Unity基础笔记（2）—— Unity2D及输入系统_unity 键盘输入

Unity2D及输入系统

Unity2D 部分

一、Unity 2D 介绍

1. 游戏中 2D、3D 以及 UI 的概念

先笼统地将整个游戏分为两部分：UI 和游戏内容。

• UI ：即 User Interface，人机交互，操作界面，游戏中一般指血条、背包、注册登录等。

• 游戏内容：指场景、角色等实际游戏世界的展示。

  一般我们所说的 2D/3D 是指游戏内容部分，绝大多数情况下 UI 本身都是 2D的。

2. Unity 2D 主要学习内容

（1）2D 素材和 2D 的渲染

（2）2D 物理系统

二、Unity2D 核心部分：Sprite 和 SpriteRenderer

1. 2D 游戏相机

2D相机调整：

• Projection 设置为 Orthographic 即可，也就是正交模式（忽视距离，失去近大远小的3D特征）

2. Sprite 和 SpriteSheet

• Sprite：是一种游戏资源，在 2D 游戏中表示角色、场景的图片资源（类似3D中 GameObject）；
• SpriteSheet：切割一个图片为多个 Sprite，就是 SpriteSheet.

美术资源，在 Inspector 面板中的 Texture Type 属性选择**Sprite(2D and UI)**后，就可以正常使用。（scene面板可点击2D切换至2D开发视角）

Pixels Per Unit 属性：控制精灵sprite的比例，数值越大，精灵越小，精度越高。

Sprite Mode：精灵的模式

• Single：精灵为单个类型，无需切割操作

• Multiple：精灵是多个类型，可通过 Sprite Editor 对精灵进行切割 Slice操作。

• Polygon

Sprite Editor：精灵编辑器，需安装2D Sprite包才能使用。

• Slice 切割操作：Automatic 自动分析像素切割精灵，Grid By Cell Size 根据网格大小等比切割，Grid By Cell Count 根据网格数量进行切割（不会切割没有像素的地方）

一般通过切割精灵自动生成 Sprite Sheets 精灵集。

• Pivot 中心点，在2D中中心点很重要，它决定了图片以什么样的方式去展示。中心点不一样会产生偏移。

3. SpriteRenderer 组件

SpriteRenderer 组件是一个用来显示 Sprite 的组件。

• Sprite：表示当前显示的 Sprite；
• Color：给 Sprite 叠加的颜色；
• Flip：翻转，X左右翻转，Y上下翻转；
• SortingLayer：排序层，用来区分2D游戏中不同精灵的图层序列，在下方的优先级更高；
• OrderinLayer：排序值，控制同层精灵的层次。

public class SpriteDemo : MonoBehaviour
{
    private Spriterenderer spriteRenderer;
    public Sprite sprite;
    
    void Start()
    {
        spriteRenderer = GetComponent<SpriteRenderer>();
        spriteRenderer.sprite = sprite;
        spriteRenderer.color = new Color.black;
        spriteRenderer.flipX = true;
    }
}
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三、2D 物理系统：刚体

1. 物理系统

Unity 的物理系统主要是对现实中的物理现象进行模拟，如重力等。

物理系统常用组件主要由 刚体 和 碰撞体 组成。

2. 2D 刚体

一个游戏如果希望具备重力，那么它一定需要有 RigidBody（刚体）组件。

Rigidbody 2D组件的属性：
BodyType：

• Dynamic：动态，最仿真的。

• Kinematic：运动，完全由代码控制。

• Static：静态，不是为了移动而设计的，例如建筑物。

Simulated：是否模拟，不模拟的话，不会有重力、碰撞等。

Mass：质量。

Linear Drag：位置移动的阻力系数。

Angular Drag：旋转移动的阻力系数。

Gravity Scale：重力系数。

Collision Detection：碰撞检测，定义如何检测 2D 碰撞体之间的碰撞。

• Discrete：如果物体移动过快，两物体可以重叠或穿过彼此。
• Continuous：具有2D刚体和2D碰撞体的游戏对象在物理更新时不会穿过彼此，但比Discrete更耗费CPU时间。

