Unity3D游戏开发实战：人气游戏这样做

《Unity3D游戏开发实战：人气游戏这样做》凝聚了多位台湾科技大学教授及知名游戏开发公司鈊象电子游戏开发工程师智慧的结晶，是一部学习Unity3D游戏开发的力作。

《Unity3D游戏开发实战：人气游戏这样做》从实际项目入手，介绍了完整的Unity3D游戏引擎的使用及游戏制作流程。书中涵盖了许多不同的游戏类型，提供了丰富的游戏范例：动作游戏、射击游戏、闯关游戏、益智游戏、闪躲游戏等，其中也包含网络连接、体感操控、多点触控、扩展实境等热门游戏技术。通过这些范例，读者可以很容易地学会Unity3D的各种功能应用，达到能进一步发挥创意，开发出属于自己的独特的游戏。

《Unity3D游戏开发实战：人气游戏这样做》提供了所有范例的源代码和8本与Unity游戏开发相关的电子书下载，以帮助读者更好地理解和学习本书内容。

《Unity3D游戏开发实战：人气游戏这样做》

介绍当前流行的Unity3D游戏开发引擎的使用方法，从游戏创意开始，逐步讲解Unity3D操作界面、角色人物、背景材质、动画效果及脚本程序，通过大量不同类型的游戏实例，带领用户实际体验从无到有设计一款游戏的完整流程。

《Unity3D游戏开发实战：人气游戏这样做》不仅可以逐步学习Unity3D的各项功能，还能借鉴许多游戏设计的宝贵经验，从而自行开发出自己的创意游戏，最终还能够通过计算机、手机、平板电脑、网页连接与朋友共享成果。

