Unity 5.X 3D游戲開發(fā)技術(shù)詳解與典型案例

目 錄
第1章 Unity基礎(chǔ)以及開發(fā)環(huán)境的搭建 1
1.1 Unity基礎(chǔ)知識概覽 1
1.1.1 初識Unity 1
1.1.2 Unity的誕生及發(fā)展 1
1.1.3 Unity廣闊的市場前景 2
1.1.4 獨具特色的Unity 3
1.2 Unity開發(fā)環(huán)境的搭建 7
1.2.1 Windows平臺下Unity的下載
及安裝 7
1.2.2 Mac OS平臺下Unity的下載
及安裝 11
1.2.3 目標(biāo)平臺的SDK與Unity
集成 14
1.3 **個Unity程序 17
1.4 本書案例的導(dǎo)入及運行 21
1.5 本章小結(jié) 25
第2章 Unity集成開發(fā)環(huán)境詳解 27
2.1 Unity集成開發(fā)環(huán)境的整體布局 27
2.1.1 Unity集成開發(fā)環(huán)境的整體
布局 27
2.1.2 菜單欄 28
2.1.3 工具欄 28
2.1.4 場景設(shè)計面板 29
2.1.5 游戲預(yù)覽面板 32
2.1.6 游戲組成對象列表 33
2.1.7 項目資源列表 34
2.1.8 屬性查看器 35
2.1.9 狀態(tài)欄與控制臺 35
2.1.10 動畫視圖 36
2.1.11 動畫控制器編輯視圖 36
2.2 菜單欄 37
2.2.1 文件（File） 37
2.2.2 編輯（Edit） 40
2.2.3 資源（Assets） 46
2.2.4 游戲?qū)ο螅℅ameObject） 52
2.2.5 組件（Component） 55
2.2.6 窗口（Window） 60
2.2.7 幫助（Help） 65
2.3 本章小結(jié) 70
第3章 Unity腳本程序開發(fā) 71
3.1 Unity腳本概述 71
3.2 Unity中C#腳本的注意事項 71
3.2.1 繼承自MonoBehaviour類 72
3.2.2 類名字必須匹配文件名 72
3.2.3 使用Awake或Start方法初
始化 72
3.2.4 Unity腳本中協(xié)同程序有不同的語法規(guī)則 72
3.2.5 只有滿足特定情況變量才能顯示在屬性查看器中 72
3.2.6 盡量避免使用構(gòu)造函數(shù) 72
3.2.7 調(diào)試 72
3.3 Unity腳本的基礎(chǔ)語法 73
3.3.1 常用操作 73
3.3.2 記錄時間 74
3.3.3 訪問游戲?qū)ο蠼M件 75
3.3.4 訪問其他游戲?qū)ο?76
3.3.5 向量 78
3.3.6 成員變量和靜態(tài)成員變量 79
3.3.7 實例化游戲?qū)ο?80
3.3.8 協(xié)同程序和中斷 80
3.3.9 一些重要的類 81
3.3.10 性能優(yōu)化 85
3.3.11 腳本編譯 86
3.4 綜合案例 86
3.4.1 案例策劃及準備工作 87
3.4.2 創(chuàng)建項目及場景搭建 87
3.4.3 飛機控制腳本實現(xiàn) 89
3.4.4 攝像機跟隨腳本實現(xiàn) 92
3.5 本章小結(jié) 93
第4章 Unity 3D圖形用戶界面基礎(chǔ) 95
4.1 GUI圖形用戶界面系統(tǒng) 95
4.1.1 圖形用戶界面組件的變量 95
4.1.2 圖形用戶界面中的常用控件 102
4.1.3 圖形用戶界面控件綜合案例 125
4.2 UGUI圖形用戶界面系統(tǒng) 127
4.2.1 創(chuàng)建UGUI控件 127
4.2.2 Canvas畫布 128
4.2.3 EventSystem 129
4.2.4 RectTransform組件 130
4.2.5 Panel控件 130
4.2.6 Button控件 131
4.2.7 Text控件 134
4.2.8 Image控件 135
4.2.9 Raw Image控件 135
4.2.10 Slider控件 136
4.2.11 Scrollbar控件 137
4.2.12 Toggle控件 138
4.2.13 Input Field控件 139
4.2.14 UGUI布局管理的使用及相
關(guān)組件介紹 140
4.2.15 UGUI中不規(guī)則形狀的按鈕
的碰撞檢測 142
4.2.16 Scroll View的制作 143
4.2.17 UGUI綜合案例—音樂播
