了得網計算機/網絡_Unity實戰（第3版）

產品特色

編輯推薦

2021年對遊戲行業而言是收獲滿滿的一年。遊戲的發行數量達到前所未有的水
平，收入增加，玩家也找到了自己喜愛的遊戲。隨著全球經濟與社會生活都逐漸從疫情中恢復，遊戲行業也繼續尋找前進的道路。在未來一年以及更長時間裡遊戲行業將呈現以下六種趨勢:
●遊戲壽命將會延長。
●跨平臺多人遊戲將更普遍。
●移動多人遊戲將在未來十年成為行業內標準。
●獨立開發者和中小型市場開發者將會越來越注重創新，為玩家帶來更智能的
體驗。
●對專業工具和第三方專業知識的采用將會增多。
Unity平臺上有大量頗具價值的學習資源，但這些資源比較零散，需要進行深度
挖掘纔能找到所需的內容。而本書把初學者需要了解的所有內容都放在一起，以清晰、富有邏輯的方式呈現出來，為初學者打開了遊戲編程的大門。尤其是通過學習本書的“實踐”部分，讀者很快就可以開始編寫代碼——不隻是編寫書中的示例代碼，還可以編寫自己的遊戲代碼，因為本書並不僅僅是簡單地完成遊戲示例所需的功能代碼，還對代碼進行重構，提升可擴展性和復用性。

內容簡介

編寫遊戲能獲得較豐厚的回報並且充滿樂趣——使用Unity，很容易上手編寫遊戲！Unity會為我們處理繁重的工作，所以你可以專注於遊戲玩法、圖像和用戶體驗。C#的支持和一個龐大的預構建組件生態繫統甚至可以幫助開發新手快速從繪圖板轉向屏幕。《Unity實戰（第3版）》介紹如何使用Unity遊戲平臺創建遊戲。其中包含的許多2D、3D和AR/VR遊戲示例能讓你親身體驗Unity的工作流程和**進的渲染引擎。《Unity實戰（第3版）》已完全更新，介紹了Unity的XR工具包，展示了如何開始構建VR和AR應用。 ● 創建跑、跳、撞東西的角色 ● 用AI編寫敵人腳本 ● 播放音樂和空間感知音效 ● 將遊戲部署到桌面、手機和網頁上

作者簡介

Joseph Hocking 是一位專門從事交互式媒體開發的軟件工程師。他目前在高通公司工作，在BUNDLAR 工作時編寫了本書第3 版的大部分內容，在Synapse Games 工作時編寫了本書的第1 版。他還曾在伊利諾伊大學芝加哥分校、芝加哥藝術學
院和芝加哥哥倫比亞學院授課。他與妻子和兩個孩子住在芝加哥郊區。更多信息可以訪問他的個人網站(見鏈接[1])。

