# Unity 自学与进阶必会目录

六本书

Unity 5权威讲解

Unity 3D NGUI 实战教程

Unity 5实战 使用C和Unity开发多平台游戏

Unity 3D人工智能编程

Unity官方案例精讲

Unity Shader入门精要

1. Unity 5权威讲解 #

目录

第1章　Unity 5简介　1

1.1　Unity 3D游戏引擎的诞生　2

1.2　Unity 5的优势　2

1.2.1　支持多平台　2

1.2.2　集成开发环境　3

1.2.3　所有功能免费　4

1.2.4　中间件内建　5

1.2.5　开放社区　5

1.2.6　资源商店　6

1.3　使用Unity制作的游戏　7

1.4　下载Unity　9

1.4.1　安装Unity　10

1.4.2　选择Unity许可　11

1.4.3　注册并登录Unity　12

1.5　Unity界面　13

1.5.1　视图　16

1.5.2　工具栏　27

1.5.3　设置快捷键　34

1.6　小结　34

第2章　准备游戏开发　35

2.1　开发的游戏以及开发顺序　36

2.2　新建项目　36

2.3　设置Unity IDE　37

2.4　系统管理项目视图　39

2.5　导入角色模型　39

2.6　创建资源商店账号　42

2.7　从项目视图访问资源商店　44

2.8　从资源商店下载资源　45

2.9　小结　48

第3章　制作游戏场景　49

3.1　3D模型　50

3.2　纹理　51

3.3　材质　53

3.4　应用纹理　54

3.5　着色器以及基于物理的着色　58

3.5.1　渲染模式　59

3.5.2　反照率　59

3.5.3　金属　59

3.5.4　法线贴图　59

3.5.5　高度图　60

3.5.6　遮挡贴图　60

3.5.7　放射　61

3.5.8　细节遮蔽　61

3.6　表现地面阴影——使用法线贴图　61

3.7　预设　62

3.8　用预设制作墙体　64

3.9　光照　68

3.9.1　平行光　68

3.9.2　点光源　69

3.9.3　聚光灯　69

3.9.4　区域光　70

3.10　天空的表现方法　71

3.10.1　六面天空盒　72

3.10.2　程序天空盒　74

3.10.3　立方图天空盒　76

3.11　小结　76

第4章　制作主人公角色　77

4.1　空游戏对象　78

4.2　导入3D模型并设置选项　79

4.3　组件　80

4.4　生成脚本　81

4.5　下载键盘输入值　84

4.6　角色移动　87

4.6.1　处理组件缓存　88

4.6.2　游戏对象的移动　89

4.6.3　Translate函数　90

4.7　单位向量　91

4.8　角色旋转：Rotate　94

4.9　摄像机追踪：Follow Cam　95

4.10　Legacy动画系统　98

4.11　动画片段　99

4.12　动画控件　104

4.13　动画合成　107

4.14　实时阴影　108

4.15　运用投影器制作阴影　111

4.16　运用平面网格制作阴影　115

4.17　小结　117

第5章　制作子弹发射效果　119

5.1　准备子弹模型　120

5.2　Rigidbody组件　121

5.3　设置物理引擎属性：Physics Manager　124

5.4　Collider组件　125

5.4.1　Box Collider　125

5.4.2　Sphere Collider　125

5.4.3　Capsule Collider　126

5.4.4　Mesh Collider　126

5.4.5　Wheel Collider　127

5.4.6　Terrain Collider　128

5.5　碰撞感知条件　128

5.6　碰撞事件　130

5.7　Tag应用　132

5.8　子弹发射逻辑　135

5.9　制作子弹发射轨迹：Trail Renderer　140

5.10　应用粒子系统　145

5.11　制作爆炸效果并设置爆炸威力　150

5.12　随机使用纹理　155

5.13　声音：AudioSource与AudioListener　157

5.14　枪口火焰效果：Muzzle Flash　164

5.15　小结　170

第6章　制作敌对角色　171

6.1　Mecanim动画系统　172

6.2　导入怪兽3D模型　173

6.3　转换为Mecanim动画　173

6.4　动画控制器　177

6.5　导航：怪兽追击例程　183

6.5.1　生成导航网格并烘焙　184

6.5.2　Nav Mesh Agent　185

6.6　实现人工智能　188

6.7　怪兽攻击例程　197

6.8　怪兽被袭时的反应　199

6.9　血迹效果　203

6.10　贴图：地面上的血迹效果　206

6.11　赋予怪兽攻击技能　211

6.12　特定层之间的碰撞感知　215

6.13　优化Mecanim动画角色的骨骼结构　218

6.14　怪兽停止攻击：Tag　220

6.15　怪兽停止攻击：Delegate、Event　224

6.16　怪兽的死亡处理　228

6.17　小结　235

第7章　Unity UI　237

7.1　Canvas对象　238

7.1.1　EventSystem对象　239

7.1.2　Canvas组件　240

7.2　Rect Transform组件　244

7.3　anchoredPosition属性　252

7.4　Image组件　254

7.4.1　Simple　256

7.4.2　Sliced　256

7.4.3　Tiled　258

7.4.4　Filed　258

7.5　RawImage 组件　259

7.6　Button组件　260

7.7　Text组件　271

7.8　Scroll Rect组件　272

7.8.1　Content属性　275

7.8.2　Mask组件　276

7.9　制作游戏分数UI　277

7.10　制作生命条　285

7.11　小结　289

第8章　游戏管理器　291

8.1　怪兽出现逻辑　292

8.2　访问游戏管理器　296

8.3　单例模式　298

8.4　对象池　300

8.5　共享函数：声音处理　308

8.6　小结　311

第９章　灵活运用射线投射　313

9.1　射线投射　314

9.2　油桶爆炸　319

9.3　实现激光束　322

第10章　导航仪高级技巧　329

10.1　动态障碍物　330

10.2　分离网格链接　333

10.3　用户自定义生成分离网格链接　335

第11章　光照贴图、灯光探测器　337

11.1　光照　338

11.1.1　Generate Lightmap UVs 选项　338

11.1.2　Lightmap Static标记　338

11.1.3　光照视图　339

11.1.4　准备烘焙光照的过程　341

11.1.5　Auto选项　342

11.1.6　构建光照贴图　342

