = GetComponent<AudioSource>();
    // audioSource.clip = bgm;
    // audioSource.Play();
    audioSource.PlayOneShot(bgm);
}

列表引用

情景:挂一个AudioSource组件,不指定音频AudioClip;要求利用脚本随机播放几首歌曲里的一首;

public AudioClip[] bgms;
private void Start()
{
    if (bgms.Length == 0)
        Debug.Log("我歌呢");
    var audioSource = GetComponent<AudioSource>();
    // audioSource.PlayOneShot(bgms[Random.Range(0,bgms.Length)]);
    audioSource.clip = bgms[Random.Range(0, bgms.Length)];
    audioSource.Play();
    Debug.Log(audioSource.clip.name);
}

练习、三色球

直接修改颜色也可以直接修改Albedo的颜色(超出入门范畴)

public Material[] ms;
private int index = 0;
private void Update()
{
    if (Input.GetMouseButtonDown(0))
    {
        index = (index + 1) % ms.Length;
        Material m = ms[index];
        MeshRenderer mr = GetComponent<MeshRenderer>();
        mr.material = m;
    }
}

19.1⭐定时调用

延迟调用

继承了 MonoBehaviour;利用了反射;delay、interval 是秒不是毫秒

  • Invoke(string func,float delay) 只调用一次
  • InvokeRepeating(string func,float delay,float interval) 首次执行后循环调用
  • IsInvoking(func) 是否在调度队列中
  • CancelInvoke(func) 取消调用、从调度队列中移除

注意:每次 InvokeRepeating,都会添加一个新的调度(加到调度队列),然后大循环每次循环遍历调度队列

private void Start()
{
    // Invoke("DoSomething",1);
    InvokeRepeating("DoSomething",1,2);
}

void DoSomething() =>
    Debug.Log("HELLO WORLD " + Time.time);

单线程引擎

Unity 引擎核心是单线程的

private void Start()
{
    Debug.Log(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
    InvokeRepeating("DoSomething",1,2);
}

private void Update()
{
    Debug.Log(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
}

void DoSomething() =>
    Debug.Log(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);

终止调度

调用一次 CancelInvoke(string func) 终止了两个同函数的调度;全部都取消不用加参数

private static int COUNT = 1;
private void Start()
{
    InvokeRepeating("DoSomething",1,2);
    InvokeRepeating("DoSomething",1,2);
}

private void Update()
{
    if (Time.time > 10)
        if (IsInvoking("DoSomething"))
        {
            CancelInvoke("DoSomething");
            Debug.Log("调度被终止了");
        }
}

void DoSomething()
{
    int i = COUNT++;
    Debug.Log($"我是任务 {i}");
}

练习、红绿灯

public Material[] colors;
private int index = 0;

private void Start()
{
    Invoke("ChangeColor",0);
}

void ChangeColor()
{
    GetComponent<MeshRenderer>().material = colors[index];
    index = (index + 1) % colors.Length;
    if (index == 1)
        Invoke("ChangeColor", 3);
    else if(index == 2)
        Invoke("ChangeColor", 0.5f);
    else 
        Invoke("ChangeColor", 3);
}

练习、加速减速

public float speedY = 0f;
private int control = 1;

private void Start()
{
    InvokeRepeating("SpeedControl",0,0.1f);
}

void Update()
{
    transform.Rotate(0,speedY * Time.deltaTime,0,Space.Self);
    if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        control = -control;
}

void SpeedControl()
{
    speedY = speedY + 10f * control;
    speedY = speedY > 180 ? 180 : speedY;
    speedY = speedY < 0 ? 0 : speedY;
}

20.1⭐Vector3

特性

Vector3 是结构体,里面有三个字段 x,y,z,向量是有方向的量,有长度

  • v.magnitude 长度(模长)
  • v.normalized 单位向量标准化(长度为1的向量是单位向量)
    • 向量的每个分量都除以向量的模长
  • 常用静态常量有很多
    • Vector3.zero (0,0,0)
    • Vector3.up (0,1,0)
    • Vector3.right (1,0,0)
    • Vector3.forward (0,0,1)