第Ⅰ部分起步
第1 章初識Unity.3
1.1 為什麼Unity 如此優秀4
1.1.1 Unity 的優勢4
1.1.2 要意識到的缺點6
1.1.3 使用Unity 構建的遊戲示例7
1.2 如何使用Unity10
1.2.1 Scene 視圖、Game 視圖和工具欄12
1.2.2 使用鼠標和鍵盤.14
1.2.3 Hierarchy 視圖和Inspector面板14
1.2.4 Project 和Console 標簽.15
1.3 開始使用Unity 編程16
1.3.1 在Unity 中運行代碼：腳本組件16
1.3.2 使用附帶的IDE：Visual Studio.18
1.3.3 打印到Console 視圖：Hello World！19
1.4 小結21
第2 章構建一個令人置身3D 空間的演示遊戲.23
2.1 在開始之前24
2.1.1 對項目做計劃24
2.1.2 了解3D 坐標空間.25
2.2 開始項目：在場景中放置對像 27
2.2.1 布景：地面、外牆和內牆 27
2.2.2 光源和攝像機. 29
2.2.3 玩家的踫撞器和視點. 31
2.3 移動對像：應用變換的腳本 32
2.3.1 圖示說明如何通過編程實現移動 32
2.3.2 編程實現圖中演示的運動 32
2.3.3 理解局部和全局坐標空間 34
2.4 用於觀察周圍情況的腳本組件：MouseLook. 35
2.4.1 跟蹤鼠標移動的水平旋轉 37
2.4.2 有限制的垂直旋轉 38
2.4.3 同時進行水平和垂直旋轉 40
2.5 鍵盤輸入組件：第一人稱控制 42
2.5.1 響應按鍵. 43
2.5.2 設置獨立於計算機運行速度的移動速率 44
2.5.3 移動CharacterController以檢測踫撞 44
2.5.4 將組件調整為走路而不是飛翔46
2.6 小結48
第3 章在3D 遊戲中添加敵人和子彈.49
3.1 通過射線投射射擊50
3.1.1 什麼是射線投射.50
3.1.2 使用ScreenPointToRay命令射擊.51
3.1.3 為瞄準點和擊中點添加可視化指示器53
3.2 編寫反應性目標腳本.56
3.2.1 確定被擊中的對像56
3.2.2 警告目標被擊中.57
3.3 漫遊AI 基礎58
3.3.1 圖解基礎AI 的工作原理.58
3.3.2 使用射線投射發現障礙物59
3.3.3 跟蹤角色的狀態.61
3.4 生成敵人預制體62
3.4.1 什麼是預制體63
3.4.2 創建敵人預制體.63
3.4.3 在不可見的Scene Controller 中實例化.64
3.5 通過實例化對像進行射擊.67
3.5.1 創建子彈預制體.67
3.5.2 發射子彈並和目標踫撞69
3.5.3 傷害玩家.71
3.6 小結72
第4 章為遊戲開發圖形.73
4.1 了解美術資源.73
4.2 構建基礎3D 場景：白盒76
4.2.1 白盒的解釋76
4.2.2 為關卡繪制平面圖 77
4.2.3 根據平面圖布局幾何體 77
4.3 使用2D 圖像為場景貼圖. 79
4.3.1 選擇文件格式. 80
4.3.2 導入圖像文件. 81
4.3.3 應用圖像. 83
4.4 使用貼圖圖像產生天空視覺效果 84
4.4.1 什麼是天空盒. 84
4.4.2 新建天空盒材質 85
4.5 使用自定義3D 模型 87
4.5.1 選擇文件格式. 88
4.5.2 導出和導入模型 89
4.6 使用粒子繫統創建效果 91
4.6.1 調整默認效果的參數. 92
4.6.2 為火焰應用新貼圖 94
4.6.3 將粒子效果附加到3D對像上 95
4.7 小結 96
第Ⅱ部分輕松工作
第5 章使用Unity 的2D 功能構建一款記憶力遊戲.99
5.1 設置2D 圖形100
5.1.1 為項目做準備100
5.1.2 顯示2D 圖像(sprite).103
5.1.3 將攝像機切換為2D模式.104
5.2 構建卡片對像並使它響應單擊106
5.2.1 用sprite 構建對像.106
5.2.2 鼠標輸入代碼107
5.2.3 當單擊時顯示卡片正面.107
5.3 顯示不同的卡片圖像. 108