放器的UI搭建 145
4.3 預(yù)制件（prefab）資源的應(yīng)用 153
4.3.1 預(yù)制件（prefab）資源的
創(chuàng)建 153
4.3.2 通過prefab資源進而實例化
對象 154
4.4 常用的輸入對象 155
4.4.1 Touch輸入對象 155
4.4.2 Input輸入對象 157
4.5 與銷毀相關(guān)的方法 161
4.5.1 Object.Destroy方法 162
4.5.2 NetWork.Destroy方法 162
4.5.3 MonoBehaviour.OnDestroy
方法 163
4.6 本章小結(jié) 163
第5章 Unity 3D 第三方2D
組件庫—NGUI 165
5.1 初識NGUI 165
5.1.1 NGUI背景概述 165
5.1.2 NGUI的導(dǎo)入 165
5.1.3 UI層簡介 166
5.2 NGUI菜單介紹 167
5.2.1 “Selection”菜單 168
5.2.2 “Create”菜單 168
5.2.3 “Attach”菜單 168
5.2.4 “Tween”菜單 173
5.2.5 “Open”菜單 173
5.2.6 其他菜單 175
5.3 控件工具的使用 176
5.3.1 圖片精靈—Sprite 176
5.3.2 文本標(biāo)簽—Label 177
5.3.3 圖片精靈—Texture 179
5.3.4 組件容器—Widget 180
5.3.5 錨點—Anchor 182
5.3.6 面板—Panel 183
5.3.7 滾動視圖—Scroll View 184
5.3.8 網(wǎng)格—Grid 186
5.3.9 表格—Table 187
5.4 UI庫中默認組件的制作 187
5.4.1 按鈕—Colored Button 187
5.4.2 復(fù)選框—Colored Checkbox 189
5.4.3 水平滾動條—Colored Horizontal Scroll Bar 192
5.4.4 滑塊—Colored Slider 194
5.4.5 彈出列表—Colored Popup List 197
5.4.6 輸入框—Control - Simple Input Field 199
5.5 雜項 200
5.5.1 Atlas圖集制作 200
5.5.2 中文字體制作 202
5.5.3 動畫曲線編輯 203
5.6 一個NGUI的綜合案例 204
5.6.1 界面一制作 204
5.6.2 界面二制作 207
5.6.3 界面三制作 210
5.7 本章小結(jié) 212
第6章 物理引擎 213
6.1 剛體 213
6.1.1 剛體特性 213
6.1.2 物理管理器 219
6.2 碰撞器 221
6.2.1 碰撞器的添加 222
6.2.2 碰撞過濾 225
6.2.3 物理材質(zhì) 228
6.3 粒子系統(tǒng) 229
6.3.1 粒子系統(tǒng)的簡介 229
6.3.2 粒子系統(tǒng)的特性 230
6.3.3 粒子系統(tǒng)的綜合使用 238
6.4 關(guān)節(jié) 243
6.4.1 鉸鏈關(guān)節(jié)的特性 243
6.4.2 鉸鏈關(guān)節(jié)的創(chuàng)建 244
6.4.3 固定關(guān)節(jié)的特性 245
6.4.4 固定關(guān)節(jié)的創(chuàng)建 245
6.4.5 彈簧關(guān)節(jié)的特性 246
6.4.6 彈簧關(guān)節(jié)的創(chuàng)建 247
6.4.7 角色關(guān)節(jié)的特性 247
6.4.8 角色關(guān)節(jié)的創(chuàng)建 248
6.4.9 可配置關(guān)節(jié)的特性 249
6.4.10 可配置關(guān)節(jié)的創(chuàng)建 250
6.4.11 關(guān)節(jié)綜合案例—機械手 251
6.5 交通工具 256
6.5.1 車輪碰撞器添加 256
6.5.2 車輪碰撞器的特性 257
6.5.3 車輪碰撞器的應(yīng)用 258
6.6 布料 262
6.6.1 蒙皮網(wǎng)格 263
6.6.2 布料特性 263
6.6.3 布料的簡單案例 264
6.7 力場 265
6.7.1 力場組件特性 265
6.7.2 力場綜合案例 266
6.8 物理引擎在動畫系統(tǒng)中的使用 267