11.1.7　Area Light　345

11.2　灯光探测器　346

11.2.1　Light Probe Group　347

11.2.2　Anchor Override　350

11.3　小结　351

第12章　场景分离与合并　353

12.1　场景分离　354

12.2　场景合并　357

第13章　Unity内置网络游戏　361

13.1　网络游戏的定义　362

13.2　网络游戏的物理结构　362

13.3　网络通信协议　363

13.4　Unity内置网络功能　363

13.4.1　网络视图　364

13.4.2　状态同步　364

13.4.3　远程过程调用　365

13.5　Unity网络游戏步骤　366

13.5.1　游戏服务器初始化　366

13.5.2　客户端游戏连接　367

13.5.3　各游戏端点之间的通信　368

13.6　开发网络游戏　368

13.6.1　生成并初始化项目　369

13.6.2　场景制作　369

13.6.3　制作Player　371

13.6.4　Character Controller移动逻辑　371

13.6.5　制作网络管理器　373

13.6.6　构建可执行文件　374

13.6.7　查看连接网络的用户数量　377

13.6.8　制作网络玩家　380

13.6.9　摄像机追踪逻辑　383

13.6.10　平滑的同步处理（OnSerializeNetworkView）　387

13.6.11　发射例程（调用RPC）　392

13.6.12　动画同步　399

13.6.13　探测子弹的碰撞　405

13.6.14　死亡和复活处理　406

13.6.15　终止连接的相关处理　414

13.7　小结　415

第14章　使用Photon Cloud制作网络游戏　417

14.1　第二代Unity网络游戏引擎UNET　418

14.2　第三方网络游戏引擎　418

14.3　PhotonNetwork游戏引擎　418

14.3.1　Photon Server与Photon Cloud　419

14.3.2　加入会员　419

14.4　制作坦克大战游戏　421

14.4.1　坦克移动逻辑　422

14.4.2　履带动画　424

14.4.3　设置摄像机追踪逻辑与摄像机位置　427

14.4.4　旋转炮塔　428

14.4.5　调整炮身角度　431

14.4.6　建立炮弹预设和发射逻辑　432

14.4.7　炮弹发射音效　438

14.5　安装Photon Unity Networking插件　439

14.6　将坦克游戏更改为Photon Cloud版本　441

14.6.1　连接Photon Cloud　442

14.6.2　随机配对　444

14.6.3　制作房间　445

14.6.4　Photon View　447

14.6.5　动态生成坦克　448

14.6.6　构建游戏并测试连接　451

14.6.7　控制自己的坦克　453

14.6.8　平滑移动和旋转处理　454

14.6.9　同步炮塔与炮身　458

14.6.10　发射炮弹　463

14.6.11　坦克被击中时的处理及复活　465

14.7　制作游戏大厅　469

14.7.1　制作大厅场景　469

14.7.2　制作登录UI　471

14.7.3　进入游戏房间　479

14.7.4　制作坦克HUD　484

14.7.5　创建并进入房间　492

14.7.6　构建房间目录UI　497

14.7.7　接收房间列表　504

14.7.8　动态增加按钮事件　516

14.8　战地细节功能　520

14.8.1　显示房间内的玩家数　520

14.8.2　退出房间　523

14.8.3　显示连接日志　525

14.8.4　事件钩子　530

14.9　评分并显示　534

14.10　在Unity中连接数据库　547

　14.10.1 JSON　547

　14.10.2 SimpleJSON　549

　14.10.3 将分数信息保存到数据库　551

　14.10.4 从数据库获取排名信息　554

14.11　小结　557

第15章　提升游戏真实感　559

15.1　布娃娃系统　560

15.1.1　创建项目并下载资源　560

15.1.2　制作舞台　561

15.1.3　生成3D模型的布娃娃系统　562

15.2　触屏　571

15.2.1　ScreenPointToRay函数　571

15.2.2　Touch类　574

15.2.3　Unity Remote4　577

15.3　通过触屏移动　579

15.4　小结　582

附录　数据库　583

1.数据库和数据库管理系统　584

2.数据库服务器　584

3.　SQL　584

4.　DBMS的数据管理　584

5.数据表　585

6.列与行　585

7.　SQL　586

2. Unity 3D NGUI 实战教程 #

第1章 初识NGUI

1.1 游戏UI开发介绍

1.1.1 什么是游戏UI

1.1.2 UI为何如此重要

1.1.3 UI开发的流程

1.1.4 UI开发的难点

1.2 什么是NGUI

1.2.1 NGUI插件介绍

1.2.2 NGUI的强大优势

第2章 NGUI基础

2.1 导入NGUI插件

2.1.1 NGUI版本介绍

2.1.2 NGUI的下载和购买

2.1.3 导入NGUI插件应用

2.1.4 导入常见问题

2.2 认识基本的UI资源

2.2.1 什么是UI精灵（Sprite）

2.2.2 什么是UI图集（Atlas）

2.2.3 什么是UI贴图（Texture）

2.2.4 什么是UI标签（Label）

2.2.5 什么是UI字体（Font）

2.3 制作第一个UI图集

2.3.1 学会解剖UI的资源结构

2.3.2 如何导入切好的美术资源

2.3.3 用Atlas Maker制作图集

2.4 制作第一个UI字体

2.4.1 为什么要制作UI字体

2.4.2 静态字体和动态字体

2.4.3 制作静态字体介绍

2.4.4 制作动态字体介绍

2.5 创建第一个UI

2.5.1 创建一个2D UI

2.5.2 创建一个3D UI

2.5.3 了解UIRoot、UIPanel和UICamera组件

2.6 2DUI和3DUI的工作原理

2.6.1 2DUI的工作原理

2.6.2 3DUI的工作原理

2.6.3 如何判断该选择哪一种UI

2.7 深度（Depth）概念

2.7.1 强化对深度的理解

2.7.2 小心相机的深度

第3章 核心组件

3.1 什么是UI控件

3.2 制作精灵（UISprite）

3.2.1 怎样判断是否应该使用精灵

3.2.2 创建精灵

3.2.3 Sprite组件的设置

3.3 制作标签（Label）

3.3.1 怎样判断是否应当使用标签

3.3.2 创建标签

3.3.3 Label的文字设置

3.4 制作UI纹理（UITexture）