《Unity3D游戏开发实战：人气游戏这样做》适合广大游戏开发人员，也面向游戏开发爱好者、软件培训机构以及计算机专业的学生等。

赖佑吉，

美国威斯康辛大学麦迪逊校区信息科学系及电机工程系博士

台湾科技大学 信息工程系助理教授

专长：

电脑游戏技术，电脑图形学

电脑影像生成，电脑动画

3D建模，电脑视觉学

姚智原，

台湾科技大学信息工程系助理教授

专长：

电脑图形学，电脑动画

网格参数化，网格重建

第1章 绪论

1-1 电子游戏产业 1

1-2 Unity3D简介 5

第2章 基本元素介绍——方块世界

2-1 用户界面简介 13

2-1-1 系统菜单 14

2-1-2 功能窗口 17

2-2 工程创建以及基本操作 38

2-2-1 新建工程 39

2-2-2 创建及设置对象 40

2-2-3 设置光源 43

2-2-4 设置对象材质 49

2-2-5 设置摄像机 52

2-2-6 Prefab（预制件） 55

2-2-7 光照贴图技术（Light Mapping） 57

2-2-8 动画（Animation） 59

2-2-9 音频（Audio） 63

2-3 Unity3D脚本程序 64

2-3-1 第一个脚本程序 65

2-3-2 基本脚本控制——更新与移动 68

2-3-3 脚本程序输入控制 71

课后练习 75

第3章 图形界面——夜空点星

3-1 图形对象 79

3-1-1 GUI Text（用户界面文字） 80

3-1-2 GUI Texture（用户界面纹理） 83

3-2 脚本控制 87

3-2-1 脚本控制图形对象 88

3-2-2 OnGUI() 92

3-3 风格配件 98

3-3-1 GUI Style 98

3-3-2 GUI Skin 102

3-4 流程控制与画面切换 109

课后练习 115

第4章 模型和动作动画——角色动画模型

4-1 将Maya动画导入到Unity3D 120

4-1-1 从Maya输出 120

4-1-2 将模型导入Unity3D 124

4-2 触发动画 128

4-2-1 触发动画类型——Legacy（传统动画） 128

4-2-2 触发动画类型——Humanoid（人形动画) 130

课后练习 150

第5章 物理模拟引擎——骨牌连锁反应机关

5-1 Collider（碰撞体）和Rigidbody（刚体） 155

5-1-1 Collider（碰撞体） 155

5-1-2 Rigidbody（刚体） 159

5-1-3 自动生成骨牌 163

5-2 力、速度与加速度 166

5-3 物理材质与特性 168

5-4 Joint（关节） 170

5-4-1 Hinge Joint（铰链关节） 171

5-4-2 Fixed Joint（固定关节） 172

5-5 Cloth Simulation（布料模拟） 173

5-5-1 布料附着于物体 178

5-5-2 模拟飘扬的旗子 180

5-6 Character Controller（角色控制器） 182

5-6-1 使用Move( )移动Character Controller 183

5-6-2 使用SimpleMove( )移动Character Controller 185

5-6-3 触发角色自动行走 187

5-7 碰撞事件 190

5-8 Trigger（触发器） 191

5-9 物理的组合和碰撞事件的关系 193

课后练习 197

第6章 特效——坦克大战

6-1 Terrain（地形） 202

6-1-1 Setting（设置工具） 204

6-1-2 Raise/Lower Tools（凹凸工具） 205

6-1-3 Paint Height（高度工具） 207

6-1-4 Smooth Height（平滑工具） 207

6-1-5 Paint Textures（纹理工具） 208

6-1-6 高度图（Height Map） 212

6-2 花、草、树木 214

6-2-1 Trees（树木工具） 214

6-2-2 细节工具（Paint Details） 218

6-3 Skybox（天空盒） 222

6-3-1 自制静态天空盒 227

6-3-2 动态天空场景 229

6-4 Wind Zone（风） 230

6-5 Unity3D中水的处理与模拟 231

6-6 粒子系统（Particles） 237

6-6-1 Particle Animator（特效编辑器） 240

6-6-2 创建属于自己的多重粒子特效 243

6-6-3 Import Particles 245

6-6-4 粒子系统与范例程序 246

6-6-5 使用现成的粒子特效插件 248

6-7 范例程序制作——坦克大战 249

6-7-1 玩法介绍 249

6-7-2 场景布置 250

6-7-3 坦克操控 252

6-7-4 物理设置 252

6-7-5 AI规划 253

课后练习 256

第7章 移动平台开发与发布——平衡滚球

7-1 单点触控与多点触控 260

7-1-1 单点触控 260

7-1-2 多点触控 262

7-2 手势控制 272

