了得網計算機/網絡_Unity3D PlayMaker遊戲設計與實現

內容簡介

本教材依托南京理工大學設計藝術與傳媒學院本科大三《多媒體設計》課程，以交互設計中的多媒體遊戲設計為切入點，面向設計類和數字媒體類學生，以目前國際上*主流的多媒體遊戲設計軟件Unity為載體，選擇可視化編程插件Playmaker，結合多媒體設計教育的規律，進行本教材的編寫。以目前國際上*主流的多媒體遊戲設計軟件Unity為載體，選擇可視化編程插件Playmaker，繫統性地講解如何設計制作一個3D遊戲。

作者簡介

周?E，先後任職於江南大學和南京理工大學，從事數字媒體技術和工業設計專業的教學科研工作。出版過《數據庫原理及應用實驗指導》等教材，主持過江蘇省自然科學基金項目、國家博士後基金面上項目等。

CHAPTER 01
遊戲設計概論001
1.1?遊戲設計與開發002
1.1.1?遊戲與電子遊戲002
1.1.2?電子遊戲的分類003
1.1.3?遊戲設計與開發的過程006
1.2?Unity遊戲引擎007
1.2.1?遊戲引擎007
1.2.2?Unity簡介009
1.2.3?用Unity開發的遊戲011
1.3?PlayMaker可視化編程插件013
1.3.1?PlayMaker簡介013
1.3.2?PlayMaker參與開發的遊戲014
1.4?總結016CHAPTER 01
遊戲設計概論001
1.1?遊戲設計與開發002
1.1.1?遊戲與電子遊戲002
1.1.2?電子遊戲的分類003
1.1.3?遊戲設計與開發的過程006
1.2?Unity遊戲引擎007
1.2.1?遊戲引擎007
1.2.2?Unity簡介009
1.2.3?用Unity開發的遊戲011
1.3?PlayMaker可視化編程插件013
1.3.1?PlayMaker簡介013
1.3.2?PlayMaker參與開發的遊戲014
1.4?總結016
CHAPTER 02
初識Unity3D和PlayMaker017
2.1?Unity的獲取與使用018
2.1.1?Unity的安裝018
2.1.2?Unity的界面020
2.2?Unity的基本操作022
2.3?PlayMaker的獲取與導入025
2.4?PlayMaker的基本操作027
2.4.1?用PlayMaker實現對鼠標移動的響應027
2.4.2?用PlayMaker實現對鼠標單擊的響應031
2.5 總結038
CHAPTER 03
玩家控制角色的設計039
3.1?Hero角色的導入040
3.1.1?導入模型與貼圖041
3.1.2?角色的動畫043
3.1.3?角色控制器（Character Controller）045
3.2?Hero的行為設計與實現047
3.2.1?“前/後移動”的PlayMaker實現047
3.2.2 ?“轉向”的PlayMaker實現052
3.2.3?“攻擊”的PlayMaker實現055
3.2.4?“跳躍”的PlayMaker實現057
3.2.5?“收集”的PlayMaker實現066
3.2.6?“生命繫統”的PlayMaker實現069
3.3?總結070
CHAPTER 04
非玩家控制角色的設計一：戰鬥型NPC071
4.1?戰鬥型NPC（Killer）的行為分析072
4.1.1?總體行為邏輯073
4.1.2?“巡邏”行為的分析074
4.1.3?“追擊”行為和“攻擊”行為的分析076
4.2?戰鬥型NPC（Killer）的PlayMaker實現077
4.2.1?從Asset Store導入角色077
4.2.2?Killer的FSM結構079
4.2.3?總體行為管理模塊的實現（Main FSM）080
4.2.4?“巡邏”行為的實現（Patrol FSM）084
4.2.5?“追擊”行為的實現（Chase FSM）088
4.2.6?“攻擊”行為的實現（Attack FSM）091
4.3?Hero與Killer之間的互動092
4.3.1?Hero的生命繫統093
4.3.2?Killer攻擊Hero時的踫撞檢測097
4.3.3?Killer的生命繫統101
4.3.4?Hero反擊Killer時的踫撞檢測103
4.4?再談Unity中的踫撞體和剛體107
4.5?總結108
CHAPTER 05
非玩家控制角色的設計二：服務型NPC109
5.1?服務型NPC（Mentor）的行為分析110
5.1.1?遊戲中對話的實現110
5.1.2?Mentor的行為111
5.2?服務型NPC（Mentor）的 PlayMaker實現113
5.2.1?角色與遊戲視角切換113
5.2.2?對話框的構建116
5.2.3?總體行為管理模塊的實現（Main FSM）120
5.2.4?“對話”行為的實現（Talk FSM）124
5.3?預制件131
5.4?總結133
CHAPTER 06
遊戲環境的設計134
6.1?地形設計135
6.1.1?創建地形135
6.1.2?地形的紋理139
6.1.3?植樹與LOD技術142
6.1.4?種草148
6.1.5?水面149
6.2?天空盒152
6.3?關卡設計與實現154
6.3.1?存檔點154
6.3.2?Hero的死亡與復活159
6.4?聲音設計與實現166
6.5?總結172
CHAPTER 07
遊戲的圖形用戶界面設計 173
7.1?遊戲中的圖形用戶界面174
7.2?HUD的設計與實現176
7.2.1?血條176
7.2.2?小地圖193
7.3?遊戲主菜單（Main Menu）的設計與實現202
7.3.1?主菜單的搭建202
7.3.2?PLAY按鈕的功能實現208
7.3.3?OPTION按鈕的功能實現210
7.3.4?QUIT按鈕的功能實現216
7.4?遊戲的發布217
7.5?總結220