3.4.1 什么情况下使用UITexture

3.4.2 创建纹理

3.4.3 纹理的设置

3.5 制作按钮（Button）

3.5.1 怎样判断应该使用按钮

3.5.2 创建按钮

3.5.3 核心组件BoxCollider

3.5.4 核心组件UIButton

3.5.5 制作按钮的放缩动画

3.5.6 制作按钮的偏移动画

3.5.7 制作按钮的旋转动画

3.5.8 添加按钮单击音效

3.5.9 任何事物都可以变成按钮，不仅仅是UI

3.6 制作进度条（UISlider）

3.6.1 怎样判断是否应当使用进度条

3.6.2 创建进度条

3.6.3 核心组件UISlider设置

3.6.4 进度条的BoxCollider说明

3.7 制作输入框（Input）

3.7.1 怎样判断是否应当使用输入框

3.7.2 创建输入框

3.7.3 核心组件Input设置

3.7.4 输入框使用的一些注意事项

3.8 制作滚动视图（ScrollView）

3.8.1 怎样判断是否应当使用滚动视图

3.8.2 创建滚动视图

3.8.3 滚动视图核心组件UIPanel

3.8.4 滚动视图核心组件UIScrollView

3.8.5 创建一个拖动条

3.8.6 拖动条说明

3.8.7 让视图内的内容可以被拖动

3.8.8 制作滚动视图时的注意事项

3.9 制作复选框（Toggle）

3.9.1 怎样判断是否应当使用复选框

3.9.2 创建复选框

3.9.3 复选框的核心组件UIToggle

3.10 制作下拉菜单（PopupList）

3.10.1 怎样判断是否应当使用下拉菜单

3.10.2 创建下拉菜单

3.10.3 显示当前选中的选项

3.10.4 下拉菜单核心组件PopupList

3.10.5 制作下拉菜单的注意事项

第4章 UI动画

4.1 常见的两种UI动画介绍

4.1.1 要区分UI动画和UI特效两个概念

4.1.2 关于Tween动画

4.1.3 关于Animation动画

4.2 渐隐渐现动画（透明度动画）

4.2.1 透明度动画的介绍和应用

4.2.2 使用透明度动画TweenAlpha

4.2.3 使用透明度动画的注意点

4.3 颜色变化动画（变色动画）

4.3.1 变色动画的介绍和应用

4.3.2 使用颜色动画TweenColor

4.3.3 使用颜色动画的注意点

4.4 位置变换动画（位移动画）

4.4.1 位移动画的介绍和应用

4.4.2 使用位移动画TweenPosition

4.4.3 使用位移动画的注意点

4.5 旋转变化动画（旋转动画）

4.5.1 旋转动画的介绍和应用

4.5.2 使用旋转动画TweenRotation

4.5.3 使用旋转动画的注意点

4.6 大小变化动画（放缩动画）

4.6.1 放缩动画的介绍和应用

4.6.2 使用放缩动画TweenScale

4.6.3 使用放缩动画的注意点

4.7 Tween动画总结

4.8 动画控制组件UIPlayTween

4.8.1 为什么要用UIPlayTween

4.8.2 动画核心组件UIPlayTween讲解

4.8.3 使用UIPlayTween的注意事项

4.9 动画控制组件UIPlayAnimation

4.9.1 为什么要用UIPlayAnimation

4.9.2 为UI添加Animation组件

4.9.3 动画核心组件UIPlayAnimation讲解

4.9.4 使用UIPlayAnimation注意事项

第5章 其他组件

5.1 使用Toggle制作页签

5.1.1 页签的工作原理

5.1.2 一个完整的页签界面

5.1.3 制作两个页签按钮

5.1.4 使用ToggleObjects来记录页签内容

5.1.5 制作页签注意事项

5.2 拖动摄像机来浏览超大界面

5.2.1 拖动相机功能的介绍和应用

5.2.2 核心原理和组件介绍

5.2.3 拖动相机浏览超大界面的注意事项

5.3 使用Grid自动排列UI

5.3.1 自动排列UI的应用

5.3.2 自动排列UI核心组件Grid介绍

5.4 使用DragObject直接拖动物体

5.5 让玩家通过拖动自由改变控件大小

5.6 制作序列帧精灵动画（SpriteAnimation）

5.6.1 什么是序列帧精灵动画

5.6.2 SpriteAnimation组件

第6章 NGUI实战进阶

6.1 UI开发核心问题–UI随屏幕自适应

6.1.1 屏幕分辨率对UI适配的影响

6.1.2 主流设备的屏幕分辨率

6.1.3 自适应核心组件Anchor的使用

6.1.4 使用Anchor的注意事项

6.1.5 正式开发UI之前必须明确的几个问题

6.2 UI元素的相对自适应

6.2.1 什么是UI元素的相对自适应

6.2.2 Anchors的介绍及使用

6.2.3 使用Anchors的范例：背景图的全屏适配

6.2.4 使用Anchors的注意事项

6.3 多摄像机同时协作运行

6.3.1 摄像的渲染层的概念

6.3.2 多摄像机协作的应用范围

6.3.3 如何创建多个UI摄像机

6.3.4 多摄像机协作的注意事项

6.4 巧用九宫格以减少UI资源量

6.4.1 项目安装包大小对项目的影响

3. Unity 5实战 使用C#和Unity开发多平台游戏 #

第Ⅰ部分起步

第1章初识Unity3

1.1为什么Unity如此优秀4

1.1.1Unity的优势4

1.1.2要意识到的缺点5

1.1.3使用Unity构建的游戏案例6

1.2如何使用Unity9

1.2.1Scene视图、Game视图和工具栏10

1.2.2使用鼠标和键盘11

1.2.3Hierarchy标签和Inspector12

1.2.4Project和Console标签12

1.3开始使用Unity编程13

1.3.1代码在Unity中是如何运行的：脚本组件14

1.3.2使用MonoDevelop，跨平台的IDE15

1.3.3打印到控制台：HelloWorld！16

1.4小结18

第2章构建一个让你置身3D空间的演示19

2.1在开始之前20

2.1.1对项目做计划20

2.1.2了解3D坐标空间21

2.2开始项目：在场景中放置对象22

2.2.1第二步：地板、外墙和内墙22

2.2.2灯光和摄像机25

2.2.3玩家的碰撞器和视口26

2.3让东西移动：应用变换的脚本27

2.3.1图示说明如何通过编程实现旋转27

2.3.2编写代码实现图中演示的运动27

2.3.3本地和全局坐标空间29

2.4用于观察周围的组件脚本：MouseLook30

2.4.1跟踪鼠标运动的水平旋转31

2.4.2在一定范围内的垂直旋转32

2.4.3同时水平和垂直旋转33

2.5键盘输入组件：第一人称控件36

2.5.1响应按下的键36

2.5.2设置独立于计算机运行速度的运动速率37

2.5.3为了碰撞检测，移动CharacterController38

2.5.4调整组件为走路而不是飞翔39

