How to make a Video Game in Unity

How to make a Video Game in Unity 的课程笔记。

1. 基础

  • Scene 视图,滚动鼠标中键缩放,opt+左键以视图中心为轴心旋转。
  • Hierarchy 视图中的元素
  • Inspector 放 components,使对象做不同的事
  • Assets 资源,拖放到视图中,会在 Hierarchy 中显示
  • 左上角 5 个 icon 对应 q, w, e, r, t 快捷键,可以移动画幅,移动对象,旋转对象,变形对象,缩放对象
  • Game 视图,按 shift+space 切换全屏与小窗口
  • Command+P 运行游戏

创建项目

  1. 创建 cube,Scene 中按 F 会聚焦到所选择的对象。
  2. Inspector > Transform 中点右键 reset,会把该对象以原始大小重置到视图中央。
  3. Game 视图中以 Camera 的角度观察。
  4. 设置地面:修改 cube 的 scale,移动到 camera 前一点的位置。改名为 Ground
  5. 创建 Player:再创建一个 cube,reset,拖到 ground 之上,改名 Player.
  6. 给 Player 上色:Assets 中新建 Material,名为 PlayerMat,Albede 改为红色,拖到 Player 上。
  7. 使 Player 有物理特性:Add Component > Physics > Rigidbody。
  8. 是什么使对象有不同的特性呢?答案是 components。Transform 每个对象都有的属性;Mesh Renderer 渲染对象到视图;Box Collider 碰撞属性。每个物理对象都需要 Box Collider 和 Rigidbody。Cube(Mesh Filter) 选择不同的形状。
  9. 如果改成球体,box collider 右键 remove component,然后 add component > Sphere Collider。
  10. 改变背景色:选择 mainc camera > Inspector > Camera > Clear Flag > Solid Color, background 选择浅灰色
  11. 保存 scene,在 unity 中,scene 就是 level。

2. 编程

  1. 选择 Player,add component > script,输入 PlayerMovement

  2. 可以拖放 script 到某个对象上,使它产生作用。

  3. Unity 5.5.2 会自动产生这两行,删除掉:

     using System.Collections;
     using System.Collections.Generic;
    
  4. Start () 在开始执行,Update () 每一帧执行。我们要访问 rigidbody

     public Rigidbody rb;
    

    然后在 inspector 面板中,把 Rigidbody 这个 component 拖到 rb 变量中,以便在代码中引用。

  5. 加驱动力给 Player,为了避免计算快的计算机比慢的运动速度不一致,将参数乘以 Time.deltaTime

     rb.AddForce(0, 0, 2000 * Time.deltaTime)
    
  6. 放在 FixedUpdate() 中,当对象和别的物体碰撞的时候会更顺滑一些。

3. 移动

  1. 不让 Player 滚动,只需要滑动,可以勾选 Constraints > Freeze Rotation > x,不过我们希望碰撞的时候可以滚动,所以不要这样设置。

  2. 导致 Player 滚动的是摩擦力,Assets > 右键 > Create > Physic Material,命名为 Slippery,Inspector 中 Dynamic Friction 和 Static Friction 都设为 0,拖放到 Ground 上。

  3. 要在 inspector 中修改速度,创建一个速度变量:

     public float forwardForce = 2000f;
    

    修改

     rb.AddForce (0, 0, forwardForce * Time.deltaTime);
    
  4. 判断用户输入,左右移动 Player

     public float sidewaysForce = 500f;
     
     if ( Input.GetKey("d") ) {
             rb.AddForce (sidewaysForce * Time.deltaTime, 0, 0);
         }
         if ( Input.GetKey("a") ) {
             rb.AddForce (-sidewaysForce * Time.deltaTime, 0, 0);
         }   
    