6.8.1 場景的搭建 267
6.8.2 腳本的開發(fā) 270
6.8.3 運行效果 271
6.9 物理引擎綜合案例 271
6.9.1 場景的搭建 271
6.9.2 界面的搭建 277
6.9.3 腳本的開發(fā) 277
6.9.4 案例開發(fā)總結(jié) 280
6.10 本章小結(jié) 280
第7章 著色器—Shader 281
7.1 初識著色器 281
7.1.1 著色器概述 281
7.1.2 ShaderLab語法基礎(chǔ) 282
7.1.3 著色器中涉及的各種空間
概念 287
7.2 著色器的3種形態(tài) 289
7.2.1 固定管線著色器 289
7.2.2 頂點片元著色器 290
7.2.3 表面著色器 294
7.3 表面著色器 295
7.3.1 表面著色器基礎(chǔ)知識 296
7.3.2 通過表面著色器實現(xiàn)體
積霧 300
7.4 渲染通道的通用指令 305
7.4.1 設(shè)置LOD數(shù)值 305
7.4.2 渲染隊列 307
7.4.3 混合模式介紹 309
7.4.4 Alpha測試 310
7.4.5 深度測試 312
7.4.6 通道遮罩 314
7.4.7 面的剔除操作 315
7.4.8 抓屏操作 317
7.5 著色器的組織和優(yōu)化 318
7.5.1 著色器的組織和復(fù)用 319
7.5.2 移動平臺上的優(yōu)化 322
7.6 綜合案例 324
7.6.1 案例策劃及準備工作 325
7.6.2 創(chuàng)建項目及場景搭建 326
7.6.3 著色器及相關(guān)腳本的開發(fā) 327
7.6.4 結(jié)點對象的創(chuàng)建及相關(guān)腳本
的開發(fā) 332
7.7 本章小結(jié) 335
第8章 3D游戲開發(fā)的常用技術(shù) 337
8.1 天空盒的應(yīng)用 337
8.1.1 Unity天空盒資源 337
8.1.2 開發(fā)實際需要的天空盒 339
8.2 3D拾取技術(shù) 340
8.3 視頻貼圖 343
8.3.1 基礎(chǔ)知識 343
8.3.2 視頻貼圖案例 343
8.4 動態(tài)字體 346
8.5 重力加速度傳感器 347
8.6 PlayerPrefs類 349
8.7 虛擬按鈕與搖桿的使用 350
8.7.1 下載并導(dǎo)入標(biāo)準資源包 351
8.7.2 虛擬按鈕和搖桿使用的
案例 351
8.8 聲音 353
8.8.1 聲音類型 353
8.8.2 音頻管理器—AudioManager 354
8.8.3 音頻監(jiān)聽器—Audio Listener 354
8.8.4 音頻源—Audio Source 355
8.8.5 音頻效果—Audio Effects 357
8.8.6 音頻混響區(qū)—Audio Reverb Zones 360
8.8.7 簡單的聲音控制案例 361
8.8.8 混音器—AudioMixer 362
8.9 水特效 367
8.9.1 基礎(chǔ)知識 367
8.9.2 案例 368
8.10 霧特效 370
8.10.1 案例效果與基本原理 370
8.10.2 場景搭建及開發(fā)步驟 370
8.11 本章小結(jié) 373
第9章 光影效果的使用 375
9.1 光源 375
9.1.1 點光源（Point Light） 375
9.1.2 定向光源
（Directional Light） 377
9.1.3 聚光燈光源（Spot Light） 377
9.1.4 區(qū)域光光源（Area Light） 378
9.1.5 發(fā)光材質(zhì) 378
9.2 光照貼圖的烘焙與使用 379
9.2.1 對場景進行光照烘焙 379
9.2.2 光照烘焙參數(shù)詳解 380
9.3 法線貼圖 383
9.3.1 在Unity中使用法線貼圖 383
9.3.2 如何在3D Max中制作法線
貼圖 386
9.4 鏡子的開發(fā) 387
9.4.1 場景的搭建 388
9.4.2 鏡面著色器的開發(fā) 391
9.4.3 C#腳本的開發(fā) 391
9.5 真實的水面效果開發(fā) 394
9.5.1 基本原理 394
9.5.2 場景的搭建 395
9.5.3 C#腳本的開發(fā) 396
9.5.4 鏡面著色器的開發(fā) 399
9.6 Unity 3D光照系統(tǒng)中的高級功能 401