2.6小结41

第3章为3D游戏添加敌人和子弹43

3.1通过射线射击44

3.1.1什么是射线发射44

3.1.2使用命令ScreenPointToRay来发射45

3.1.3为准心和击中点添加可视化提示46

3.2脚本化反应的目标49

3.2.1确定被击中的对象49

3.2.2警告目标它被击中50

3.3基本漫游AI52

3.3.1图解基础AI的工作原理52

3.3.2使用射线发射发现障碍物52

3.3.3跟踪角色状态54

3.4产生敌人预设55

3.4.1什么是预设55

3.4.2创建敌人预设56

3.4.3在不可见的SceneController中实例化57

3.5通过实例化对象进行射击59

3.5.1创建子弹预设59

3.5.2发射子弹并和目标碰撞60

3.5.3伤害玩家63

3.6小结63

第4章为游戏开发图形65

4.1了解美术资源65

4.2构建基础3D场景：白盒67

4.2.1白盒的解释68

4.2.2为关卡绘制地板平面图68

4.2.3根据平面图布局几何体69

4.3使用2D图像给场景贴图70

4.3.1选择文件格式71

4.3.2导入图像文件72

4.3.3应用图像73

4.4使用贴图图像产生天空视觉效果75

4.4.1什么是天空盒75

4.4.2创建一个新天空盒材质76

4.5使用自定义3D模型77

4.5.1选择文件格式78

4.5.2导出和导入模型79

4.6使用粒子系统创建效果81

4.6.1调整默认效果的参数82

4.6.2为火焰应用新贴图83

4.6.3将粒子效果附加到3D对象上84

4.7小结85

第Ⅱ部分轻松工作

第5章使用Unity新的2D功能构建一款记忆力游戏89

5.1设置2D图形90

5.1.1为项目做准备90

5.1.2显示2D图像(亦称精灵)92

5.1.3将摄像机切换为2D模式94

5.2构建卡片对象并让它响应单击95

5.2.1从精灵构建对象95

5.2.2鼠标输入代码96

5.2.3当单击时显示卡片96

5.3显示不同的卡片图像97

5.3.1通过程序加载图像97

5.3.2通过不可见的SceneController来设置图像98

5.3.3实例化一个网格的卡片100

5.3.4打乱卡片101

5.4实现匹配和匹配得分103

5.4.1保存并比较翻开的卡片104

5.4.2隐藏错误卡片104

5.4.3显示积分的文本105

5.5重启按钮106

5.5.1使用SendMessage编写UIButton组件107

5.5.2从SceneController中调用LoadLevel109

5.6小结110

第6章在3D游戏中放置2D图形用户界面111

6.1在开始写代码之前……112

6.1.1直接模式GUI还是高级2D界面112

6.1.2规划布局113

6.1.3导入UI图像114

6.2设置GUI显示114

6.2.1为界面创建画布115

6.2.2按钮、图像和文本标签116

6.2.3控制UI元素的位置118

6.3编写UI中的交互119

6.3.1编写不可见的UIController120

6.3.2创建弹出窗口121

6.3.3使用滑动条和输入域设置值124

6.4通过响应事件更新游戏126

6.4.1集成事件系统127

6.4.2从场景中广播和侦听事件127

6.4.3从HUD广播和侦听事件128

6.5小结130

第7章创建第三人称3D游戏：玩家移动和动画131

7.1调整摄像机视图为第三人称视角133

7.1.1导入一个用于观察的角色133

7.1.2将阴影添加到场景134

7.1.3摄像机环绕玩家角色135

7.2编写程序控制camera-relative的移动137

7.2.1旋转角色，以朝向移动方向138

7.2.2朝着方向向前移动140

7.3实现跳跃动作141

7.3.1应用垂直速度和加速度142

7.3.2修改地面检测来处理边缘和斜坡143

7.4设置玩家角色上的动画146

7.4.1在导入的模型上定义动画剪辑148

7.4.2为动画创建动画控制器149

7.4.3编写操作Animator组件的代码153

7.5小结154

第8章在游戏中添加交互设施和物件155

8.1创建门和其他设施156

8.1.1由按键控制开/关的门156

8.1.2在开门之前检查距离和朝向157

8.1.3创建一个变色监控器159

8.2通过碰撞与对象交互160

8.2.1和具有物理功能的障碍物碰撞160

8.2.2用一个压力板来触发门161

8.2.3收集当前关卡游戏中分散的物件163

8.3管理仓库数据和游戏状态165

8.3.1设置玩家和仓库管理器165

8.3.2编程实现游戏管理器166

8.3.3把物品存储在集合对象中：List与Dictionary170

8.4使用和装备物品的仓库UI173

8.4.1在UI中显示仓库物品173

8.4.2装备一个用来开门的钥匙175

8.4.3通过使用血量包来恢复玩家的血量177

8.5小结178

第Ⅲ部分冲刺阶段

第9章将游戏连接到互联网181

9.1创建户外场景182

9.1.1使用天空盒生成天空视觉效果182

9.1.2通过代码设置大气环境183

9.2从互联网服务下载天气数据185

9.2.1使用协程请求WWW数据188

9.2.2解析XML192

9.2.3解析JSON193

9.2.4基于天气数据影响场景195

9.3添加一个网络布告栏196

9.3.1从互联网加载图像196

9.3.2在布告栏上显示图像199

9.3.3缓存下载的图像以供重用200

9.4将数据发送到Web服务器201

9.4.1跟踪当前的天气：发送post请求202

9.4.2PHP中的服务器端代码204

9.5小结204

第10章播放音频：音效和音乐205

10.1导入音效206

10.1.1所支持的文件格式206

10.1.2导入音频文件207

10.2播放音效208

10.2.1音频剪辑、音源和声音侦听器208

10.2.2设定一个循环声音209

10.2.3从代码触发音效210

10.3音频控制接口211

10.3.1建立中心AudioManager212

10.3.2音量控制UI214

10.3.3播放UI声音217

10.4背景音乐218

10.4.1播放循环音乐218

10.4.2独立控制音乐的音量221

10.4.3歌曲间的淡入淡出223

10.5小结226

第11章将各部分整合为一个完整的游戏227

11.1再次利用项目来构建角色扮演RPG228

11.1.1将多个项目的资源和代码装配在一起228

11.1.2编写指向-单击的控件：移动和设备231

11.1.3使用新界面替换旧GUI235

11.2开发总体的游戏结构241

11.2.1控制任务流和多关卡242

11.2.2通过到达退出条件完成一个关卡245

11.2.3当被敌人捕捉时关卡失败247

11.3处理玩家游戏过程中的进度249

11.3.1保存并加载玩家进度249