前言

為什麼要寫這樣一本書
電子遊戲的設計與開發，是個既需要藝術，也需要技術的復雜工作。過去，遊戲開發領域基本都以程序員為主導，而負責遊戲中各種藝術設計工作的模型設計師、UI設計師、動畫設計師等基本都處於輔助地位。隨著《紀念碑谷》這類遊戲的出現，藝術在遊戲設計與開發中的作用得到了顯著提高，而且很多藝術背景的設計師也開始轉做獨立遊戲開發。借助Unity3D這類引擎，遊戲開發的難度已經大大降低。但是阻礙藝術背景的設計師獨立開發遊戲的，仍舊是如何用程序把設計好的各種遊戲素材組裝起來。Unity3D中的代碼基本都是用C#來完成的，要想在短時間內掌握這門編程語言，並且流暢地編寫遊戲腳本並不是一件簡單的事情。而且對於程序員來講，在開發中也經常會遇到需要快速制作出遊戲原型，或者快速實現某種遊戲功能的需求。為了讓更多人能參與到遊戲開發中，更方便快捷地開發電子遊戲，出現了一些可視化編程工具。而PlayMaker無疑是其中受歡迎的一款。
雖然PlayMaker得到越來越多遊戲開發人員的關注，甚至像《爐石傳說》、《INSIDE》這類經典遊戲的開發中都有PlayMaker的參與，但遺憾的是，國內缺乏關於PlayMaker的圖書。為了方便大家學習如何使用PlayMaker高效地制作遊戲，特此推出這樣一本既適合設計師，也適合程序員閱讀的專業書。
本書特點為什麼要寫這樣一本書
電子遊戲的設計與開發，是個既需要藝術，也需要技術的復雜工作。過去，遊戲開發領域基本都以程序員為主導，而負責遊戲中各種藝術設計工作的模型設計師、UI設計師、動畫設計師等基本都處於輔助地位。隨著《紀念碑谷》這類遊戲的出現，藝術在遊戲設計與開發中的作用得到了顯著提高，而且很多藝術背景的設計師也開始轉做獨立遊戲開發。借助Unity3D這類引擎，遊戲開發的難度已經大大降低。但是阻礙藝術背景的設計師獨立開發遊戲的，仍舊是如何用程序把設計好的各種遊戲素材組裝起來。Unity3D中的代碼基本都是用C#來完成的，要想在短時間內掌握這門編程語言，並且流暢地編寫遊戲腳本並不是一件簡單的事情。而且對於程序員來講，在開發中也經常會遇到需要快速制作出遊戲原型，或者快速實現某種遊戲功能的需求。為了讓更多人能參與到遊戲開發中，更方便快捷地開發電子遊戲，出現了一些可視化編程工具。而PlayMaker無疑是其中受歡迎的一款。
雖然PlayMaker得到越來越多遊戲開發人員的關注，甚至像《爐石傳說》、《INSIDE》這類經典遊戲的開發中都有PlayMaker的參與，但遺憾的是，國內缺乏關於PlayMaker的圖書。為了方便大家學習如何使用PlayMaker高效地制作遊戲，特此推出這樣一本既適合設計師，也適合程序員閱讀的專業書。
本書特點
版本
本書以版本的Unity3D和PlayMaker為對像進行講解，繫統介紹了如何在Unity3D環境中使用PlayMaker設計開發遊戲，內容新穎。
實用的章節安排，面向實戰
與傳統軟件操作類書不同的是，本書並沒有以PlayMaker的各種組件為順序進行介紹，而是從如何制作一個完整電子遊戲的角度出發，詳細介紹了如何使用PlayMaker在Unity3D的環境中設計並開發遊戲的各個重要組成部分，包括制作遊戲的玩家控制角色，非玩家控制角色，地形、天空、關卡、聲音，以及圖形用戶界面等。順序學完本書內容，即可制作出完整的3D遊戲，而且對PlayMaker也有了全面的理解，非常實用。
左右雙欄
本書所有章節的排版都采用左右雙欄的布局，包括正文欄和注釋欄。建議將左右欄結合在一起
閱讀。
既適合設計師，也適合程序員
無論是有志於獨立遊戲開發的藝術設計師，還是需要快速制作遊戲原型和功能模塊的程序員，本書都有自己獨特的價值。本書既可以作為教材，也可以給所有對遊戲開發感興趣的讀者參考。
實用的配套資源