9.6.1 渲染路徑與顏色空間 401
9.6.2 Cookies 402
9.6.3 Flare鏡頭光暈 403
9.6.4 Culling Mask光照過濾 404
9.6.5 陰影的設(shè)置 404
9.6.6 Light Probes光探頭 406
9.7 Unity 3D 5.0中新增的光照功能
詳解 408
9.7.1 基于物理學(xué)的標(biāo)準著色器 408
9.7.2 反射探頭（Reflection Probe） 411
9.7.3 全局光照技術(shù)詳解 415
第10章 模型與動畫 419
10.1 3D模型導(dǎo)入 419
10.1.1 主流3D建模軟件的介紹 419
10.1.2 Unity與建模軟件單位的比
例關(guān)系 420
10.1.3 將3D模型導(dǎo)入Unity 421
10.2 網(wǎng)格Mesh 422
10.2.1 網(wǎng)格過濾器（Mesh Filter） 422
10.2.2 Mesh屬性和方法介紹 423
10.2.3 Mesh的使用 423
10.2.4 使用Mesh使物體變形的一
個簡單案例 424
10.3 第三方切割工具庫Shatter Toolkit
的使用 429
10.3.1 Shatter Toolkit簡介 429
10.3.2 使用Shatter Toolkit的一個簡單案例 430
10.4 舊版動畫系統(tǒng) 438
10.4.1 導(dǎo)入角色動畫資源 438
10.4.2 動畫控制器（Animation） 439
10.4.3 動畫腳本 440
10.4.4 使用舊版動畫系統(tǒng)的簡單
案例 441
10.5 Mecanim動畫系統(tǒng) 444
10.5.1 角色動畫的配置 444
10.5.2 動畫控制器的創(chuàng)建 447
10.5.3 動畫控制器的配置 448
10.5.4 角色動畫的重定向 451
10.5.5 角色動畫的混合—創(chuàng)建動
畫混合樹 453
10.5.6 角色動畫的混合—混合類
型介紹 455
10.5.7 Mecanim中的代碼控制 456
10.5.8 案例分析 461
10.6 本章小結(jié) 464
第11章 地形與尋路技術(shù) 465
11.1 地形引擎 465
11.1.1 地形的創(chuàng)建 465
11.1.2 灰度圖的使用 469
11.2 拖尾渲染器—Trail Renderer 471
11.2.1 背景介紹 471
11.2.2 拖尾渲染器屬性介紹 471
11.2.3 拖尾渲染器的使用 472
11.2.4 產(chǎn)生汽車輪胎拖痕案例 472
11.2.5 產(chǎn)生汽車剎車痕案例 474
11.3 自動尋路技術(shù) 476
11.3.1 基礎(chǔ)知識 476
11.3.2 一個簡單的案例 477
11.4 本章小結(jié) 481
第12章 游戲資源更新 483
12.1 AssetBundle資源包 483
12.1.1 AssetBundle簡介 483
12.1.2 創(chuàng)建AssetBundle 483
12.1.3 AssetBundle的下載 486
12.1.4 AssetBundle的加載和
卸載 488
12.1.5 關(guān)于AssetBundle 489
12.1.6 本節(jié)小結(jié) 491
12.2 Lua熱更新 491
12.2.1 熱更新的基本介紹 491
12.2.2 Lua的基本情況介紹 491
12.2.3 SimpleFramework框架
介紹 492
12.2.4 熱更新案例 493
12.2.5 本節(jié)小結(jié) 498
12.3 本章小結(jié) 498
第13章 多線程技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)開發(fā) 499
13.1 多線程技術(shù) 499
13.1.1 基本知識 499
13.1.2 多線程技術(shù)用于大量
計算 501
13.1.3 多線程技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)開發(fā)中的
應(yīng)用 503
13.2 WWW類 506
13.2.1 用WWW類訪問網(wǎng)絡(luò)
資源 506
13.2.2 場景搭建 506
13.2.3 C#腳本的編寫 507
13.3 網(wǎng)絡(luò)類—Network 507