5.3.1 通過編程加載圖像 109
5.3.2 通過不可見的Scene
Controller 設置圖像. 110
5.3.3 實例化卡片的網格 112
5.3.4 打亂卡片. 113
5.4 實現匹配並為匹配評分 114
5.4.1 保存並比較翻開的卡片 115
5.4.2 隱藏不匹配的卡片 116
5.4.3 分數的文本顯示. 117
5.5 重啟按鈕 119
5.5.1 使用SendMessage編寫UIButton 組件. 119
5.5.2 從SceneController 中調用LoadScene 121
5.6 小結 122
第6 章創建基本的2D 平臺遊戲 123
6.1 設置圖形 124
6.1.1 放置牆壁和地面. 124
6.1.2 導入sprite sheet 125
6.2 左右移動玩家. 126
6.2.1 編寫鍵盤控制 127
6.2.2 與牆壁踫撞 128
6.3 播放sprite 動畫. 129
6.3.1 講解Mecanim 動畫繫統 129
6.3.2 在代碼中觸發動畫的播放 131
6.4 添加跳躍功能. 132
6.4.1 因重力而下落 132
6.4.2 實現向上躍動 133
6.4.3 檢測地面. 134
6.5 平臺遊戲的附加功能. 135
6.5.1 不同尋常的地面：斜坡和單向平臺.136
6.5.2 實現移動的平臺.137
6.5.3 攝像機控制140
6.6 小結141
第7 章在遊戲中放置GUI143
7.1 在開始寫代碼之前.144
7.1.1 立即模式GUI 還是高級2D 界面144
7.1.2 規劃布局146
7.1.3 導入UI 圖像.146
7.2 設置GUI 顯示147
7.2.1 為界面創建畫布.147
7.2.2 按鈕、圖像和文本標簽.148
7.2.3 控制素的位置.151
7.3 編程實現UI 中的交互153
7.3.1 編程實現不可見的UIController154
7.3.2 創建彈出窗口155
7.3.3 使用滑動條和輸入字段設置值159
7.4 通過響應事件更新遊戲161
7.4.1 集成事件繫統162
7.4.2 從場景中廣播和監聽事件.162
7.4.3 從HUD 廣播和監聽事件.163
7.5 小結165
第8 章創建第三人稱3D 遊戲：玩家移動和動畫.167
8.1 將攝像機視圖調整為第三人稱視角169
8.1.1 導入用於觀察的角色. 170
8.1.2 將陰影添加到場景 171
8.1.3 圍繞玩家角色旋轉攝像機 172
8.2 編程控制攝像機的相對移動 175
8.2.1 旋轉角色以面向移動方向 176
8.2.2 朝某方向前進 178
8.3 實現跳躍動作. 179
8.3.1 應用垂直速度和加速度 180
8.3.2 修改地面檢測來處理邊緣和斜坡 181
8.4 設置玩家角色上的動畫 185
8.4.1 在導入的模型上定義動畫剪輯 187
8.4.2 創建動畫控制器. 188
8.4.3 編寫操作Animator 組件的代碼 192
8.5 小結 193
第9 章在遊戲中添加交互設施和物件. 195
9.1 創建門和其他設施 196
9.1.1 用按鍵控制開關的門. 196
9.1.2 在開門之前檢查距離和朝向 197
9.1.3 創建變色監控器. 199
9.2 通過踫撞與對像交互. 200
9.2.1 和具有物理屬性的障礙物踫撞 201
9.2.2 用觸發器對像操作門. 202
9.2.3 收集當前關卡散落的物件 205
9.3 管理倉庫數據和遊戲狀態.206
9.3.1 設置玩家和倉庫管理器.207
9.3.2 編程實現遊戲管理器208
9.3.3 把物品存儲在集合對像中：List 與Dictionary.212
9.4 用於使用和裝備物品的倉庫UI215
9.4.1 在UI 中顯示倉庫物品215
9.4.2 裝備用於開門的鑰匙217
9.4.3 使用血量包恢復玩家的血量.219
9.5 小結220
第Ⅲ部分衝刺階段
第10 章將遊戲連接到互聯網.223
10.1 創建戶外場景224
10.1.1 使用天空盒生成天空視覺效果.225
10.1.2 通過代碼設置氛圍226