11.3.2通过完成三个关卡打败游戏253

11.4小结255

第12章将游戏部署到玩家的设备255

12.1构建桌面环境：Windows、Mac和Linux259

12.1.1构建应用259

12.1.2调整PlayerSettings：设置游戏的名称和图标260

12.1.3平台依赖的编译261

12.2为Web构建游戏262

12.2.1UnityPlayer和HTML/WebGL262

12.2.2构建Unity文件和一个测试Web页面262

12.2.3与浏览器中的JavaScript通信263

12.3构建移动应用的平台：iOS和Android264

12.3.1设置构建工具265

12.3.2贴图压缩268

12.3.3开发插件269

12.4小结277

附录A场景导航和键盘快捷键279

A.1使用鼠标进行场景导航279

A.2一般使用键盘快捷键280

附录B与Unity一同使用的外部工具281

B.1编程工具281

B.1.1VisualStudio281

B.1.2Xcode281

B.1.3AndroidSDK282

B.1.4SVN、Git或Mercurial282

B.23D美术应用282

B.2.1Maya282

B.2.23dsMax282

B.2.3Blender283

B.32D图像编辑器283

B.3.1Photoshop283

B.3.2GIMP283

B.3.3TexturePacker283

B.4音频软件283

B.4.1ProTools284

B.4.2Audacity284

附录C在Blender中建模一个板凳285

C.1构建网格几何体285

C.2模型贴图映射288

附录D在线学习资源293

D.1附加的指南293

D.2代码库294

后序297

4. Unity 3D人工智能编程 #

前　言

第1章　人工智能导论 1

1.1　人工智能 1

1.2　游戏中的人工智能 2

1.3　人工智能技术 3

1.3.1　有限状态机 3

1.3.2　人工智能中的随机性和概率 5

1.3.3　感应器系统 6

1.3.4　群组、蜂拥和羊群效应 7

1.3.5　路径跟随和引导 8

1.3.6　A*寻路算法 9

1.3.7　导航网格 16

1.3.8　行为树 18

1.3.9　运动 20

1.3.10　Dijkstra算法 23

1.4　本章小结 23

第2章　有限状态机 24

2.1　玩家的坦克 24

2.1.1 　PlayerTankController类 25

2.1.2　初始化 26

2.2　子弹类 29

2.3　设置航点 31

2.4　抽象有限状态机类 32

2.5　敌方坦克的人工智能 34

2.5.1　巡逻状态 36

2.5.2　追逐状态 38

2.5.3　攻击状态 38

2.5.4　死亡状态 40

2.6　使用有限状态机框架 42

2.6.1　AdvanceFSM类 42

2.6.2　FSMState类 43

2.6.3　状态类 44

2.6.4　NPCTankController 类 46

2.7　本章小结 48

第3章　随机性和概率 49

3.1　随机性 50

3.2　概率的定义 52

3.2.1　独立与关联事件 53

3.2.2　条件概率 53

3.3　人物个性 56

3.4　有限状态机和概率 57

3.5　动态人工智能 59

3.6　示例老虎机 60

3.6.1　 随机老虎机 60

3.6.2　加权概率 63

3.7　本章小结 68

第4章　感应器的实现 70

4.1　基本的感觉系统 71

4.2　场景设置 72

4.3　玩家的坦克与切面 73

4.3.1　玩家的坦克 74

4.3.2　切面 75

4.4　人工智能角色 76

4.4.1　感观 77

4.4.2　视觉 78

4.4.3　触觉 80

4.5　测试 82

4.6　本章小结 83

第5章　群组行为 84

5.1　岛屿示例中的群组行为 84

5.1.1　个体的行为 85

5.1.2　控制器 90

5.2　替代实现 92

5.3　本章小结 99

第6章　路径跟随和引导行为 100

6.1　跟随一条路径 100

6.1.1　路径脚本 102

6.1.2　路径跟随 103

6.2　避开障碍物 106

6.2.1　添加定制图层 107

6.2.2　避开障碍 108

6.3　本章小结 113

第7章　A*寻路算法 114

7.1　回顾A*寻路算法 114

7.2　实现 116

7.2.1　Node 116

7.2.2　PriorityQueue 117

7.2.3　GridManager 118

7.2.4　AStar 123

7.2.5　TestCode类 126

7.3　场景设置 128

7.4　测试 131

7.5　本章小结 132

第8章　导航网格 133

8.1　简介 134

8.2　设置地图 134

8.2.1　Navigation Static 135

8.2.2　烘焙导航网格 135

8.2.3　导航网格代理 136

8.3　有斜坡的场景 139

8.4　NavMeshLayers 141

8.5　分离网格链接 144

8.5.1　生成分离网格链接 145

8.5.2　手动生成分离网格链接 146

8.6　本章小结 148

第9章　行为树 149

9.1　Behave插件 149

9.2　工作流 151

9.3　行为节点 153

9.4　与脚本的接口 155

9.5　装饰节点 158

9.6　Behave调试器 160

9.7　顺序节点 160

9.8　探索Behave的结果 162

9.9　选择节点 163

9.10　优先级选择节点 166

9.11　并行节点 168

9.12　引用 169

9.13　机器人与外星人项目 170

9.14　本章小结 173

第10章　融会贯通 174

10.1　场景设置 175

10.2　车辆 177

10.2.1　玩家控制的车辆 178

10.2.2　人工智能车辆控制器 180

10.2.3　有限状态机 182

10.3　武器 187

10.3.1　枪 187

10.3.2　子弹 189

10.3.3　发射器 191

10.3.4　导弹 193

10.4　本章小结 195

5. Unity官方案例精讲 #

第 1 章 C# 脚本编程基础 ………………. 1

1.1 配置脚本开发环境 ………………………………..2

1.1.1 配置 Visual Studio …………………….2

1.1.2 配置MonoDevelop ……………………6

1.1.3 脚本的创建 ……………………………..8

1.2 变量、数组与函数 ………………………………..9

1.2.1 变量的声明与使用 ……………………9

1.2.2 数组的声明与使用 ………………….11

1.2.3 函数的声明与使用 ………………….12

1.3 语句、表达式与运算符 ……………………. 14