Constraints：定义对 2D 刚体运动的任何限制。

• Freeze Position：分X和Y，用于固定X轴或Y轴的位置。
• Freeze Rotation：用于固定物体旋转，例如角色站在边缘上不能让它受重力控制旋转。

​ 如果精灵Sprite需要运动就需要加刚体组件，但刚体组件只注重物体本身的物理特性，它不管物体周边的碰撞效果，要想让一个物体与其他物体接触需要使用碰撞体组件。

3. 物理材质

物理材质是一种资源，分为以下两个部分：

• Friction：用于设置摩擦力大小。
• Bounciness：用于设置弹性大小。

// 刚体组件示例代码
public class RigidbodyDemo : MonoBehaviour
{
    private Rigidbody2D rigidbody2D;
    void Start()
    {
        rigidbody2D = GetComponent<Rigidbody2D>();
        rigidbody2D.mass = 3;
        rigidbody2D.gravityScale = 0.5f;
    }
    void Update()
    {
        // 向指定坐标移动
        rigidbody2D.MovePosition(new Vector2(0, 1) * 10);
        // 向指定方向一直移动
        rigidbody2D.MovePosition(transform.position + new Vector3(0, 1, 0) * Time.deltaTime);
        // 改变速度向量，即施加一个任意方向任意大小的速度
        rigidbody2D.velocity = new Vector2(0, 1);
        // 对刚体施加力
        rigidbody2D.AddForce(Vector2.up);
    }
}
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四、2D 物理系统：碰撞体

1. 碰撞体概念

碰撞体：指游戏中一个游戏物体的物理边缘，用来防止穿模、检测碰撞。

2. 碰撞体组件

在Inspector面板中点击 Edit Collider，可以在 Scene 面板中编辑碰撞体尺寸。

• Offset：偏移量
• Size：碰撞体尺寸
• Material：物理材质

3. 碰撞事件

很多时候，我们需要知道两个游戏物体发生碰撞产生的结果，比如车辆碰撞等。

• OnCollisionEnter2D：碰撞进入，使用较多
• OnCollisionExit2D：碰撞退出
• OnCollisionStay2D：碰撞过程中
• Collision2D：碰撞信息
  • gameObject：对方的游戏物体
  • transform

如何进入碰撞事件？

1. 双方都没有碰撞体和刚体，绝对不可能触发碰撞事件（函数）。
2. 双方都有碰撞体和刚体，可以触发碰撞事件。
3. 双方都有碰撞体，但只有一方有刚体，也可以触发碰撞事件（无论哪一方有刚体，都可以触发碰撞事件）。
4. 双方都有碰撞体，但都没有刚体，不能触发碰撞事件。

碰撞事件代码示例：

// 碰撞进入
private void OnCollisionEnter2D(Collision2D collision)
{
    // print("碰撞进入，碰撞的物体是：" + collision.gameObject.name);
    // 如果碰撞的物体的球，就表示被击中并销毁游戏物体
    if(collision.gameObject.name == "Circle")
    {
        print("被击中");
        GameObject.Destroy(collision.gameObject);
    }
}
// 碰撞退出
private void OnCollisionExit2D(Collision2D collision)
{
    print("碰撞退出");
}
// 碰撞中
private void OnCollisionStay2D(Collision2D collision)
{
    print("碰撞过程中");
}
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五、2D 物理系统：触发

1. 触发概念

​ 很多时候我们并不需要游戏物体发生碰撞，比如赛车游戏中，我们需要知道什么时候玩家到达了终点，用来作为胜利或计时的依据。或者传送门，玩家进入后可以传送，但这些游戏物体并不需要真的和玩家发生碰撞。

