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嗨,大家好,我是新发。
有同学私信我,问我能不能写一篇Unity手游第一人称视角控制的教程,
那么,今天就来做个Demo
吧~
注:
Demo
工程源码见文章末尾
最终效果如下:
第一人称视角的游戏大家应该不陌生,比如《无主之地》,
不过它是PC
平台的,使用WASD
控制移动,使用鼠标来控制镜头角度,单击鼠标左键开枪。注:你也可以接手柄来操作~
那么,如果我们想做移动端(手机端)的第一人称视角,如何做角色控制呢?
手机端比较常见的就是摇杆控制了,我之前在几篇博客中都有做过摇杆控制,
《【游戏开发创新】用Unity等比例制作广州地铁,广州加油,早日战胜疫情(Unity | 地铁地图 | 第三人称视角)》
《【游戏开发创新】上班通勤时间太长,做一个任意门,告别地铁与塞车(Unity | 建模 | ShaderGraph | 摇杆 | 角色控制)》
《【游戏开发实战】新发教你做游戏(六):教你2个步骤实现摇杆功能》
我上面做的都是第三人称视角的摇杆控制,我们改成第一人称视角即可,也就是第一人称视角+摇杆控制
,像这样子,(图片说明:下图是我在《无主之地》游戏截图中P
了摇杆的UI
)
我没有《无主之地》的资源,没关系,我们去Unity
的AssetStore
上找一下FPS
射击游戏的资源,
注:
Unity AssetStore
地址:https://assetstore.unity.com/
关于资源的搜索,我之前写过一篇文章:《Unity游戏开发——新发教你做游戏(二):60个Unity免费资源获取网站》
搜索关键字FPS Pack
,马上就搜到了一个免费的资源Low Poly FPS Pack
,
我们点击添加至我的资源
(注意需要先登录你的Unity
账号),
然后回到Unity
编辑器中,点击菜单Windows / Package Manager
,打开PackageManager
窗口,就可以看到我们刚刚在AssetStore
中添加的资源啦,我们把资源包下载并导入我们的工程即可。
注:你得先创建一个空工程,然后再导入资源包。我之前写过《学Unity的猫》系列教程,其中第三章有讲创建工程的步骤,
《【学Unity的猫】——第三章:第一个Unity工程,你好喵星人》)
Low Poly FPS Pack
资源包中已经帮我们做好了一个简单的第一人称FPS
游戏Demo
,我们打开Assault_Rifle_01_Demo
场景,如下
运行,测试效果如下
如你所见,经典的PC
平台FPS
射击游戏玩法,使用WASD
控制移动,使用鼠标来控制镜头角度,单击鼠标左键开枪。
接下来,我们要给它做下手术,改成 摇杆 和 按钮 控制。
摇杆图片简单处理,用一个圆就可以了,然后我们还需要一些按钮图标,比如开枪、丢手雷、跳跃、装子弹等,这里推荐我平时经常用的一个查找图标资源的网站,阿里图标库:https://www.iconfont.cn/
比如我搜关键字:枪,就可以看到枪的图标啦~
可以直接免费下载,而且还可以事先修改图片颜色,建议改成白色,这样方便在Unity
中设置其他颜色,
根据你自身的需要下载一些图标资源,我下载的图标如下,
注意,因为我们要在UGUI
中显示这些图标,需要将它们的Texture Type
设置为Sprite (2D and UI)
,如下
建议UI
的显示使用一个单独的摄像机来渲染,我们在场景中创建一个Camera
,重命名为UICamera
,
注:创建摄像机的操作步骤:在
Hierarchy
视图中鼠标右键,然后点击菜单Camera
即可。
设置摄像机的Clear Flags
为Depth only
,设置Culling Mask
只渲染UI
层,设置Projection
为Orthographic
(正交模式),设置Depth
为1
(确保UI
摄像机的比3D
摄像机后渲染),
接下来,我们在Hierarchy
视图中鼠标右键,点击菜单UI / Canvas
,创建一个Canvas
,
设置一下参数,如下,目的是让UICamera
来渲染Canvas
的内容,并设置分辨率适配规则,
我们在Canvas
子节点下创建一个Panel
,重命名为GamePanel
,并把Image
组件禁用,
下面我们再在GamePanel
下去创建UI
对象。
我们先做移动控制的摇杆,在GamePanel
子节点下创建一个Image
,重命名为moveJointedArm
,
设置左下角对齐,并调整坐标和尺寸,
像这样,它就是我们摇杆的检测区域,
我们把它的Image
组件的颜色的Alpha
通道设置为0
,这样我们就看不见它了,
我们在moveJointedArm
子节点下再创建两个Image
,分别命名为bg
和center
,
分别设置一下尺寸,图片,颜色,如下
效果
同理,做一下右摇杆,
效果
除了移动和旋转,我们还有开枪、丢手雷、跳跃、装子弹的操作,配套需要制作对应的按钮。安排上,
效果
到这里,我们的UI
界面就基本做好啦,下面就是写代码的环节了~
摇杆的逻辑实现,我之前写过一篇文章讲过原理:《Unity使用ScrollRect制作摇杆(UGUI)》,这里我就不过对赘述,直接说下操作流程。
创建一个C#
脚本,重命名为JointedArm.cs
,代码如下:
using UnityEngine; using UnityEngine.EventSystems; using UnityEngine.UI; using System; // 摇杆逻辑 public class JointedArm : ScrollRect, IPointerDownHandler { public Action<Vector2> onDragCb; public Action onStopCb; protected float mRadius = 0f; private Transform trans; private RectTransform bgTrans; private Camera uiCam; private Vector3 originalPos; protected override void Awake() { base.Awake(); trans = transform; bgTrans = trans.Find("bg") as RectTransform; uiCam = GameObject.Find("UICamera").GetComponent<Camera>(); originalPos = trans.localPosition; } void Update() { if (Input.GetMouseButtonUp(0)) { //松手时,摇杆复位 trans.localPosition = originalPos; this.content.localPosition = Vector3.zero; } } protected override void