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Unity 游戏开发、01 基础篇 | 阿发入门篇全课程学习笔记

2023-09-11 09:19 由 小能日记 发表于 #其他

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) 与 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的音乐组件的播放

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的公开字段，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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