10.2 從互聯網服務下載天氣數據.228
10.2.1 使用協程請求HTTP數據231
10.2.2 解析XML .235
10.2.3 解析JSON.236
10.2.4 基於天氣數據更新場景239
10.3 添加網絡布告欄240
10.3.1 從互聯網加載圖像240
10.3.2 在布告欄上顯示圖像.243
10.3.3 緩存下載的圖像以供重用244
10.4 將數據發送到Web服務器. 246
10.4.1 跟蹤當前的天氣：發送post 請求. 247
10.4.2 PHP 中的服務器端代碼 248
10.5 小結 249
第11 章播放音頻：音效和音樂 251
11.1 導入音效 252
11.1.1 支持的文件格式 252
11.1.2 導入音頻文件. 254
11.2 播放音效 255
11.2.1 音頻剪輯、音源和聲音監聽器 255
11.2.2 設定循環播放的聲音 256
11.2.3 用代碼觸發音效 257
11.3 使用音頻控制接口. 258
11.3.1 建立中心Audio Manager 259
11.3.2 音量控制UI. 261
11.3.3 播放UI 聲音 264
11.4 添加背景音樂 265
11.4.1 播放循環音樂. 266
11.4.2 獨立控制音樂的音量 269
11.4.3 背景音樂的淡入淡出 271
11.5 小結 274
第12 章將各部分整合為一個完整的遊戲 275
12.1 再次利用項目構建動作RPG 演示遊戲. 276
12.1.1 將多個項目的資源和代碼裝配在一起277
12.1.2 編程實現“點擊”控制：角色移動和設備操控.279
12.1.3 使用新界面替換舊GUI.285
12.2 開發總體遊戲結構.291
12.2.1 控制任務流和多個關卡292
12.2.2 到達出口，完成一個關卡296
12.2.3 被敵人捉到時闖關失敗298
12.3 處理玩家在遊戲過程中的進度.299
12.3.1 保存並加載玩家進度299
12.3.2 完成三個關卡，遊戲通關303
12.4 小結.305
第13 章將遊戲部署到玩家設備上307
13.1 構建到桌面端：Windows、Mac 和Linux.309
13.1.1 構建應用程序.310
13.1.2 調整Player Settings：設置遊戲的名稱和圖標311
13.1.3 平臺依賴的編譯311
13.2 構建到Web 端.313
13.2.1 構建嵌入網頁的遊戲314
13.2.2 與瀏覽器中的JavaScript通信 314
13.3 構建到移動端：iOS 和Android 318
13.3.1 設置構建工具. 319
13.3.2 貼圖壓縮 323
13.3.3 開發插件 324
13.4 XR(擴展現實)開發. 332
13.4.1 支持虛擬現實頭戴式設備 333
13.4.2 面向移動端增強現實的AR Foundation 334
13.5 小結 339
後記 341
附錄A 場景導航和快捷鍵 343
A.1 使用鼠標進行場景導航. 343
A.2 常用的快捷鍵 344
附錄B 與Unity 一同使用的外部工具. 345
B.1 編程工具. 345
B.1.1 Rider 345
B.1.2 Xcode 345
B.1.3 Android SDK 346
B.1.4 版本控制(Git、SVN) .346
B.2 3D 美術應用程序346
B.2.1 Maya346
B.2.2 3ds Max346
B.2.3 Blender .347
B.2.4 SketchUp.347
B.3 2D 圖像編輯器.347
B.3.1 Photoshop347
B.3.2 GIMP.347
B.3.3 TexturePacker 347
B.3.4 Aseprite 和Pyxel Edit .347
B.4 音頻軟件.348
B.4.1 Pro Tools .348
B.4.2 Audacity 348
附錄C 在Blender 中創建長凳模型.349
C.1 構建網格幾何體350
C.2 模型的貼圖映射353
附錄D 在線學習資源357
D.1 其他指南.357
D.2 代碼庫358