Start() { base.Start(); //计算摇杆块的半径 mRadius = bgTrans.sizeDelta.x * 0.5f; } public override void OnDrag(PointerEventData eventData) { base.OnDrag(eventData); var contentPostion = this.content.anchoredPosition; if (contentPostion.magnitude > mRadius) { contentPostion = contentPostion.normalized * mRadius; SetContentAnchoredPosition(contentPostion); } //Debug.Log("摇杆滑动,方向:" + contentPostion); if(null != onDragCb) onDragCb(contentPostion); } public override void OnEndDrag(PointerEventData eventData) { base.OnEndDrag(eventData); //Debug.Log("摇杆拖动结束"); if (null != onStopCb) onStopCb(); } public void OnPointerDown(PointerEventData eventData) { //点击到摇杆的区域,摇杆移动到点击的位置 trans.position = uiCam.ScreenToWorldPoint(eventData.position); trans.localPosition = new Vector3(trans.localPosition.x, trans.localPosition.y, 0); } }
给moveJointedArm
节点挂JointedArm
脚本,并设置Content
为center
节点,如下,
同理设置右摇杆rotateJointedArm
。到此,我们的摇杆就有交互效果了,如下
我们创建一个GamePanel.cs
脚本,声明UI
对象,如下
using UnityEngine; public class GamePanel : MonoBehaviour { /// <summary> /// 移动摇杆 /// </summary> public JointedArm moveJointedArm; /// <summary> /// 旋转摇杆 /// </summary> public JointedArm rotateJointedArm; /// <summary> /// 开枪按钮 /// </summary> public GameObject fireBtn; /// <summary> /// 丢手雷按钮 /// </summary> public GameObject bombBtn; /// <summary> /// 跳跃按钮 /// </summary> public GameObject jumpBtn; /// <summary> /// 装子弹按钮 /// </summary> public GameObject bulletBtn; void Start() { // TODO 关联UI交互事件 } }
把它挂到GamePanel
节点上,并设置变量对象,如下
在Start
函数中添加摇杆的委托,如下
// GamePanel.cs void Start() { // 移动控制摇杆 moveJointedArm.onDragCb = (direction) => { // TODO 抛出事件 }; moveJointedArm.onStopCb = () => { // TODO 抛出事件 }; // 旋转控制摇杆 rotateJointedArm.onDragCb = (direction) => { // TODO 抛出事件 }; rotateJointedArm.onStopCb = () => { // TODO 抛出事件 }; // ... }
我们要抛出一些事件,这里要封装一个事件管理器。
我在之前的多篇文章中都有到和用到事件管理器,欢迎阅读我之前写的这些文章,里面都有用到事件管理器,
《【游戏开发框架】自制Unity通用游戏框架UnityXFramework,详细教程(Unity3D技能树 | tolua | 框架 | 热更新)》
《【游戏开发创新】用Unity等比例制作广州地铁,广州加油,早日战胜疫情(Unity | 地铁地图 | 第三人称视角)》
《【游戏开发实战】使用Unity 2019制作仿微信小游戏飞机大战(二):搭建基础游戏框架》
《【游戏开发实战】使用Unity制作水果消消乐游戏教程(三):水果拖动与交换逻辑》
《【游戏开发实战】使用Unity制作像天天酷跑一样的跑酷游戏——第七篇:游戏界面的基础UI》
《【学Unity的猫】第十二章:使用Unity制作背包,皮皮的梦想背包》
EventDispatcher
脚本代码:
using UnityEngine; using System.Collections.Generic; public delegate void MyEventHandler(params object[] objs); /// <summary> /// 游戏事件管理器 /// </summary> public class EventDispatcher { /// <summary> /// 注册事件 /// </summary> /// <param name="evt">事件名</param> /// <param name="handler">响应函数</param> public void Regist(string evt, MyEventHandler handler) { if (handler == null) return; if (listeners.ContainsKey(evt)) { //这里涉及到Dispath过程中反注册问题,必须使用listeners[type]+=.. listeners[evt] += handler; } else { listeners.Add(evt, handler); } } /// <summary> /// 注销事件 /// </summary> /// <param name="evt">事件名</param> /// <param name="handler">响应函数</param> public void UnRegist(string evt, MyEventHandler handler) { if (handler == null) return; if (listeners.ContainsKey(evt)) { //这里涉及到Dispath过程中反注册问题,必须使用listeners[type]-=.. listeners[evt] -= handler; if (listeners[evt] == null) { //已经没有监听者了,移除. listeners.Remove(evt); } } } /// <summary> /// 抛出事件 /// </summary> /// <param name="evt">事件名</param> /// <param name="objs">参数</param> public void DispatchEvent(string evt, params object[] objs) { try { if (listeners.ContainsKey(evt)) { MyEventHandler handler = listeners[evt]; if (handler != null) handler(objs); } } catch (System.Exception ex) { Debug.LogErrorFormat(szErrorMessage, evt, ex.Message, ex.StackTrace); } } public void ClearEvents(string key) { if (listeners.ContainsKey(key)) { listeners.Remove(key); } } private Dictionary<string, MyEventHandler> listeners = new Dictionary<string, MyEventHandler>(); private readonly string szErrorMessage = "DispatchEvent Error, Event:{0}, Error:{1}, {2}"; private static EventDispatcher s_instance; public static EventDispatcher instance { get { if (null == s_instance) s_instance = new EventDispatcher(); return s_instance; } } }
我们再创建一个EventNameDef.cs
脚本,用于定义事件名,如下
/// <summary> /// 事件名定义 /// </summary> public class EventNameDef { /// <summary> /// 移动 /// </summary> public const string MOVE = "MOVE"; /// <summary> /// 旋转 /// </summary> public const string ROTATE = "ROTATE"; /// <summary> /// 开枪 /// </summary> public const string FIRE = "FIRE"; /// <summary> /// 丢手榴弹 /// </summary> public const string BOMB = "BOMB"; /// <summary> /// 跳跃 /// </summary> public const string JUMP = "JUMP"; /// <summary> /// 装子弹 /// </summary> public const string BULLET = "BULLET"; }
我们回到GamePanel.cs
脚本,在摇杆的委托中抛出事件,
// GamePanel.cs void Start() { // 移动控制摇杆 moveJointedArm.onDragCb = (direction) => { EventDispatcher.instance.DispatchEvent(EventNameDef.MOVE, new Vector3(direction.x, 0, direction.y).normalized, true); }; moveJointedArm.onStopCb = () => { EventDispatcher.instance.DispatchEvent(EventNameDef.MOVE, Vector3.zero, false); }; // 旋转控制摇杆 rotateJointedArm.onDragCb = (direction) => { EventDispatcher.instance.DispatchEvent(EventNameDef.ROTATE, new Vector3(direction.x, 0, direction.y).normalized); }; rotateJointedArm.onStopCb = () => { EventDispatcher.instance.DispatchEvent(EventNameDef.ROTATE, Vector3.zero); }; // ... }
摇杆抛出的事件,最终的响应逻辑就是角色移动和旋转,那么我们就要在原来控制角色移动和旋转的脚本中添加事件订阅。
逻辑在哪里呢?逻辑在FPSControllerLPFP.cs
脚本和AutomaticGunScriptLPFP.cs
脚本中。
画个图,方便大家理解,
我们分别在FPSControllerLPFP.cs
脚本和AutomaticGunScriptLPFP.cs
脚本中添加事件订阅和注销,如下
// FPSControllerLPFP.cs private void Start() { // ... // 订阅事件 EventDispatcher.instance.Regist(EventNameDef.MOVE, OnEventMove); EventDispatcher.instance.Regist(EventNameDef.ROTATE, OnEventRotate); // ... } private void OnDestroy() { // 注销事件 EventDispatcher.instance.UnRegist(EventNameDef.MOVE, OnEventMove); EventDispatcher.instance.UnRegist(EventNameDef.ROTATE, OnEventRotate); // ... }
// AutomaticGunScriptLPFP.cs private void Start() { // ... // 订阅事件 EventDispatcher.instance.Regist(EventNameDef.MOVE, OnEventMove); // ... } private void OnDestroy() { // 注销事件 EventDispatcher.instance.UnRegist(EventNameDef.MOVE, OnEventMove); // ... }
流程如下,
摇杆通过MOVE