1.3.1 语句 ……………………………………….14

1.3.2 表达式 ……………………………………16

1.3.3 运算符 ……………………………………16

1.4 协程（Coroutine） ………………………………. 18

1.5 类与类的使用 ……………………………………… 21

1.6 输出调试信息 ……………………………………… 22

1.7 C# 脚本示例 ………………………………………… 22

1.8 Unity 脚本事件执行顺序 ………………….. 26

1.9 脚本模板与脚本编码 ………………………… 28

1.10 Unity 5 脚本升级 ……………………………… 29

第 2 章 JavaScript 脚本编程基础 ….. 31

2.1 JavaScript 脚本编程基础 ………………….. 32

2.2 变量、数组与函数 …………………………….. 32

2.2.1 变量 ……………………………………….32

2.2.2 数组 ……………………………………….33

2.2.3 函数 ……………………………………….35

2.3 表达式、语句与运算符 ……………………. 37

2.4 JavaScript 脚本示例 …………………………… 39

2.5 JavaScript 脚本与 C# 脚本的交互 …… 41

第 3 章星际航行游戏——JSpace Shooter ……………… 45

3.1 导入模型、贴图和材质 ……………………. 46

3.1.1 导入资源包文件 ……………………..46

3.1.2 创建飞船对象 …………………………49

3.1.3 设置摄像机参数 ……………………..50

3.1.4 添加图片背景 …………………………50

3.1.5 添加粒子背景效果 ………………….52

3.2 编写脚本代码 ……………………………………… 53

3.2.1 键盘控制飞船移动 ………………….53

3.2.2 实现射击行为（Shot） …………….57

3.2.3 添加小行星（Asteroid） …………..61

3.3 添加音频 ……………………………………………… 69

3.3.1 添加碰撞爆炸音频 ………………….69

3.3.2 添加飞船射击音频 ………………….69

3.3.3 添加背景音效 …………………………70

3.4 添加计分文本 ……………………………………… 71

3.4.1 添加计分 Text 组件 …………………71

3.4.2 添加计分功能 …………………………72

3.5 游戏结束与重新开始 ………………………… 74

3.5.1 添加游戏结束的 Text 组件 ………74

3.5.2 添加结束游戏的功能 ………………75

3.5.3 添加重新开始的 Text 组件 ………76

3.5.4 添加重新开始游戏的功能 ……….77

第 4 章潜行游戏——Stealth ……….. 79

4.1 加载场景 …………………………………………… 80

4.1.1 创建场景 ………………………………..80

4.1.2 添加场景元素 …………………………80

4.1.3 添加灯光 ………………………………..82

4.1.4 烘焙场景Lightmaps ………………..84

4.1.5 添加 Tag 管理类 ……………………..87

4.1.6 添加转场效果 …………………………87

4.1.7 添加游戏控制器GameController ……………………….89

4.1.8 添加 CCTV Camera …………………92

4.1.9 添加 Laser Grid ……………………….94

4.2 导入和配置人物角色 ………………………… 97

4.2.1 导入角色模型 …………………………97

4.2.2 设置角色动画 …………………………98

4.2.3 创建动画参数管理类 ………………99

4.2.4 添加控制角色运动功能 …………101

4.2.5 添加控制摄像机跟随的功能 ….104

4.3 主角与环境交互 ………………………………..107

4.3.1 添加控制开关台的功能 …………107

4.3.2 添加管理房间钥匙卡的功能 ….110

4.3.3 添加控制单开门的功能 …………112

4.3.4 添加控制双开门的功能 …………115

4.4 主角与敌人交互 ………………………………..116

4.4.1 添加管理角色生命值的功能 ….116

4.4.2 添加敌人角色模型 ………………..118

4.4.3 添加敌人自动搜索角色的功能 …………………………120

4.4.4 添加控制敌人运动功能 …………123

4.4.5 添加控制敌人射击的功能 ……..126

第 5 章粒子碰撞回调功能——Particle Callbacks ………….. 129

5.1 Shuriken 粒子系统介绍 ……………………130

5.2 加载场景 …………………………………………….131

5.3 创建粒子效果 …………………………………….134

5.3.1 创建燃烧时冒烟的粒子效果 …..134

5.3.2 创建燃烧时火星四溅的粒子效果 ………………………….139

5.3.3 火焰大小控制 ……………………….140

5.3.4 创建洒水的粒子效果 …………….143

5.3.5 控制洒水位置 ……………………….146

5.4 碰撞回调函数解析 ……………………………148

5.5 粒子碰撞回调函数应用案例 …………..153

5.5.1 水滴与桶盖碰撞的处理 …………153

5.5.2 实现水滴与燃烧桶碰撞熄灭火焰的效果 …………………….155

第 6 章Mecanim动画系统介绍——Mecanim Example Scenes ….. 159

6.1 Mecanim动画系统简介 …………………..160

6.1.1 Mecanim动画系统的工作流 ….160

6.1.2 Mecanim动画系统中的术语 ….160

6. Unity Shader入门精要 #

第1篇　基础篇

第1章　欢迎来到Shader的世界　2

1．1　程序员的三大浪漫　2

1．2　本书结构　3

第2章　渲染流水线　5

2．1　综述　5

2．1．1　什么是流水线　5

2．1．2　什么是渲染流水线　6

2．2　CPU和GPU之间的通信　7

2．2．1　把数据加载到显存中　7

2．2．2　设置渲染状态　8

2．2．3　调用Draw Call　8

2．3　GPU流水线　9

2．3．1　概述　9

2．3．2　顶点着色器　10

2．3．3　裁剪　11

2．3．4　屏幕映射　11

2．3．5　三角形设置　12

2．3．6　三角形遍历　13

2．3．7　片元着色器　13

2．3．8　逐片元操作　14

2．3．9　总结　17

2．4　一些容易困惑的地方　18

2．4．1　什么是OpenGL/DirectX　18

2．4．2　什么是HLSL、GLSL、CG　19

2．4．3　什么是Draw Call　20