前言

雖然我從事遊戲編寫工作已很長時間了，但最近纔開始使用Unity。當我開始開發遊戲時，Unity 尚未出現，它的第1 版在2005 年發布。從一開始，它就承諾要作為遊戲開發工具，但直到發布了幾個版本，它也沒有實現諾言。iOS 和Android 等平臺(統稱為“移動”平臺)是後來纔出現的，這些平臺在很大程度上促成了Unity 日益突出的地位。
最初，我將Unity 視為一個有趣的開發工具，我關注它，但並不真正使用它。那段時間，我在為桌面計算機、網站編寫遊戲，為各種客戶端開發項目。我使用過Blitz3D和Flash 等工具，它們很適合編程，但有諸多限制。隨著這些工具開始過時，我一直在尋找更好的遊戲開發方法。
我從Unity 3 開始體驗，後來在Synapse Games 的開發工作中就完全轉向了Unity。最初是為Synapse 開發網頁遊戲，最終轉向了移動遊戲。然後，我們進入遊戲開發的完整生命周期，因為Unity 使我們能夠從同一個代碼庫部署到網頁和移動平臺！
我一直認為分享知識很重要，講授遊戲開發課程也有好幾年了。這麼做的主要原因是很多導師和老師的言傳身教對我的影響(順便說一句，我的老師Randy Pausch 是如此鼓舞人心，他在2008 年去世前不久發表了名為The Last Lecture 公開演講)。我曾在多所學校授課，而我一直以來都想寫一本關於遊戲開發的書。
本書的許多方面都是我第一次學習Unity 時所期望獲得的學習內容。Unity 的眾多優點之一是有大量有價值的學習資源，但這些資源比較零散(諸如腳本參考或獨立的教程)，需要讀者進行深度挖掘纔能找到需要的內容。最好有一本書，能把需要了解的所有內容都放在一起，以清晰、合乎邏輯的方式呈現出來，這就是本書的目標。本書的讀者對像是對Unity 很陌生的編程老手，以及遊戲開發新手。書中選取的項目則反映了我通過快速連續地完成各種自由項目獲得技能和信心的經驗。
學習使用Unity 開發遊戲是一次激動人心的冒險。對我來說，學習如何開發遊戲意味著要忍受很多麻煩；但對讀者而言，擁有了本書則意味著擁有了一份清晰簡明的學習資源。
關於本書
本書適用對像
本書介紹如何使用Unity 編寫遊戲。有經驗的程序員可以把它當成Unity 的入門書籍。本書的目標十分明確：帶領有一些編程經驗但沒有Unity 經驗的讀者使用Unity開發遊戲。
講授開發最好的方式是完成示例項目，學生通過制作示例來學習，這正是本書采用的方式。本書的各個主題展現為構建遊戲示例的步驟，當瀏覽本書時，鼓勵讀者在Unity 中構建這些遊戲。不同於其他書籍，本書每幾章便挑選不同的項目來講解，而不是整本書隻開發一個項目。其他有些書籍采用“一個完整項目”的方法進行講解，
不足之處是如果對前面的章節不感興趣，就很難跳到中間的章節。
本書比大多數Unity 書籍(特別是入門書籍)都更加注重嚴格的編程內容。Unity 通常被描述成不需要編程的功能集合，這是一個錯誤的觀點，它無法讓人們明白制作一款商業遊戲都需要學會哪些知識。如果不知道如何編寫計算機程序，最好先使用“免費互動編碼”網站(詳見鏈接[1])之類的資源進行學習，學習完編程後再回來看本書。
不必擔心具體的編程語言，本書通篇使用了C#，但其他編程語言的技能也可以派上用場。本書的第Ⅰ部分會占用一定篇幅介紹新的概念，並仔細地引導讀者在Unity中開發第一款遊戲，但剩下的章節將更快地推進，讓讀者了解多種遊戲類型的項目。
本書最後會描述如何將遊戲部署到各種平臺(如Web 和移動平臺)，但本書的重點不會涉及最終的部署目標，因為Unity 與平臺無關。