本書示例中用到的素材，既有從Asset Store中下載的免費資源，也有專門為此制作的模型、腳本等。所有這些書中用到的素材，以及完整的遊戲項目，都在本書配套的數字資源中有提供，方便讀者對照學習。
內容導讀
本書分為7章，以制作遊戲中的不同組成部分為順序，進行了繫統性的講解。
第1章：主要介紹了遊戲設計與開發中的相關內容，為後續章節使用Unity3D和PlayMaker進行遊戲開發做好準備。具體包括：遊戲與電子遊戲的概念、電子遊戲的分類、遊戲設計與開發的一般過程、遊戲引擎的概念、Unity3D簡介、PlayMaker簡介、使用Unity3D和PlayMaker開發的遊戲簡介。
第2章：介紹Unity3D和PlayMaker的獲取及安裝，並通過實例介紹它們各自的使用方法，以及使用PlayMaker在Unity3D中控制遊戲對像的方法，包括平鋪直敘式FSM、多FSM協同式。
第3章：詳細介紹了遊戲中玩家控制角色的設計與實現。分析了玩家控制角色一般必須要具備的五種功能：前/後移動、轉向、跳躍、攻擊、收集，並通過多FSM協同式實現了這些功能。具體包括如何把3ds Max做的模型導入遊戲，如何處理動畫，如何使用角色控制器，如何對鍵盤輸入做出響應，如何使用C#腳本，如何使用PlayMaker控制C#腳本，如何使用Tag，如何銷毀遊戲對像。
第4章：詳細介紹了戰鬥型NPC的設計與實現方法，著重分析了戰鬥型NPC的行為邏輯。使用上下兩層式結構，完成了戰鬥型NPC的FSM構建。介紹了遊戲中角色（包括玩家控制角色與非玩家控制角色）生命繫統的設計與實現方法。並在此基礎上實現了玩家控制角色與非玩家控制角色之間的交互。具體包括如何從Asset Store中導入素材，如何使用數組，如何用武器進行攻擊，如何徒手進行攻擊，如何在一個FSM中訪問另一個FSM中的變量，如何禁用或使用一個FSM，什麼情況下需要設置子物體與父物體，踫撞體Collider與剛體Rigidbody，Is Trigger以及踫撞檢測。
第5章：重點介紹了服務型NPC的設計與實現方法。具體包括大多數遊戲中角色對話的實現途徑，遊戲中的視角切換問題，服務型NPC的行為邏輯，使用UGUI來實現對話框（包括Canvas、Panel、Text和Button的使用），如何用PlayMaker來控制UGUI，預制件與實例。
第6章：介紹了如何設計與實現遊戲世界中的四素：地形、天空、關卡和聲音。具體包括如何創建地形（山脈、河流），Paint Height工具，Raise/Lower Terrain工具，Smooth Height工具，地形的紋理，如何在地形上植樹，LOD技術，Paint Trees工具，如何在地形上種草，Paint Details工具，如何制作波動的水面，遊戲場景的邊界，天空盒技術，關卡的實現，存檔點與位置保存，玩家控制角色的死亡與復活機制，PlayMaker中對預制件與實例的操作，Unity遊戲中播放聲音的原理，音頻監聽器，音源，如何給遊戲加背景音樂，如何用PlayMaker控制遊戲音效的播放，3D音效的使用。
第7章：主要以HUD和主菜單為例，詳細介紹了遊戲中圖形用戶界面的設計與制作方法。具體包括UGUI的容器與控件，Canvas的三種渲染模式，如何讓UI自適應屏幕，如何搭建圖形用戶界面，如何用PlayMaker來控制圖形用戶界面，如何制作遊戲中的血條，如何制作小地圖，如何實現不同坐標繫之間的變換，如何搭建遊戲的主菜單，如何進行場景的切換，如何制作彈出式圖形用戶界面，如何退出遊戲，全局變量和局部變量的概念，如何設置及使用全局變量，如何控制背景音樂的音量，如何發布遊戲。
配套資源說明
在本書的配套資源中，既有需要導入遊戲項目的素材，也有完整的遊戲項目。在正文中相應的位置會提示讀者此處該使用哪個配套資源，讀者隻需按照正文的提示使用即可。

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