2．4．4　什么是固定管线渲染　22

2．5　那么，你明白什么是Shader了吗　23

2．6　扩展阅读　23

第3章　Unity Shader基础　24

3．1　Unity Shader概述　25

3．1．1　一对好兄弟：材质和Unity Shader　25

3．1．2　Unity中的材质　26

3．1．3　Unity中的Shader　26

3．2　Unity Shader的基础：ShaderLab　28

3．3　Unity Shader的结构　29

3．3．1　给我们的Shader起个名字　29

3．3．2　材质和Unity Shader的桥梁：Properties　29

3．3．3　重量级成员：SubShader　31

3．3．4　留一条后路：Fallback　33

3．3．5　ShaderLab还有其他的

语义吗　33

3．4　Unity Shader的形式　33

3．4．1　Unity的宠儿：表面着色器　34

3．4．2　最聪明的孩子：顶点/片元着

色器　35

3．4．3　被抛弃的角落：固定函数着

色器　35

3．4．4　选择哪种Unity Shader形式　36

3．5　本书使用的Unity Shader形式　36

3．6　答疑解惑　36

3．6．1　Unity Shader != 真正的Shader　36

3．6．2　Unity Shader和CG/HLSL之间的关系　37

3．6．3　我可以使用GLSL来写吗　38

3．7　扩展阅读　38

第4章　学习Shader所需的数学基础　39

4．1　背景：农场游戏　39

4．2　笛卡儿坐标系　40

4．2．1　二维笛卡儿坐标系　40

4．2．2　三维笛卡儿坐标系　41

4．2．3　左手坐标系和右手坐标系　42

4．2．4　Unity使用的坐标系　44

4．2．5　练习题　45

4．3　点和矢量　45

4．3．1　点和矢量的区别　46

4．3．2　矢量运算　47

4．3．3　练习题　53

4．4　矩阵　54

4．4．1　矩阵的定义　54

4．4．2　和矢量联系起来　55

4．4．3　矩阵运算　55

4．4．4　特殊的矩阵　57

4．4．5　行矩阵还是列矩阵　60

4．4．6　练习题　61

4．5　矩阵的几何意义：变换　62

4．5．1　什么是变换　62

4．5．2　齐次坐标　63

4．5．3　分解基础变换矩阵　63

4．5．4　平移矩阵　64

4．5．5　缩放矩阵　64

4．5．6　旋转矩阵　65

4．5．7　复合变换　66

4．6　坐标空间　67

4．6．1　为什么要使用这么多不同的坐标空间　68

4．6．2　坐标空间的变换　68

4．6．3　顶点的坐标空间变换过程　72

4．6．4　模型空间　73

4．6．5　世界空间　73

4．6．6　观察空间　75

4．6．7　裁剪空间　77

4．6．8　屏幕空间　83

4．6．9　总结　85

4．7　法线变换　86

4．8　Unity Shader的内置变量（数学篇）　87

4．8．1　变换矩阵　87

4．8．2　摄像机和屏幕参数　88

4．9　答疑解惑　89

4．9．1　使用3×3还是4×4的

变换矩阵　89

4．9．2　CG中的矢量和矩阵类型　89

4．9．3　Unity中的屏幕坐标：ComputeScreenPos/VPOS/

WPOS　90

4．10　扩展阅读　93

4．11　练习题答案　93

第2篇　初级篇

第5章　开始Unity Shader学习之旅　100

5．1　本书使用的软件和环境　100

5．2　一个最简单的顶点/片元着色器　100

5．2．1　顶点/片元着色器的基本

结构　101

5．2．2　模型数据从哪里来　103

5．2．3　顶点着色器和片元着色器之间如何通信　104

5．2．4　如何使用属性　105

5．3　强大的援手：Unity提供的内置文件和变量　107

5．3．1　内置的包含文件　107

5．3．2　内置的变量　109

5．4　Unity提供的CG/HLSL语义　109

5．4．1　什么是语义　109

5．4．2　Unity支持的语义　110

5．4．3　如何定义复杂的变量类型　110

5．5　程序员的烦恼：Debug　111

5．5．1　使用假彩色图像　111

5．5．2　利用神器：Visual Studio　113

5．5．3　最新利器：帧调试器　113

5．6　小心：渲染平台的差异　115

5．6．1　渲染纹理的坐标差异　115

5．6．2　Shader的语法差异　116

5．6．3　Shader的语义差异　117

5．6．4　其他平台差异　117

5．7　Shader整洁之道　117

5．7．1　float、half还是fixed　117

5．7．2　规范语法　118

5．7．3　避免不必要的计算　118

5．7．4　慎用分支和循环语句　119

5．7．5　不要除以0　119

5．8　扩展阅读　120

第6章　Unity中的基础光照　121

6．1　我们是如何看到这个世界的　121

6．1．1　光源　121

6．1．2　吸收和散射　122

6．1．3　着色　122

6．1．4　BRDF光照模型　123

6．2　标准光照模型　123

6．2．1　环境光　123

6．2．2　自发光　124

6．2．3　漫反射　124

6．2．4　高光反射　124

6．2．5　逐像素还是逐顶点　125

6．2．6　总结　125

6．3　Unity中的环境光和自发光　126

6．4　在Unity Shader中实现漫反射光照

模型　126

6．4．1　实践：逐顶点光照　126

6．4．2　实践：逐像素光照　129

6．4．3　半兰伯特模型　130

6．5　在Unity Shader中实现高光反射

光照模型　131

6．5．1　实践：逐顶点光照　132

6．5．2　实践：逐像素光照　134

6．5．3　Blinn-Phong光照模型　135

6．6　召唤神龙：使用Unity内置的

函数　136

第7章　基础纹理　139

7．1　单张纹理　140

7．1．1　实践　140

7．1．2　纹理的属性　142

7．2　凹凸映射　146

7．2．1　高度纹理　146

7．2．2　法线纹理　146

7．2．3　实践　148

7．2．4　Unity中的法线纹理类型　154

7．3　渐变纹理　155

7．4　遮罩纹理　158

7．4．1　实践　159

7．4．2　其他遮罩纹理　161

第8章　透明效果　162

8．1　为什么渲染顺序很重要　163

8．2　Unity Shader的渲染顺序　164

8．3　透明度测试　165

8．4　透明度混合　169

8．5　开启深度写入的半透明效果　171

8．6　ShaderLab的混合命令　173

8．6．1　混合等式和参数　173

8．6．2　混合操作　174

8．6．3　常见的混合类型　175

8．7　双面渲染的透明效果　176

8．7．1　透明度测试的双面渲染　176