13.3.1 靜態(tài)變量 507
13.3.2 靜態(tài)方法 510
13.3.3 消息發(fā)送 515
13.4 基于Unity Network開發(fā)網(wǎng)絡(luò)
游戲 516
13.4.1 非授權(quán)服務(wù)器和授權(quán)
服務(wù)器 516
13.4.2 Network View 網(wǎng)絡(luò)視圖
組件 517
13.4.3 案例的效果預(yù)覽 517
13.4.4 案例場景的搭建 517
13.4.5 項目主體腳本的開發(fā) 520
13.4.6 服務(wù)器和客戶端的發(fā)布 525
13.5 基于Socket開發(fā)Unity網(wǎng)絡(luò)游戲 525
13.5.1 網(wǎng)絡(luò)游戲架構(gòu)簡介 526
13.5.2 案例的效果預(yù)覽與資源
準備 527
13.5.3 案例場景的搭建 528
13.5.4 服務(wù)器端的開發(fā) 531
13.5.5 客戶端的開發(fā) 532
13.6 本章小結(jié) 540
第14章 Unity 2D游戲開發(fā) 541
14.1 Unity 2D基礎(chǔ)介紹 541
14.1.1 Unity 2D項目的創(chuàng)建 541
14.1.2 Unity 2D功能簡要介紹 542
14.1.3 Unity 2D游戲開發(fā)工作流程
的簡要介紹 542
14.2 Unity 2D核心功能對象—Sprite 543
14.2.1 Sprite對象的創(chuàng)建和基本
用法 543
14.2.2 換幀動畫的制作 544
14.2.3 制作換幀動畫的具體步驟 545
14.3 Unity 2D中的物理引擎 549
14.3.1 2D剛體 549
14.3.2 2D碰撞器 552
14.3.3 2D關(guān)節(jié) 554
14.3.4 使用2D物理引擎制作撞冰
塊案例 557
14.4 一個完整的2D游戲案例 563
14.4.1 游戲玩法以及功能概述 563
14.4.2 游戲的策劃及準備工作 564
14.4.3 游戲的架構(gòu) 565
14.4.4 菜單場景 566
14.4.5 游戲場景 568
14.5 本章小結(jié) 574
第15章 常用性能優(yōu)化技術(shù) 575
15.1 程序性能的分析 575
15.1.1 Profiler使用方法 575
15.1.2 Profiler的參數(shù)說明 576
15.2 代碼的斷點調(diào)試 578
15.2.1 通過MonoDevelop調(diào)試 578
15.2.2 Microsoft Visual Studio Tools for Unity的使用 579
15.3 優(yōu)化事項 580
15.3.1 遮擋剔除技術(shù) 581
15.3.2 批處理技術(shù) 582
15.3.3 移動平臺的優(yōu)化技巧 582
15.4 本章小結(jié) 583
第16章 綜合案例—指間足球 585
16.1 背景以及功能概述 585

16.1.1 游戲背景概述 585
16.1.2 游戲功能簡介 585
16.2 游戲的策劃及準備工作 587
16.2.1 游戲的策劃 587
16.2.2 使用Unity開發(fā)游戲前的準
備工作 587
16.3 游戲的架構(gòu) 590
16.3.1 各個場景的簡要介紹 590
16.3.2 游戲架構(gòu)簡介 591
16.4 游戲主場景 592
16.4.1 場景搭建 592
16.4.2 主攝像機設(shè)置及腳本開發(fā) 596
16.4.3 守門員游戲?qū)ο笙嚓P(guān)腳本
開發(fā) 602
16.4.4 檢測板游戲?qū)ο笙嚓P(guān)腳本
開發(fā) 603
16.4.5 提示板游戲?qū)ο笙嚓P(guān)腳本的開發(fā) 605
16.4.6 門框游戲?qū)ο笙嚓P(guān)腳本的
開發(fā) 606
16.4.7 其他腳本的開發(fā) 607
16.5 游戲界面的開發(fā) 611
16.5.1 主菜單界面的搭建 611
16.5.2 主菜單界面監(jiān)聽腳本的
開發(fā) 615
16.5.3 游戲界面的搭建 621
16.5.4 游戲界面監(jiān)聽腳本的開發(fā) 622
16.5.5 游戲暫停界面監(jiān)聽腳本的
開發(fā) 625
16.6 游戲的優(yōu)化與改進 626