至於遊戲開發的其他方面，藝術學科的廣泛覆蓋會減少本書專業方面的介紹，而涉及更多的Unity 外部軟件(例如，所使用的動畫軟件)。所以關於美術任務的討論將僅限於Unity 或所有遊戲開發者都應知道的方面(請注意，附錄C 是關於自定義對像建模的)。
學習路線圖
第1 章介紹跨平臺的遊戲開發環境——Unity。你將學習Unity 中所有對像所基於的組件繫統，以及如何編寫和運行基本腳本。
第2 章演示在3D 中編寫移動示例的步驟，涵蓋鼠標和鍵盤輸入等主題。全面解釋3D 位置和旋轉的定義和管理。
第3 章將移動示例轉變為第一人稱射擊遊戲，講解射線投射和基礎AI。射線投射(向場景投射一條線，並觀察相交情況)是所有類型遊戲中很有用的操作。
第4 章涵蓋了美術資源的導入和創建。本章不關注代碼，因為每個項目都需要(基本)模型和貼圖。
第5 章學習如何在Unity 中創建2D 益智遊戲。盡管Unity 開始時僅包括3D 圖形，但現在也能很好地支持2D 圖形。
第6 章用平臺遊戲機制擴展2D 遊戲。特別是，實現玩家的控制、物理和動畫。
第7 章介紹Unity 中最新的GUI 功能。每個遊戲都需要UI，而最新版本的Unity為創建UI 提供了一個改進的繫統。
第8 章展示如何在3D 中創建另一種移動遊戲，此時從第三人稱的視角看到場景。實現第三人稱控制將展示一繫列3D 數學操作，學習如何使用帶動畫的角色。
第9 章瀏覽如何在遊戲中實現交互設備和物品。玩家有很多方式操作這些設備，包括直接觸摸它們，接觸遊戲中的觸發器，或者是按下控制器的某個按鈕。
第10 章涵蓋了如何與互聯網通信。學習如何使用標準互聯網技術來發送和接收消息。例如HTTP 請求，從服務器獲取XML 或JSON 數據。
第11 章介紹如何編寫音頻功能。Unity 對短音效和長音軌提供了很好的支持，這兩種類型的音頻對於所有電子遊戲都很重要。
第12 章將不同章節的碎片整合到一個遊戲中。此外，你還將學習如何編程實現“點擊”控制，以及如何保存玩家的進度。
第13 章構建最終應用並發布到多個平臺，如桌面、網頁和移動，甚至VR。總之，Unity 使你能夠為每個主流的遊戲平臺創建遊戲。
本書最後還提供了4 個附錄，分別介紹場景導航、外部工具、Blender 和學習資源。
關於代碼和鏈接
本書的所有源代碼，不管是代碼清單或是片段，都使用等寬字體，以便與周圍的文本區別開來。在大多數代碼清單中，代碼都通過注釋指出關鍵概念，而編號有時用於在文本中提供關於代碼的額外信息。代碼是經過格式化的，通過合理地增加換行和縮進，以適應本書可用的頁面空間。
學習本書唯一需要的軟件是Unity，本書使用的是Unity 2020.3.12，它是編寫本書時的最新版本。某些章節偶爾討論其他軟件，但那些僅作為可選的額外部分，而非核心的學習內容。
警告 Unity 項目會記住它們是在哪個版本的Unity 中創建的，如果嘗試在不同版本的Unity 中打開它們，會顯示警告。如果打開本書下載的示例時看到警告，請單擊Continue 按鈕並忽略它。
本書的代碼清單通常展示了在已有的代碼文件中應該添加或修改的內容，除非是首次出現的代碼文件，否則不要用後來的清單覆蓋整個文件。盡管可以下載書中引用的完整示例項目，但最好手動輸入代碼清單中的內容，並觀察所引用的示例。可從GitHub(見鏈接[2])下載書中的示例，也可掃描本書封底的二維碼獲取本書的示例文件。
在此要說明的是，讀者在閱讀本書時會看到一些有關鏈接的編號，形式是數字編碼加方括號，例如，[1]表示讀者可掃描封底二維碼下載Links 文件，在其中可找到章節中的[1]所指向的鏈接。

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