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第二天 Unity基本概念及脚本编程_unity编程

作者：IT小白 | 2024-02-18 03:14:09

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unity编程

讲解实例：3D射击游戏

注：今天所学的知识是重中之重，是Unity的基础，也是核心，掌握了本章内容，在自行设计一些玩法，在简洁的Unity框架下，理论上编写一个小游戏是很简单的，因为Unity中脚本的编写几乎都要用到今天所学的内容，万变不离其宗。让我们开始今天的学习吧。

一、Unity基本概念

用Unity创建游戏是由一个或多个场景（Scene）组成的，打开Unity会默认创建一个场景。

1、游戏物体和组件

（1）空物体

（2）球体等3D原型物体

Tip：

（3）灯光

（4）摄像机

2、变换组件

（1）位置

（2）朝向

（3）缩放比例

（4）父子关系

3、“父子关系”详解

（1）使用“父子关系”复用零件

（2）父子关系与局部坐标系

（3）用父子关系表示角色骨骼

Tip：

（4）利用父物体统一管理大量物体

4、物体的标签和层

Tip：

（1）标签（Tag）的简要说明

（2）层（Layer）的简要说明

5、常用组件

二、用脚本获取物体和组件

1、物体、组件和对象

Tip：

一个脚本可以挂载到多个物体，一个物体也可以挂载多个脚本。

Tip：

什么是物体：

简单来讲，就是这些东西。

什么是组件：

简单来讲，就是这些东西。

什么是对象：

简单来讲，对象是相对而言的，一个组件所挂载的物体就是对象。

一个物体的组件也可以是对象。

2、获取组件的方法

组件已挂载到物体上：


using UnityEngine;
 
public class Test : MonoBehaviour
{
    SphereCollider collider;
    
    void Start()
    {
        //获取到组件后，将它的引用保存在cllider字段中，方便下次使用
        collider = gameObject.GetComponent<SphereCollider>();
    }
}


using UnityEngine;
 
public class Test : MonoBehaviour
{
    SphereCollider collider;
    
    void Start()
    {
        //获取到组件后，将它的引用保存在cllider字段中，方便下次使用
        collider = gameObject.GetComponent<SphereCollider>();
        //一下每一句的写法均等同于上一句
        collider = this.gameObject.GetComponent<SphereCollider>();//this指脚本对象自身，gameObject是它的属性
        collider = transform.GetComponent<SphereCollider>();//通过transform组件获取其他组件
        collider = transform.GetComponent<MeshRenderer>().GetComponent<SphereCollider>();
        collider = transform.GetComponent<SphereCollider>().GetComponent<SphereCollider>();
        //多此一举的写法，但结果不错
    }
}


using UnityEngine;
 
public class Test : MonoBehaviour
{
    SphereCollider collider;
    
    void Start()
    {
        //获取到组件后，将它的引用保存在cllider字段中，方便下次使用
        collider = gameObject.GetComponent<SphereCollider>();
        //一下每一句的写法均等同于上一句
        Test[] tests = GetComponents<Test>();
        Debug.Log("共有" + tests.Length + "个Test组件");
    }
}

3、获取物体的方法

（1）通过名称获取物体


using UnityEngine;
 
public class TestGameObject : MonoBehaviour
{
    GameObject objMainCam;
    GameObject objMainLight;
    
    void Start()
    {
        objMainCam = GameObject.Find("Main Camera");
        objMainLight = GameObject.Find("Directional Light");
        Debug.Log("主摄像机:" + objMainCam);
        Debug.Log("主光源：" + objMainLight);
        //将主摄像机放在这个物体后方一米处
        objMainCam.transform.position = transform.position - transform.forward;
    }
}

Tip:

也可以通过禁用摄像机进行尝试。

（2）通过标签查找物体


     //查找第一个标签为Player的物体
    GameObject player = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player");
    //查找所有标签为Monster的物体，注意返回值是一个数组，结果可以是0个或多个
    GameObject[] monsters = GameObject.FindGameObjectsWithTag("Monster");
    //以上两个方法名称的区别是两者差了一个“s”，也就是说Monster是多个物体的标签

在编译器中修改标签

在脚本中修改标签：


//获得某个Player物体
    GameObject p = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player");
   //将它的标签设置为Cube
   p.tag = "Cube";
   //判断player的标签是不是Cube
   if(p.CompareTag("Cube"))
   {
       Debug.Log("yes");
   }
   //上面得CompareTag用法等价于player.tag == "Cube",推荐使用CompareTag