4. 摄像头

  1. Camera 跟随 Player: 可以把 Main Camera 拖到 Player 下,使它成为 Player 的子对象,不过当 Player 碰撞滚动的时候 Camera 也跟着滚,太诡异,所以我们将用代码来实现。

  2. 给 Main Camera 添加 script —— FollowPlayer

     using UnityEngine;
     
     public class FollowPlayer : MonoBehaviour {
     
         //只需要用到 transform,所以不需要引用到 GameObject
         public Transform player;
         //使得在 Inspector 中可以设置三个参数 x = 0, y = 1, z = -5
         //横向x不变,纵向 y 向上一点,沿着 z 轴跑的,放后面一点
         public Vector3 offset;
         
         // Update is called once per frame
         void Update () {
             //使 Camera 在 Player 的后上方
             //不必 x, y, z 分别计算,两个属性都有这 3 个参数,所以可以直接相加
             transform.position = player.position + offset;
         }
     }
    
  3. 这样当碰撞的时候 Player 在滚动,Camera 仍然在它后方稳定观察。

5. 碰撞

  1. 为 Player 创建 PlayerCollision.cs

     using UnityEngine;
     
     public class PlayerCollision : MonoBehaviour {
     
         //引用另外一个 script
         public PlayerMovement movement;
         
         //碰撞的时候会自动呼叫这个方法
         void OnCollisionEnter (Collision collisonInfo) {
             if (collisonInfo.collider.tag == "Obstacle") {
                 //发生碰撞时,使驱动 Player 滑动的 script 失效
                 movement.enabled = false
             }
         }
     }
    
  2. 在 inspector 中把 PlayerMovement 拖到 PlayerCollision 的接口中。

6. 游戏设置

  1. 把 hierachy 中的 Obstacle 拖到 Assets 面板中,这个对象就变成一个 prefab,这个预制件可以在游戏中重复使用,拖放多个 prefab 到 Scene 中,修改 prefab 会使所有 prefab 都发生改变,也可以单独修改某个 Obstacle,修改某个对象后点击 inspector 中的 apply 会使当前修改应用到所有 prefab 对象。

  2. 通常我们会让 obstacle 向 player 移动,造成前进的视觉,但是这个 demo 中我们让 player 移动。

  3. 延长 Ground:Inspector 中设置 Transform.Position.z: 4980, Scale.z: 10000

  4. Scene 右上角,点击 y 轴,这样视角就改成从顶部往下看,点击中心的方块,会取消掉透视效果,这样我们可以在 2d 效果中设置游戏障碍物。

  5. Inspector > Layers > Edit Layers, 添加 Environment Layer;选择 Ground,Inspector > Layer > Environment;下拉 Layers,点击 Environment 右侧锁头锁住。这样我们再也不能选中视图中的 Ground 了。这样便于设置 ground 上的障碍物。

  6. 选择障碍物,如果点击绿色方框,那么只会沿着 z 和 x 轴移动。

  7. 设置吸附:菜单 Edit > Snap Settings...,设置 2, 2, 2, 按住 Command 再拖动的障碍物的时候,它会 2 个单位移动每一步。

  8. 复制多个障碍物,布满 ground。

  9. Player 响应方向改变有点迟钝,rb.AddForce 方法的几个参数重,首先给 x 加力度,然后是 y, 然后是 z,最后是 Force Mode,ForceMode 默认是 forced,它根据重量添加一个持续的压力给 rigidbody,我们想要的是当速率改变时,完全忽略这个物体的重量。所以添加 ForceMode.VelocityChange 参数。

     if ( Input.GetKey("d") ) {
                 rb.AddForce (sidewaysForce * Time.deltaTime, 0, 0, ForceMode.VelocityChange);
             }
             if ( Input.GetKey("a") ) {
                 rb.AddForce (-sidewaysForce * Time.deltaTime, 0, 0, ForceMode.VelocityChange);
             }   
    
  10. 看起来响应比较及时了,为了让运动看起来更有逼真,设置 drag 属性,drag 意味着空气阻力,drag 越大,我们的 Player 越容易被空气拦住停止,此外我们还要增加推力,以便保持运动速度。drag:1, forwardForce: 4000