2. 设置触发

设置触发只需要在碰撞体上勾选 IsTrigger 即可。

注意：设置触发后这个游戏物体并不具备 “物理边缘” ，任何游戏物体都可以穿过它。

3. 触发事件

触发事件一般用于判断两个物体是否发生了碰撞交互，但不必有物理碰撞效果，比如通过特定地点触发剧情等。

• **OnTriggerEnter2D：**触发进入
• **OnTriggerExit2D：**触发退出
• **OnTriggerStay2D：**触发过程中，使用较多
• **Collider2D：**对方碰撞体

如何进入触发事件？

1. 双方都没有碰撞体和刚体，绝对不可能发生触发事件（函数）。
2. 双方都有碰撞体和刚体，可以发生触发事件。
3. 双方都有碰撞体，但只有一方有刚体，也可以发生触发事件（无论哪一方有刚体，都可以发生触发事件）。
4. 双方都有碰撞体，但都没有刚体，不能发生触发事件。

Unity 输入系统部分

一、游戏输入介绍

1. 游戏输入概念

游戏中的输入，就是指玩家的键盘按键、鼠标点击等行为。

一般会触发一些游戏行为，比如打开背包、角色移动等，其目的是为了让玩家交互。

2. 游戏输入场景

PC端：基于键盘、鼠标、摇杆等硬件输入；

平板/手机：基于屏幕输入，游戏中实际响应的多为UI元素；

主机/其他：基于手柄、摇杆；

VR：基于VR眼镜、VR手柄等。

二、键盘输入

键盘输入检测

键盘输入的几种情况

• 键盘按下：Input.GetKeyDown(KeyCode.A)
• 按键弹起：Input.GetKeyUp(KeyCode.A)
• 键盘按下持续中：Input.GetKey(KeyCode.A)

Input 方法示例：

public class KeyboardDemo : MonoBehaviour
{
    private float attackValue = 0;
    void Update()
    {
        #region 按键检测

        // 按下
        // 只有第一次按下的那一帧有效
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.A))
        {
            print("A");
        }

        // 弹起
        // 只有第一次按下的那一帧有效
        if (Input.GetKeyUp(KeyCode.W))
        {
            print("W");
        }

        // 按下中
        // 在按下的过程中持续生效，每一帧都生效
        if (Input.GetKey(KeyCode.S))
        {
            print("S");
        }

        // 蓄力:按下->按住->弹起
        if(Input.GetKeyDown(KeyCode.J))
        {
            print("开始蓄力");
            attackValue = 0;
        }
        if(Input.GetKey(KeyCode.J))
        {
            print("蓄力中");
            attackValue += Time.deltaTime;
        }
        if(Input.GetKeyUp(KeyCode.J))
        {
            print("蓄力结束，攻击力为 " + attackValue);
        }

        #endregion
    }
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三、鼠标输入

鼠标输入检测

鼠标输入的几种情况：

• 鼠标按下：Input.GetMouseButtonDown(0);
• 鼠标抬起：Input.GetMouseButtonUp(0);
• 鼠标持续按下中：Input.GetMouseButton(0);
• 鼠标当前坐标：Input.mousePosition

​ 0 代表鼠标左键，1 代表鼠标右键

鼠标输入示例：

public class MouseDemo : MonoBehaviour
{
   void Update()
   {
       // 0：左键，1：右键
       if(Input.GetMouseButtonDown(0))
       {
           print("鼠标左键点击");
       }

       if(Input.GetMouseButtonUp(0))
       {
           print("鼠标左键弹起");
       }

       if(Input.GetMouseButton(0))
       {
           print("鼠标左键持续按下");
       }

       // 鼠标位置
       // 并不是游戏中的位置
       // 而是以左下角为原点，横轴为屏幕宽度，纵轴为屏幕高度的平面直角坐标系
       if (Input.GetMouseButtonDown(1))
       {
           print(Input.mousePosition);