4、在物体和组件之间任意遨游

（1）通过“父子关系”获取物体

（2）通过父子路径获取物体

（3）其他查找父子物体的方式

（4）一些有用的技巧

5、利用公开变量引用物体和组件


using UnityEngine;
 
public class TestGetTransform : MonoBehaviour
{
    public GameObject other;
    void Start()
    {
        if(other!=null)
        {
            Debug.Log("other 物体名称为" + other.name);
        }
        else
        {
            Debug.Log("未指定other物体");
        }
    }
}


using UnityEngine;
 
public class TestGetTransform : MonoBehaviour
{
    public GameObject other;
 
    public TestGetTransform otherTrans;
 
    public MeshFilter otherMesh;
 
    public Rigidbody otherRigid;
    
    void Start()
    {
        //任意使用前面定义的变量
    }
}

以上代码会改变Inspector中的信息：

三、用脚本创建物体

1、预制体

（1）场景物体与预制体的关联

（2）编辑预制体

2、创建物体

Tip：

Tip：


using UnityEngine;
 
public class TestInstantiate : MonoBehaviour
{
    public GameObject prefab;
 
    void Start()
    {
        //在场景根结点创建物体
        GameObject objA = Instantiate(prefab, null);
        //创建一个物体，作为当前脚本所在物体的子物体
        GameObject objB = Instantiate(prefab, transform);
        //创建一个物体，指定他的位置和朝向
        GameObject objC = Instantiate(prefab, new Vector3(3, 0, 3), Quaternion.identity);
    }
}


using UnityEngine;
 
public class TestInstantiate : MonoBehaviour
{
    public GameObject prefab;
 
    void Start()
    {
       //创建十个物体围成环
       for(int i = 0; i<10; i++)
        {
            Vector3 pos = new Vector3(Mathf.Cos(i * (2 * Mathf.PI) / 10), 0, Mathf.Sin(i * (2 * Mathf.PI) / 10));
            pos *= 5;
            Instantiate(prefab, pos, Quaternion.identity);
        }
    }
}

3、创建组件


using UnityEngine;
 
public class TestInstantiate : MonoBehaviour
{
    public GameObject prefab;
 
    void Start()
    {
        GameObject go = GameObject.Find("Cube");
        go.AddComponent<Rigidbody>();
    }
}

执行前：

执行后：因为加了物理组件受重力影响，物体已经开始下落了。

4、销毁物体和组件


using UnityEngine;
 
public class TestDestrory : MonoBehaviour
{
    public GameObject prefab;
    void Start()
    {
        //创建20个物体围城环形
        for(int i = 0; i < 20; i++)
        {
            Vector3 pos = new Vector3(Mathf.Cos(i * (2 * Mathf.PI) / 20), 0, Mathf.Sin(i * (2 * Mathf.PI) / 20));
            pos *= 5;
            Instantiate(prefab, pos, Quaternion.identity);
        }
    }
    void Update()
    {
        if(Input.GetKeyDown(KeyCode.D))
        {
            GameObject cube = GameObject.Find("Cube(Clone)");
            Destroy(cube);
        }
    }
}


    void Update()
    {
        if(Input.GetKeyDown(KeyCode.D))
        {
            GameObject cube = GameObject.Find("Cube(Clone)");
            Destroy(cube);
            cube.AddComponent<Rigidbody>();
        }
    }

5、定时创建和销毁物体


using UnityEngine;
 
public class TestInvoke : MonoBehaviour
{
    public GameObject prefab;
    int counter = 0;
    void Start()
    {
        Invoke("CreatePrefab", 0.5f);
    }
    void CreatePrefab()
    {
        Vector3 pos = new Vector3(Mathf.Cos(counter * (2 * Mathf.PI) / 10), 0, Mathf.Sin(counter * (2 * Mathf.PI) / 10));
        pos *= 5;
        Instantiate(prefab, pos, Quaternion.identity);
        counter++;
        if(counter<10)
        {
            Invoke("CreatePrefab", 0.5f);
        }
    }
}

执行结果：


using UnityEngine;
 
public class TestDestroy : MonoBehaviour
{
    public GameObject prefab;
 
    void Update()
    {
        if(Input.GetKeyDown(KeyCode.D))
        {
            GameObject cube = GameObject.Find("Cube(Clone)");
            //Destroy(cube);
            //将上一句改为延迟0.8秒
            Destroy(cube, 0.8f);
            cube.AddComponent<Rigidbody>();
        }
    }
}