7-3 重力传感器（G-sensor）和陀螺仪（Gyroscope） 279

7-4 陀螺仪 282

课后练习 287

第8章 网络——合作解谜

8-1 网络游戏简介 292

8-1-1 对等网络 293

8-1-2 客户/服务器网络（Client/Server） 294

8-1-3 客户端预测网络（Client-Side Prediction） 296

8-2 Unity3D的网络连接 298

8-3 基本连接范例 303

8-4 网络游戏聊天室范例 312

8-5 P2P 连接范例 317

8-5-1 前置动作 317

8-5-2 Network View同步应用 323

8-5-3 状态同步（State Synchronization） 325

8-6 合作解谜游戏实例 330

课后练习 333

第9章 无限场景游戏——Space Rush

9-1 游戏玩法及操作说明 338

9-1-1 游戏玩法 338

9-1-2 游戏操作 340

9-2 场景介绍 341

9-3 无限场景设计 342

9-3-1 无限场景的实现 342

9-3-2 无限陨石轨道编排的变化 346

9-3-3 场景的淡入/淡出 351

9-3-4 PlayerPrefs（玩家跨场景变量存储） 354

9-4 双人联机模式 359

课后练习 369

第10章 飞机大战

10-1 游戏操作与场景介绍 374

10-1-1 游戏操作方式说明 374

10-1-2 游戏场景介绍 376

10-2 跨场景的信息传递 379

10-3 飞行操作技术 381

10-4 导弹追击敌机技术 390

10-5 准心锁定的逻辑介绍 393

10-6 敌机飞行路径设计 398

10-7 抓图及鉴赏功能 406

课后练习 416

第11章 金币争夺战

11-1 游戏操控与场景说明 420

11-1-1 游戏操作方式 420

11-1-2 游戏界面与功能设计 422

11-1-3 游戏场景介绍 425

11-2 模拟游戏杆及角色控制 429

11-3 雷达制作 437

11-4 怪物移动 440

11-5 倒数计时 443

11-6 道具启动 443

11-7 着色器应用 446

11-8 角色动画及指令分离处理 448

11-9 指令同步 450

11-10 动画同步 453

课后练习 458

结束语

导读

●第 1章对电子游戏产业和 Unity3D的特色做基本介绍。

●第 2章介绍 Unity3D的基本组成元素，包括其用户界面、脚本语言和基本的函数结构及使用，同时也介绍了使用 Unity3D设计时的基本程序设计概念。另外，也提供给读者官方参考文件及网页。

●第 3章介绍图形界面设计，图形界面是最直接且常见的取得用户意图，以及传达信息给用户的方式。其主要内容包括图形界面对象、脚本图形界面和组件参数，这也是一般游戏及互动程序中的重要一环。

●第 4章介绍如何创建一个虚拟世界及让世界中的对象可以随时间而变化，其内容主要包括使用 Unity3D的内置程序创建 3D立体对象模型、驱动所创建的模型及如何利用常见 3D编辑软件如 Maya来创建 3D模型。

●第 5章物理特效介绍，游戏通常有其特别的物理及逻辑，因此一般游戏引擎也会提供适当的程序帮助物理计算，其中包括移动、旋转和放大 /缩小物体以及碰撞检测等。

●第 6章介绍特效，现代游戏都具备一些特别的技术用于生成奇特、神奇的景象，这些技术通常会特别设计，让它们看起来真实，但不用太多内存空间及生成时间，这些技术包括地形、树木、花朵及粒子系统等。

●第 7章介绍如何将 Unity3D放置到手持设备中（iOS和 Android系统的手机及平板电脑上），另外介绍如何利用单点触控、多点触控及手势等手持独有的交互设备来控制游戏。

●第 8章介绍网络技术，如今网络已经是生活中不可或缺的技术，而在游戏中更是重要的元素，本章将介绍如何利用内置 Unity3D网络功能，建立通过 WiFi连接多个应用程序的机制，并且创建一个互相连接可以进行信息交换的聊天室。

●第 9章介绍宇宙飞船大战，而第 6章以坦克大战为背景介绍了数个常在游戏中使用的特效，本章将把坦克大战的技术及概念进一步延伸，把之前介绍的技术组合成一个宇宙飞船打斗的游戏。

●第 10章介绍飞机大战，这是另一个延伸第 6章坦克大战技术及概念的游戏，坦克变成了天空中的飞机，让它们在天空中战斗，并且引入一些云及其他游戏相关的技术。

●第 11章是金币争夺战，这是利用 WiFi的功能连接多台手机，让多个玩家在一个空间

中进行金币的抢夺以决定谁是冠军，主要是让读者可以把所学的网络技术实际用在游戏设计中。

●结语是对整本书的内容做一个总结及引导更高级的阅读与学习。

●本书为读者提供在线阅读或下载的电子书，介绍扩增实境（ Augmented Reality（AR）），扩增实境是将一些虚拟的物体结合到在手机相机所拍摄出来的影片上，在实际生活中有很多的应用。

●同时还收录 8个附录电子书。附录 A～ D介绍智能手机开发环境的创建与上架过程；附录 E是 Maya动画的制作教学；附录 F是 Unity3D游戏性能的检测程序；附录 G 介绍在 Unity3D中采用 C#和 Javascript编写脚本的差异；附录 H是采用“游戏大厅”方式连接的网络游戏制作。