8．7．2　透明度混合的双面渲染　176

第3篇　中级篇

第9章　更复杂的光照　180

9．1　Unity的渲染路径　180

9．1．1　前向渲染路径　182

9．1．2　顶点照明渲染路径　185

9．1．3　延迟渲染路径　186

9．1．4　选择哪种渲染路径　188

9．2　Unity的光源类型　188

9．2．1　光源类型有什么影响　189

9．2．2　在前向渲染中处理不同的

光源类型　190

9．3　Unity的光照衰减　195

9．3．1　用于光照衰减的纹理　196

9．3．2　使用数学公式计算衰减　196

9．4　Unity的阴影　196

9．4．1　阴影是如何实现的　197

9．4．2　不透明物体的阴影　198

9．4．3　使用帧调试器查看阴影绘制过程　202

9．4．4　统一管理光照衰减和阴影　204

9．4．5　透明度物体的阴影　206

9．5　本书使用的标准Unity Shader　209

第10章　高级纹理　210

10．1　立方体纹理　210

10．1．1　天空盒子　210

10．1．2　创建用于环境映射的立方体

纹理　212

10．1．3　反射　213

10．1．4　折射　215

10．1．5　菲涅耳反射　217

10．2　渲染纹理　219

10．2．1　镜子效果　219

10．2．2　玻璃效果　220

10．2．3　渲染纹理 vs． GrabPass　224

10．3　程序纹理　225

10．3．1　在Unity中实现简单的程序

纹理　225

10．3．2　Unity的程序材质　228

第11章　让画面动起来　230

11．1　Unity Shader中的内置变量

（时间篇）　230

11．2　纹理动画　230

11．2．1　序列帧动画　230

11．2．2　滚动的背景　233

11．3　顶点动画　234

11．3．1　流动的河流　234

11．3．2　广告牌　236

11．3．3　注意事项　239

第4篇　高级篇

第12章　屏幕后处理效果　244

12．1　建立一个基本的屏幕后处理脚本

系统　244

12．2　调整屏幕的亮度、饱和度和

对比度　246

12．3　边缘检测　249

12．3．1　什么是卷积　249

12．3．2　常见的边缘检测算子　249

12．3．3　实现　250

12．4　高斯模糊　253

12．4．1　高斯滤波　253

12．4．2　实现　254

12．5　Bloom效果　259

12．6　运动模糊　263

12．7　扩展阅读　266

第13章　使用深度和法线纹理　267

13．1　获取深度和法线纹理　267

13．1．1　背后的原理　267

13．1．2　如何获取　269

13．1．3　查看深度和法线纹理　271

13．2　再谈运动模糊　272

13．3　全局雾效　276

13．3．1　重建世界坐标　276

13．3．2　雾的计算　278

13．3．3　实现　278

13．4　再谈边缘检测　283

13．5　扩展阅读　287

第14章　非真实感渲染　288

14．1　卡通风格的渲染　288

14．1．1　渲染轮廓线　288

14．1．2　添加高光　289

14．1．3　实现　290

14．2　素描风格的渲染　293

14．3　扩展阅读　296

14．4　参考文献　297

第15章　使用噪声　298

15．1　消融效果　298

15．2　水波效果　302

15．3　再谈全局雾效　305

15．4　扩展阅读　309

15．5　参考文献　309

第16章　Unity中的渲染优化技术　310

16．1　移动平台的特点　310

16．2　影响性能的因素　311

16．3　Unity中的渲染分析工具　312

16．3．1　认识Unity 5的渲染统计

窗口　312

16．3．2　性能分析器的渲染区域　313

16．3．3　再谈帧调试器　313

16．3．4　其他性能分析工具　314

16．4　减少draw call数目　314

16．4．1　动态批处理　315

16．4．2　静态批处理　316

16．4．3　共享材质　318

16．4．4　批处理的注意事项　318

16．5　减少需要处理的顶点数目　319

16．5．1　优化几何体　319

16．5．2　模型的LOD技术　319

16．5．3　遮挡剔除技术　320

16．6　减少需要处理的片元数目　320

16．6．1　控制绘制顺序　320

16．6．2　时刻警惕透明物体　321

16．6．3　减少实时光照和阴影　321

16．7　节省带宽　322

16．7．1　减少纹理大小　322

16．7．2　利用分辨率缩放　323

16．8　减少计算复杂度　323

16．8．1　Shader的LOD技术　323

16．8．2　代码方面的优化　323

16．8．3　根据硬件条件进行缩放　324

16．9　扩展阅读　324

第5篇　扩展篇

第17章　Unity的表面着色器探秘　328

17．1　表面着色器的一个例子　328

17．2　编译指令　330

17．2．1　表面函数　330

17．2．2　光照函数　330

17．2．3　其他可选参数　331

17．3　两个结构体　332

17．3．1　数据来源：Input结构体　332

17．3．2　表面属性：SurfaceOutput

结构体　333

17．4　Unity背后做了什么　334

17．5　表面着色器实例分析　336

17．6　Surface Shader的缺点　341

第18章　基于物理的渲染　342

18．1　PBS的理论和数学基础　342

18．1．1　光是什么　343

18．1．2　双向反射分布函数

（BRDF）　344

18．1．3　漫反射项　345

18．1．4　高光反射项　346

18．1．5　Unity中的PBS实现　347

18．2　Unity 5的Standard Shader　348

18．2．1　它们是如何实现的　348

18．2．2　如何使用Standard Shader　349

18．3　一个更加复杂的例子　352

18．3．1　设置光照环境　352

18．3．2　放置反射探针　355

18．3．3　调整材质　356

18．3．4　线性空间　356

18．4　答疑解惑　357

18．4．1　什么是全局光照　357

18．4．2　什么是伽马校正　358

18．4．3　什么是HDR　361

18．4．4　那么，PBS适合什么样的

游戏　362

18．5　扩展阅读　363

18．6　参考文献　363

第19章　Unity 5更新了什么　365

19．1　场景“更亮了”　365

19．2　表面着色器更容易“报错了”　365

19．3　当家做主：自己控制非统一缩放的

网格　366

19．4　固定管线着色器逐渐退出舞台　366

第20章　还有更多内容吗　368

20．1　如果你想深入了解渲染的话　368

20．2　世界那么大　369

20．3　参考文献　369

End.

Note by HF.