执行结果：

四、脚本的生命周期

1、理解脚本的生命周期

Tip：

2、常见的事件方法

3、实例：跟随主角的摄像机


using UnityEngine;
 
public class FollowCam : MonoBehaviour
{
    //追踪的目标，在编辑器里指定
    public Transform followTarget;
    Vector3 offset;
    void Start()
    {
        //算出从目标到摄像机的向量，作为摄像机的偏移量
        offset = transform.position - followTarget.position;
    }
    void LateUpdate()
    {
        //每帧更新摄像机的位置
        transform.position = followTarget.position + offset;
    }
}

在这里拖拽指定追踪目标即可。

Tip：

也可以在Vector3前面加上public这样就可以在inspector里面自由调试了。

4、触发器事件

Tip：

五、协程入门


using UnityEngine;
 
public class TestCoroutine : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        //开启一个协程，协程函数为Time
        StartCoroutine(Timer());
    }
 
   //协程函数
    IEnumerator Timer()
    {
        //不断循环执行，但是并不会导致死循环
        while(true)
        {
            //打印4个汉字
            Debug.Log("测试协程");
            //等待一秒
            yield return new WaitForSeconds(1);
            //打印当前游戏经历的时间
            Debug.Log(Time.time);
            //在等待1秒
            yield return new WaitForSeconds(1);
        }
    }
}

六、实例：3D射击游戏

接下来做一个简易的俯视角度的射击游戏。

1、游戏总体设计

2、游戏的实现要点

3、创建主角

先搭建场景，在创建主角。

（1）先创建一个蓝灰色平面（Plane）作为地板命名Ground，位置归零（Reset），再放大4倍。

（2）创建一个3D胶囊体（Capsule），命名为Player，适当调整位置。

（3）给主角设置正面，添加一个正方体做脸（脸是主角的子物体），调整大小，并附上红色材质。

（4）创建脚本Player以控制主角移动。


using UnityEngine;
 
public class Player : MonoBehaviour
{
    //移动速度
    public float speed = 3;
    //最大血量
    public float maxHp = 20;
    //变量，输入方向用
    Vector3 input;
    //是否死亡
    bool dead = false;
    //当前血量
    float hp;
 
    void Start()
    {
        //初始满血状态
        hp = maxHp;
    }
    void Update()
    {
        //将键盘的横向、纵向输入，保存在input变量中
        input = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical"));
        //未死亡则执行移动逻辑
        if(!dead)
        {
            Move();
        }
    }
    void Move()
    {
        //先归一化输入向量，让输入更直接，同时避免斜向移动时速度超过最大速度
        input = input.normalized;
        transform.position += input * speed * Time.deltaTime;
        //令角色前方与移动方向一致
        if(input.magnitude>0.1f)
        {
            transform.forward = input;
        }
        //以上移动方式没有考虑阻挡，因此使用下面的代码限制移动范围
        Vector3 temp = transform.position;
        const float BORDER = 20;
        if (temp.z > BORDER) { temp.z = BORDER; }
        if (temp.z < -BORDER) { temp.z = -BORDER; }
        if (temp.x > BORDER) { temp.x = BORDER; }
        if (temp.x < -BORDER) { temp.x = -BORDER; }
        transform.position = temp;
    }
}

执行结果：

由测试结果可知，角色移动的范围确实是|20|

（5）可以将GetAxis（）改为GetButton（）或者修改工程面板，减少延时感。

（1）

（2）

4、调整摄像机

摄像机脚本


using UnityEngine;
 
public class FollowCam : MonoBehaviour
{
    //追踪的目标，在编辑器里指定
    public Transform followTarget;
    Vector3 offset;
    void Start()
    {
        //算出从目标到摄像机的向量，作为摄像机的偏移量
        offset = transform.position - followTarget.position;
    }
    void LateUpdate()
    {
        //每帧更新摄像机的位置
        transform.position = followTarget.position + offset;
    }
}