  11. 障碍物看起来好像突然冒出来一样,我们要让它们渐渐出现。菜单 window > lighting > 勾选 Fog > Fog Color 吸附背景色 > Density: 0.02

  12. 有时候 Player 会穿越障碍物,为了增加更精确的碰撞感知,Player 和 Obstacle 的 Rigidbody > Collision Detection 都设置为 continuous

  13. Edit > Project Settings > Time > Fixed Timestep : 0.02,这样 unity 会更频繁地检查物理状况,减少错过的碰撞。

  14. 提高 Player 的推力 8000

7. UI

  1. Hierachy 面板,右键 > UI > Text

  2. Scene 点击顶部 2d,点击 cavas,点击 scene,敲F,聚焦到 UI 视图

  3. 设置 text 位置,字体大小,外框大小,按 option 键从中间缩放,Horizontal Overflow 设为 overflow 意味着如果文字超出也能显示。

  4. 选择 canvas,设置 UI Scale Mode: Scale With Screen Size, Match Height

  5. 下载 roboto 字体(select后点小窗点download)。解压。拖到 assets 中。选择 text,选择字体。

  6. 给 text 添加 script

     using UnityEngine;
     using UnityEngine.UI; //设置 text 需要引入 UI
     
     public class Score : MonoBehaviour {
         //只需要位置信息,所以不引用 GameObject 
         public Transform player;
         //引用 Label
         public Text scoreText;
     
         // Update is called once per frame
         void Update () {
             //转换浮点数为 string  并且只保留整数
             scoreText.text = player.position.z.ToString("0");
         }
     }
    
  7. 选择 canvas,Inspector 勾选 Pixel Perfet,这样字体会渲染得更锐利。

8. 游戏结束

  1. 创建 GameObject,reset transform。重命名为 GameManager。给它添加 script: GameManager,它将负责管理游戏状态。比如更新游戏分数,切换菜单,切换游戏层级等等。我们要做的是失败后重置游戏。

  2. Player 碰撞的时候要呼叫 GameManager,如果直接引用它,有时我们需要让 Player 死掉,这时 它所绑定的 GameManager 也就不存在了。因此我们不用引用变量的方法。

  3. 把 Player 拖到 Assets 面板,变成 Prefab。 Main Camera 和 text 所引用的 Player 都要重新设置。

  4. 当需要的时候我们搜索这个 GameManager。GetComponent 和 FindObjectOfType 这两个方法都类似。

     using UnityEngine;
     using UnityEngine.SceneManagement;
     
     public class GameManager : MonoBehaviour {
         //避免重复呼叫 EndGame()
         bool gameHasEnded = false;
     
         public float restartDelay = 1f;
     
         public void EndGame(){
             if(gameHasEnded == false){
                 gameHasEnded = true;
                 //延迟执行,第一个参数是呼叫的方法名,第二个参数是延迟的秒数
                 Invoke ("Restart", restartDelay);
             }
         }
     
         void Restart(){
             //重载当前 scene
             SceneManager.LoadScene (SceneManager.GetActiveScene ().name);
         }
     }
    
  5. 修改 PlayerCollison.cs

     //movement.enabled = false;
                 GetComponent<PlayerMovement>().enabled = false;
                 //找到 GameManager
                 FindObjectOfType<GameManager> ().EndGame();
    
  6. 当 Player 掉下 Gound 时呼叫 EndGame。修改 PlayerMovement.cs

     if (rb.position.y < -1f){
                 FindObjectOfType<GameManager> ().EndGame ();
             }
    
  7. 修正 lighting:Window > Lighting,去掉底部 auto 选项。auto 表示 unity 自动检查光线,当重载 scene 的时候,unity 时间去计算光线,它会使画面非常亮,所以要去掉。点 build。

  8. 如果多于一个 scene,我们还要 File > Build settings,把 Scene 拖进去。build and run

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