       }
   }
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四、InputManager 详解

1. InputManager 介绍

InputManager 是 Unity 为开发者提供好的一个输入管理器，我们之前使用的鼠标、键盘检测，实际上都和这个脱离不了关系。

进入路径：Edit->ProjectSettings->InputManager

2. 设置参数

• **Name：【轴的名称】可以在脚本编程中直接引用它。**例如：Input.GetAxis("Horizontal")
• Nagative Button：【负向按钮】该按钮会给轴发送一个负值。
• Positive Button：【正向按钮】该按钮会给轴发送一个正值。
• Gravity：【重力】输入复位的速度，仅用于 按键/鼠标。
• Dead：【一个阈值】任何小于该值的输入值（不论正负）都会被视为0，用于摇杆。
• Sensitivity：【灵敏度】对于键盘输入，该值越大则响应时间越快，该值越小则越平滑。对于鼠标输入，设置该值会对鼠标的实际移动距离按比例缩放。
• Snap：【对齐】如果启用该设置，当轴收到反向的输入信号时，轴的数值会立即置为 0，仅用于 按键/鼠标 输入。
• Invert：【反转】启用该参数可以让正向按钮发送负值，反向发送正值。
• Type【类型】
• Axis：【轴】设备的输入轴（摇杆、鼠标、手柄等）。
• JoyNum：【摇杆编号】设置使用哪个摇杆。默认是接收所有摇杆的驶入。仅用于输入轴和非按键。

3. 主要使用方法

// 有平滑过渡
Input.GetAxis("Horizontal");
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2

// 只能是 -1，0，1
Input.GetAxisRaw("Horizontal");
1
2

没有输入时默认为0，有输入时：

• 若为平滑过渡，按负向按钮就会从0一直过渡到-1，按正向按钮会从0过渡到1.
• 若为GetAxisRaw，按负向按钮就是-1，按正向按钮就是1.

获取鼠标滚轮的输入：

// 向上滑滚轮为正，向下为负
float wheel = Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel");
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五、案例

1. 小球移动

（1）案例介绍

让小球可以在平台上可以左右移动即可，A：向左移动，D：向右移动。

（2）案例实现

public class CircleMove : MonoBehaviour
{
    // 每秒移动多少米（常规情况）
    public float Speed = 1;

    // 帧更新
    void Update()
    {
        // 移动
        Move();
    }

    /// <summary>
    /// 移动
    /// </summary>
    void Move()
    {
        // 获取玩家输入状况
        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
        //float vertical = Input.GetAxis("Vertical");
        // 根据输入得到移动方向
        Vector3 dir = new Vector3(horizontal, 0, 0);
        // 根据移动方向进行移动，帧率越高 需要 单帧移动速度越低
        transform.Translate(dir * Time.deltaTime * Speed);
    }
}
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2. 小球跳跃

（1）功能介绍

基于移动的基础上，补充跳跃功能：a. 按空格后小球会跳起来，b. 落地会出现一定的回弹。

（2）功能实现

public class CircleJump : MonoBehaviour
{
    // 跳跃基于刚体运动
    private new Rigidbody2D rigidbody2D;
    // 跳跃给一个向上的力
    public float JumpPower = 10;
    // 是否在地面上
    private bool isOnGround = true;

    // 在Start()中初始化
    private void Start()
    {
        rigidbody2D = GetComponent<Rigidbody2D>();
    }

    void Update()
    {
        // 跳跃
        Jump();
    }

    /// <summary>
    /// 跳跃
    /// </summary>
    void Jump()
    {
        // 如果按空格且在地面上就跳跃
        // 防止跳跃给的力可以在空中进行而导致飞天
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space) && isOnGround)
        {
            // 因为跳跃是一瞬间执行的和持续性的移动不同
            // 所以不用 Time.deltaTime
            rigidbody2D.AddForce(Vector2.up * JumpPower);
        }
    }

    // 碰撞进入
    private void OnCollisionEnter2D(Collision2D collision)
    {
        // 判断是否接触了地面
        if(collision.gameObject.tag == "Floor")
        {
            isOnGround = true;
        }
    }

    // 碰撞退出
    private void OnCollisionExit2D(Collision2D collision)
    {
        // 判断是否离开地面
        if (collision.gameObject.tag == "Floor")
        {
            isOnGround = false;
        }
    }
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