  • 向量有加减运算(初中知识)
  • 向量有乘法运算

    • 标量乘法:放大倍数
    • 点积:Vector3.Dot(a,b)
    • 叉积:Vector3.Cross(a,b)
  • 不可空值类型不能被设置为 null,可以留空不写,即默认值 0,0,0

public Vector3 speed; // = null;  EXCEPTION

测距

物体之间的距离,确切的说是轴心点之间的距离

  • 向量相减然后求距离
  • 或直接用 Vector3.Distance(Vector3 a,Vector3 b)
public GameObject a;
public GameObject b;
private void Start()
{
    Vector3 apos = a.transform.position,bpos = b.transform.position;
   float disc = Vector3.Distance(apos, bpos);
   Debug.Log(disc);
   Debug.Log((apos-bpos).magnitude);
}

物体运动方向

让一个物体沿着某一方向运动(Translate 有多个函数重载方法)

public Vector3 speed;
private void Update()
{
    transform.Translate(speed * Time.deltaTime,Space.Self);
}

21.1⭐预制体

创建

预先制作好的物体节点(模板),*.prefab

样本节点做好后,拖到资源目录下,会生成预制体文件。原始样本节点可以删除

prefab 文件只记录了节点的信息;不包含材质、贴图数据,仅包含引用(导出时会将依赖一并导出)


实例

  • 预制体生成的节点实例在层级窗口是蓝色
  • 右键菜单有预制体相选项 | 检查器窗口上面有预制体相关选项
  • 预制体生成的节点实例可以Unpack断开与预制体的链接,后续预制体的修改不会影响该节点

编辑

  • 单独编辑
    • 双击预制体 | 点击 Scenes 或返回箭头退出
  • 原位编辑
    • 选择预制体实例节点,点击层级管理器右侧箭头或检查器上的Open,此时仅选中的物体被编辑,其余物体是陪衬 | 点击返回箭头退出
    • 有 normal/gray/hidden 三种显示模式
  • 覆盖编辑
    • 修改预制体实例节点后,点击检查器上的 Overrides | 这个操作也可以撤销节点修改

22.1⭐动态创建实例

UnityEngine.Object.Instantiate(Object perfab,Transform parent) 有多个重载版本

创建预制体实例后,应做初始化

  • parent 父节点(方便管理控制)
  • position 、localPosition 位置
  • eulerAngles / localEulerAngles 旋转
  • Script 自带的脚本组件
public GameObject bulletPrefeb;
public GameObject bulletFolder;
public GameObject Canno;
private void Update()
{
    if (Input.GetMouseButtonDown(0))
    {
        GameObject obj = Instantiate(bulletPrefeb, null);
        obj.transform.SetParent(bulletFolder.transform);
        obj.transform.position = transform.position;
        obj.transform.eulerAngles = Canno.transform.eulerAngles;
        // obj.transform.rotation = Canno.transform.rotation;
        obj.GetComponent<BulletLogic>().speed = 0.5f;
    }
}

22.3⭐销毁实例

比如 22.1 的子弹案例

  • 飞出屏幕,销毁
  • 按射程、飞行时间销毁
  • 击中目标,销毁

UnityEngine.Object.Destroy(GameObject obj)

  • 不要写成 Destroy(this) ,这相当于删除当前组件
  • Destroy不会立即执;即创建出来实例的Start方法在Update执行完后才会执行
public class BulletLogic : MonoBehaviour
{
    public float speed;
    public float maxDistance;
    void Start()
    {
        Debug.Log("Start Start");
        float lifetime = 1;
        if (speed > 0) lifetime = maxDistance / speed;
        Destroy(gameObject,lifetime);
        Debug.Log("Start Finish");
    }

    void Update() =>
        this.transform.Translate(0, 0, speed, Space.Self);
}

public class SimpleLogic : MonoBehaviour
{
    public GameObject bulletPrefeb;
    public GameObject bulletFolder;
    public GameObject Canno;
    public float speed = 0.5f;
    public float flyTime = 2f;
    private void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            GameObject obj = Instantiate(bulletPrefeb, null);
            Debug.Log("Instantiate Start");
            obj.transform.SetParent(bulletFolder.transform);
            obj.transform.position = transform.position;
            obj.transform.eulerAngles = Canno.transform.eulerAngles;
            // obj.transform.rotation = Canno.transform.rotation;
            obj.GetComponent<BulletLogic>().speed = speed;
            obj.GetComponent<BulletLogic>().maxDistance = speed * flyTime;
            Debug.Log("Instantiate Finish");
        }
    }