5、实现武器系统和子弹


using UnityEngine;
 
public class Weapon : MonoBehaviour
{
    //子弹的prefab
    public GameObject prefabBullet;
    //几种武器的CD时间长度
    public float pistolFireCD = 0.2f;//手枪
    public float shotgunFireCD = 0.5f;//散弹
    public float rifleCD = 0.1f;//步枪
    //上次开火时间
    float lastFireTime;
    //当前使用哪种武器
    public int curGun { get; private set; }//0 手枪，1 散弹，2 自动步枪
    //开火函数，由角色脚本调用
    //keyDown代表这一帧按下开火键，keyPressed代表开火键正在持续按下
    //这样区分是为了实现手枪和步枪的不同手感
    public void Fire(bool keyDown,bool keyPressed)
    {
        //根据当前武器，调用对应的开火函数
        switch(curGun)
        {
            case 0:
                if(keyDown)
                {
                    PistolFire();
                }
                break;
            case 1:
                if(keyDown)
                {
                    shotgunFire();
                }
                break;
            case 2:
                if(keyPressed)
                {
                    RifleFire();
                }
                break;
        }
    }
    //更换武器
    public int Change()
    {
        curGun += 1;
        if(curGun==3)
        {
            curGun = 0;
        }
        return curGun;
    }
    //手枪射击专用函数
    public void PistolFire()
    {
        if (lastFireTime + pistolFireCD > Time.time) 
        {
            return;
        }
        lastFireTime = Time.time;
        GameObject bullet = Instantiate(prefabBullet, null);
        bullet.transform.position = transform.position + transform.forward * 1.0f;
        bullet.transform.forward = transform.forward;
    }
    //自动步枪射击专用函数
    public void RifleFire()
    {
        if (lastFireTime + rifleCD > Time.time) 
        {
            return;
        }
        lastFireTime = Time.time;
        GameObject bullet = Instantiate(prefabBullet, null);
        bullet.transform.position = transform.position + transform.forward * 1.0f;
        bullet.transform.forward = transform.forward;
    }
    //散弹枪射击专用函数
    public void shotgunFire()
    {
        if(lastFireTime+shotgunFireCD>Time.time)
        {
            return;
        }
        lastFireTime = Time.time;
        //创建5颗子弹，间隔10度，扇形分布
        for(int i = -2; i <= 2; i++)
        {
            GameObject bullet = Instantiate(prefabBullet, null);
            Vector3 dir = Quaternion.Euler(0, i * 10, 0) * transform.forward;
 
            bullet.transform.position = transform.position + dir * 1.0f;
            bullet.transform.forward = dir;
            //散弹枪的子弹射击距离很短，所以要修改子弹生命周期
            Bullet b = bullet.GetComponent<Bullet>();
            b.lifeTime = 0.3f;
        }
    }
}

（1）

（2）

（3）

（4）


using UnityEngine;
 
public class Bullet : MonoBehaviour
{
    //子弹飞行速度
    public float speed = 10.0f;
    //子弹生命周期（几秒后消失）
    public float lifeTime = 2;
    //子弹"出生"的时间
    float startTime;//上升空间小了就可以享受了
    void Start()
    {
        startTime = Time.time;
    }
    void Update()
    {
        //子弹移动
        transform.position += speed * transform.forward * Time.deltaTime;
        //超过一定时间销毁自身
        if(startTime+lifeTime<Time.time)
        {
            Destroy(gameObject);
        }
    }
    //当子弹碰到其他物体时触发
    private void OntriggerEnter(Collider other)
    {
        //稍后补充碰撞逻辑
    }
}

(5)


   Weapon weapon;
 
    void Start()
    {
        //初始满血状态
        hp = maxHp;
        weapon = GetComponent<Weapon>();
    }


    void Update()
    {
        //将键盘的横向、纵向输入，保存在input变量中
        input = new Vector3(Input.GetAxis("Horizontal"), 0, Input.GetAxis("Vertical"));
        Debug.Log(input);
 
        bool fireKeyDown = Input.GetKeyDown(KeyCode.J);
        bool fireKeyPressed = Input.GetKeyDown(KeyCode.J);
        bool changeWeapon = Input.GetKeyDown(KeyCode.Q);
 
        //未死亡则执行移动逻辑
        if (!dead)
        {
            Move();
 
            weapon.Fire(fireKeyDown, fireKeyPressed);
 
            if(changeWeapon)
            {
                ChangeWeapon();
            }
        }
    }


   private void ChangeWeapon()
    {
        int w = weapon.Change();
    }

6、实现敌人角色

我做的是这样的：

为敌人编写脚本：


using UnityEngine;
 
public class Enemy : MonoBehaviour
{
    //用于制作死亡效果的预制体，暂时不用
    public GameObject prefabBoomEffect;
 
    public float speed = 2;
    public float fireTime = 0.1f;
    public float maxHp = 1;
 
    Vector3 input;
 
    Transform player;
    float hp;
    bool dead = false;
 