事件传递了移动方向过来,我们在FPSControllerLPFP.cs
脚本中把它缓存到m_moveDirection
变量中,如下
// FPSControllerLPFP.cs
Vector3 _moveDirection;
private void OnEventMove(params object[] args)
{
_moveDirection = (Vector3)args[0];
}
在FixedUpdate
函数中执行MoveCharacter
方法,在MoveCharacter
方法中根据m_moveDirection
去计算移动,逻辑如下,(部分函数此处没有列出,可下载工程源码进行查看)
// FPSControllerLPFP.cs /// <summary> /// 移动角色 /// </summary> private void MoveCharacter() { // 转为世界坐标系下的方向 var worldDirection = transform.TransformDirection(_moveDirection); // 移动速度 var velocity = worldDirection * (input.Run ? runningSpeed : walkingSpeed); // 检查碰撞,以便角色在跳墙时不会卡住 var intersectsWall = CheckCollisionsWithWalls(velocity); if (intersectsWall) { _velocityX.Current = _velocityZ.Current = 0f; return; } // 平滑运算 var smoothX = _velocityX.Update(velocity.x, movementSmoothness); var smoothZ = _velocityZ.Update(velocity.z, movementSmoothness); // 获取当前刚体速度 var rigidbodyVelocity = _rigidbody.velocity; // 计算速度差 var force = new Vector3(smoothX - rigidbodyVelocity.x, 0f, smoothZ - rigidbodyVelocity.z); // 给刚体施加一个力 _rigidbody.AddForce(force, ForceMode.VelocityChange); }
移动的同时,还需要播放走路动画,逻辑在AutomaticGunScriptLPFP.cs
脚本中,
// AutomaticGunScriptLPFP.cs private Animator anim; private bool isWalking; private void OnEventMove(params object[] args) { isWalking = (bool)args[1]; } private void Update() { // ... if (isWalking && !isRunning) { anim.SetBool("Walk", true); } else { anim.SetBool("Walk", false); } // ... }
此时效果
同理,旋转控制也是通过事件的响应函数来触发,流程如下,
// FpsControllerLPFP.cs /// <summary> /// 旋转角色 /// </summary> private void RotateCameraAndCharacter() { // 平滑运算 var rotationX = _rotationX.Update(RotationXRaw, rotationSmoothness); var rotationY = _rotationY.Update(RotationYRaw, rotationSmoothness); // 限制竖直方向的旋转角度: var clampedY = RestrictVerticalRotation(rotationY); _rotationY.Current = clampedY; // 将世界坐标系下的up方向转为相对手臂的局部坐标系下的方向 var worldUp = arms.InverseTransformDirection(Vector3.up); // 计算最终角度(四元数) var rotation = arms.rotation * Quaternion.AngleAxis(rotationX, worldUp) * Quaternion.AngleAxis(clampedY, Vector3.left); // 父节点只沿着y轴旋转,容易漏掉此步,如果没有此步,计算移动的时候会出问题 transform.eulerAngles = new Vector3(0f, rotation.eulerAngles.y, 0f); // 手臂自由旋转 arms.rotation = rotation; }
此时效果
因为开枪是一个连续过程,我们要检测是否长按了开枪按钮,而UGUI
的Button
的onClick
只能监听点击事件,所以我们需要另外实现长按事件的监听。
UnityEngine.EventSystems
命名空间下有个EventTrigger
类,它基本提供了所有UI
事件,
我们封装一个EventTriggerListener.cs
,继承EventTrigger
,如下,
using UnityEngine; using UnityEngine.EventSystems; /// <summary> /// UI事件触发器 /// </summary> public class EventTriggerListener : UnityEngine.EventSystems.EventTrigger { public delegate void VoidDelegate(GameObject go); public delegate void BoolDelegate(GameObject go, bool state); public delegate void FloatDelegate(GameObject go, float delta); public delegate void VectorDelegate(GameObject go, Vector2 delta); public delegate void ObjectDelegate(GameObject go, GameObject obj); public delegate void KeyCodeDelegate(GameObject go, KeyCode key); public VoidDelegate onClick; public VoidDelegate onDown; public VoidDelegate