练习⭐炮口旋转

官方建议不要获取对象欧拉角再覆盖欧拉角,涉及转换的一些问题

而是固定用一个Vector3当做对象的欧拉角

private Vector3 _eulerAngles;
public float rotateSpeed = 30f;
public GameObject Canno;
void Update()
{
    float delta = rotateSpeed * Time.deltaTime;
    if (Input.GetKey(KeyCode.W))
        if (_eulerAngles.x > -60)
            _eulerAngles.x -= delta;
    if (Input.GetKey(KeyCode.S))
        if (_eulerAngles.x < 30)
            _eulerAngles.x += delta;
    if (Input.GetKey(KeyCode.A))
        _eulerAngles.y -= delta;
    if (Input.GetKey(KeyCode.D))
        _eulerAngles.y += delta;
    Canno.transform.localEulerAngles = _eulerAngles;
}

23.1⭐简单物理

刚体与碰撞体

刚体 RigidBody

使物体具有物理学特性。添加刚体组件后由物理引擎负责刚体的运动

碰撞体组件 Collider

设置物体的碰撞体积范围。也由物理引擎负责

默认添加的碰撞体一般情况下会根据网格自动设置尺寸,可以另外编辑


反弹与摩擦

通过物理材质,设置一些参数后将该物理材质赋给碰撞体组件的物理材质引用


运动学刚体

RigidBody 组件参数 Is Kinematic 打勾,此时为运动学刚体

零质量,不会受重力影响,但可以设置速度来移动;这种运动刚体完全由脚本控制


碰撞检测

需满足以下两个条件

  • 物体是运动刚体
  • 碰撞体开启了 Is Trigger

  • 物理引擎只负责探测(Trigger),不会阻止物体或者反弹
  • 物理引擎计算的是 Collider 之间的碰撞,和物体自身形状无关
  • 当检测到碰撞时,调用当前节点多个事件消息函数,如 OnTriggerEnter
public Vector3 speed;
void Update() =>
    transform.Translate(speed * Time.deltaTime,Space.Self);

private void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    Debug.Log("发生碰撞");
    Debug.Log(other.name);
}

练习、子弹销毁物体

给子弹添加如下代码

private void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    Debug.Log(other.name);
    Destroy(other.gameObject);
    Destroy(gameObject);
}

25.1⭐射击游戏

天空盒

Window | Rendering | Lighting (CTRL + 9)


子弹

public class BulletLogic : MonoBehaviour
{
    public float speed = 1f;

    void Update()
    {
        transform.Translate(0,0,speed * Time.deltaTime,Space.Self);
    }
    private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        if (!other.name.StartsWith("怪兽")) return;
        Destroy(other.gameObject);
        Destroy(gameObject);
    }
}

发射与移动

public class PlayerLogic : MonoBehaviour
{
    public GameObject bulletPrefeb;
    public GameObject bulletFolder;
    public Transform firePos;
    public Transform fireEulerAngles;
    public float speed = 15f;
    public float lifeTime = 3f;
    public float interval = 2f;
    private float _interval = 2f;
    public float moveSpeed = 15f;
    private void Update()
    {
        _interval += Time.deltaTime;
        if (Input.GetMouseButtonDown(0) && _interval > interval)
        {
            _interval = 0f;
            GameObject obj = Instantiate(bulletPrefeb, null);
            obj.transform.SetParent(bulletFolder.transform);
            obj.transform.position = firePos.position;
            obj.transform.eulerAngles = fireEulerAngles.eulerAngles;
            obj.GetComponent<BulletLogic>().speed = speed;
            obj.GetComponent<BulletLogic>().lifeTime = lifeTime;
        }
        if(Input.GetKey(KeyCode.A))
            transform.Translate(-Time.deltaTime * moveSpeed,0,0,Space.Self);
        if(Input.GetKey(KeyCode.D))
            transform.Translate(Time.deltaTime * moveSpeed,0,0,Space.Self);
    }
}

怪兽生成器

public class CreatorLogic : MonoBehaviour
{
    public GameObject enemyPrefeb;
    void Start()
    {
        InvokeRepeating("CreateEnemy",1f,1f);
    }

    void CreateEnemy()
    {
        GameObject obj = Instantiate(enemyPrefeb,transform);
        var pos = transform.position;
        pos.x += Random.Range(-30, 30);
        obj.transform.position = pos;
        obj.transform.eulerAngles = new Vector3(0, 180, 0);
    }
}

添加爆炸特效

public GameObject explosionPrefeb;    
...
private void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    if (!other.name.StartsWith("怪兽")) return;
    Destroy(other.gameObject);
    Destroy(gameObject);
    GameObject obj = Instantiate(explosionPrefeb, null); // 不要挂载子弹节点下面
    // 粒子特效播放完会自毁
    obj.transform.position = transform.position;
}

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