    Weapon weapon;
 
    void Start()
    {
        //根据Tag查找玩家物体
        player = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player").transform;
        weapon = GetComponent<Weapon>();
    }
    void Update()
    {
        Move();
        Fire();
    }
    void Move()
    {
        //玩家的input是从键盘输入而来，而敌人的input是始终指向玩家方向
        input = player.position - transform.position;
        input = input.normalized;
        transform.position += input * speed * Time.deltaTime;
        if(input.magnitude>0.1f)
        {
            transform.forward = input;
        }
    }
    void Fire()
    {
        //一直开枪，开枪的频率可以通过武器启动控制
        weapon.Fire(true, true);
    }
    private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        //稍后实现
    }
 
}

7、子弹击中的逻辑


//当子弹碰到其他物体时触发
    private void OntriggerEnter(Collider other)
    {
        //如果子弹的Tag与被碰撞的物体的Tag相同，则不算打中
        //这是为了防止同类子弹相互碰撞抵消
        if(CompareTag(other.tag))
        {
            return;
        }
        Destroy(gameObject);


  private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        if(other.CompareTag("EnemyBullet"))
        {
            if (hp <= 0) { return; }
            hp--;
            if (hp <= 0) { dead = true; }
        }
    }


 private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        if(other.CompareTag("PlayerBullet"))
        {
            Destroy(other.gameObject);
            hp--;
            if(hp<=0)
            {
                dead = true;
                //这里可以添加死亡特效
               // Instantiate(prefabBoomEffect,transform.position,transform.rotation);
                Destroy(gameObject);
            }
        }
    }

8、完善游戏


using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;
 
public class BoomEffect : MonoBehaviour
{
    List<Transform> objs = new List<Transform>();
 
    const int N = 15;
 
    void Start()
    {
        for(int i=0;i<N; i++)
        {
            GameObject obj = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Cube);
            obj.transform.parent = transform;
            obj.transform.localPosition = new Vector3(Mathf.Cos(i * 2 * Mathf.PI / N), 0, Mathf.Sin(i * 2 * Mathf.PI / N));
            obj.transform.forward = obj.transform.position - transform.position;
            objs.Add(obj.transform);
        }
    }
    void Update()
    {
        foreach(Transform trans in objs)
        {
            trans.Translate(0, 0, 10 * Time.deltaTime);
            trans.localScale *= 0.9f;
            if(trans.localScale.x<=0.05f)
            {
                Destroy(gameObject);
            }
        }
    }
}

9、测试和改进

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第二天 Unity基本概念及脚本编程_unity编程

一、Unity基本概念

1、游戏物体和组件

（1）空物体

（2） 球体等3D原型物体

（3）灯光

（4）摄像机

2、变换组件

（1）位置

（2）朝向

（3）缩放比例

（4）父子关系

3、“父子关系”详解

（1）使用“父子关系”复用零件

（2）父子关系与局部坐标系

（3）用父子关系表示角色骨骼

（4）利用父物体统一管理大量物体

4、物体的标签和层

（1）标签（Tag）的简要说明

（2）层（Layer）的简要说明

5、常用组件

二、用脚本获取物体和组件

1、物体、组件和对象

2、获取组件的方法

3、获取物体的方法

（1）通过名称获取物体

（2）通过标签查找物体

4、在物体和组件之间任意遨游

（1）通过“父子关系”获取物体

（2）通过父子路径获取物体

（3）其他查找父子物体的方式

（4）一些有用的技巧

5、利用公开变量引用物体和组件

三、用脚本创建物体

1、预制体

2、创建物体

3、创建组件

4、销毁物体和组件

5、定时创建和销毁物体

四、脚本的生命周期

1、理解脚本的生命周期

2、常见的事件方法

3、实例：跟随主角的摄像机

4、触发器事件

五、协程入门

六、实例：3D射击游戏

1、游戏总体设计

2、游戏的实现要点

3、创建主角

（1）先创建一个蓝灰色平面（Plane）作为地板命名Ground，位置归零（Reset），再放大4倍。

（2）创建一个3D胶囊体（Capsule），命名为Player，适当调整位置。

（3）给主角设置正面，添加一个正方体做脸（脸是主角的子物体），调整大小，并附上红色材质。

（5）可以将GetAxis（）改为GetButton（）或者修改工程面板，减少延时感。

4、调整摄像机

5、实现武器系统和子弹

6、实现敌人角色

7、子弹击中的逻辑

8、完善游戏

9、测试和改进

（2）球体等3D原型物体