onEnter; public VoidDelegate onExit; public VoidDelegate onUp; public VoidDelegate onSelect; public VoidDelegate onUpdateSelect; static public EventTriggerListener Get(GameObject go) { EventTriggerListener listener = go.GetComponent<EventTriggerListener>(); if (listener == null) listener = go.AddComponent<EventTriggerListener>(); return listener; } static public EventTriggerListener Get(Transform transform) { EventTriggerListener listener = transform.GetComponent<EventTriggerListener>(); if (listener == null) listener = transform.gameObject.AddComponent<EventTriggerListener>(); return listener; } public override void OnPointerClick(PointerEventData eventData) { if (onClick != null) onClick(gameObject); } public override void OnPointerDown(PointerEventData eventData) { if (onDown != null) onDown(gameObject); } public override void OnPointerEnter(PointerEventData eventData) { if (onEnter != null) onEnter(gameObject); } public override void OnPointerExit(PointerEventData eventData) { if (onExit != null) onExit(gameObject); } public override void OnPointerUp(PointerEventData eventData) { if (onUp != null) onUp(gameObject); } public override void OnSelect(BaseEventData eventData) { if (onSelect != null) onSelect(gameObject); } public override void OnUpdateSelected(BaseEventData eventData) { if (onUpdateSelect != null) onUpdateSelect(gameObject); } }
在GamePanel.cs
中添加按钮长按onDown
和按钮抬起onUp
的监听并抛出FIRE
事件,如下
// GamePanel.cs // 开炮 void Start() { // ... EventTriggerListener.Get(fireBtn).onDown += (btn) => { EventDispatcher.instance.DispatchEvent(EventNameDef.FIRE, true); }; EventTriggerListener.Get(fireBtn).onUp += (btn) => { EventDispatcher.instance.DispatchEvent(EventNameDef.FIRE, false); }; // ... }
开枪的逻辑在AutomaticGunScriptLPFP.cs
脚本中,流程如下
// AutomaticGunScriptLPFP.cs bool _fire; private void OnEventFire(params object[] args) { _fire = (bool)args[0]; } private void Update() { // ... if (_fire && !outOfAmmo && !isReloading && !isInspecting && !isRunning) { if (Time.time - lastFired > 1 / fireRate) { lastFired = Time.time; // 执行开枪 DoFire(); } } // ... } void DoFire() { // 以下具体代码见工程代码,此处不展开了 // 播放开枪音效 // 播放开炮动画 // 播放枪口粒子 // 实例化子弹并给子弹一个力 // 实例化弹壳 }
此时效果,
同理,通过事件订阅触发丢手雷、跳跃、装子弹等逻辑。
给这位提问的同学一次上电视的机会,我把他贴到墙上,
初始的时候图片半透明,角色靠近的时候图片完全不透明,用到的是触发器,
关于触发器的教程,我之前写过一些文章,《【学Unity的猫】第十章:Unity的物理碰撞,流浪喵星计划》
这里的检测逻辑如下,
using UnityEngine; using UnityEngine.UI; public class TipsBoard : MonoBehaviour { public Image board; private void Start() { board.color = new Color(1, 1, 1, 0.3f); } private void OnTriggerEnter(Collider other) { if ("Player" != other.tag) return; board.color = new Color(1, 1, 1, 1); } private void OnTriggerExit(Collider other) { if ("Player" != other.tag) return; board.color = new Color(1, 1, 1, 0.3f); } }
本文工程源码我已上传到CODE CHINA
,感兴趣的同学可自行下载学习,
地址:https://codechina.csdn.net/linxinfa/FirstPersonGame
注:我使用的Unity
版本是2021.1.7f1c1
,如果你使用的版本与我的不同,可能会有一些兼容问题。
好啦,就到这里吧~
我是林新发:https://blog.csdn.net/linxinfa
原创不易,若转载请注明出处,感谢大家~
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