……

推荐序（一）

现在大部分人都有玩过计算机游戏或电视游戏机的经历，从而对于游戏开发或多或少有着一份憧憬。看着游戏运行的画面，如果用户认真想过，会对这样呈现给我们的结果感到不可思议：画面中像卡通一样的游戏角色是谁设计的？美仑美奂的背景是谁画的？为什么游戏杆绕半圈、按钮就可以使出绝招？游戏居然可以随着音乐节奏产生变化？游戏居然会根据角色的不同选择而有不同的剧情发展……

这些创意的背后都是游戏设计人员日以夜继不断测试、努力所完成的，更确切地说，应该是整个团队合作开发而成的结果。这些过程涉及美术设计、程序编写、音效合成、影音剪辑、网络连接等各种不同专业领域。正因为有着不小的技术门槛，以往游戏开发可说是个神秘而封闭的工作，只有极少数人有机会一窥奥秘，有机会接触到动辄数百万的开发工具。而 Unity3D的出现，让这个情况发生了大大的变化。

Unity3D提供了一个功能齐备、容易操作的开发环境，而且人人都可以轻松体验（提供免费版），还可以搭配各种各样的游戏组件（Asset Store）或插件（Plug-ins），让游戏开发变得更容易、更有效率，让更多人可以一起加入游戏开发的领域，实现更多让人意想不到的好创意。

“戏法人人会变，各有巧妙不同”。有了好工具，也要懂得应用才能有好的产出。本书在有限的 11章中，却能涵盖许多不同的游戏类型，包括动作游戏、射击游戏、闯关游戏、益智游戏、闪躲游戏等，其中也包含网络连接、体感操控、多点触控、扩增实境等热门的游戏技术，通过这些范例可以轻松学习 Unity3D的各种功能，甚至能再进一步发挥创意，创造出属于自己独一无二的游戏。这是一本学习游戏设计的好教材，推荐给读者！

吴育光 / 鈊象电子研发部部长

推荐序（二）

制作一款游戏是很辛苦的。不记得是多久以前，家中有一位小朋友在玩电视游戏机，一旁的人问他长大要做什么，他天真地说要当游戏设计师，因为可以整天一直玩游戏。虽然只是童言童语，但我忍不住这么回答他：“你知道当一个游戏设计师要数学很好，还要会画画、会弹乐器，也要会讲故事，最好是很聪明，而且每天都要比别人花更多时间工作，做出来的东西如果被别人骂，还要很谦虚地跟对方说谢谢。这样，你还想当游戏设计师吗？”答案可想而知。这番话当然不是要给用户或其他想进这个行业的新人泼冷水，只是“还算客观”地描述游戏设计师所面临的处境。如果说真心话，上面这些好像也不是最困难的，数学有基本逻辑能力也可以，画画能画出三角、四方几何图形也行，乐理只要会唱 Do、Re、Mi也算还好，其实真正最难的是——设计游戏的第一步，很多人根本不知道从何下手。 Unity3D提供的不只是一个简单好用的游戏开发平台，对众多初学者来说，它所代表的意义是：游戏公司就是用这一套，你用的和游戏公司是同一套软件！这本书可以帮助用户学好 Unity3D，有了 Unity3D设计游戏还是辛苦且困难，但第一步容易多了，第二步好像也没那么难了，第三步……

曾冠谛 / 鈊象电子游戏制作人技术总监

作者序

游戏已经是家庭及个人娱乐的大宗，随着手机及平板电脑的普及，目前手机游戏及 APP已经成为游戏产业的主力。因此，各家游戏公司及个人都争相投入这个产业，而其游戏内容也从简单的 2D逐渐走向复杂的 3D，对于游戏引擎所应该提供的能力要求也逐渐升高。传统的大型游戏引擎虽然能够提供大量的图形计算功能，但是，其计算规格要求又不适合在手机及平板电脑上，同时其开发授权费用十分昂贵，也不适合用于手机的开发上。此时， Unity3D因为具有授权便宜、可跨平台且计算要求相对适合在手机上，而杀出一条血路，因而成为游戏开发的主要选择。这也促成我们以它为基础发展“手机游戏设计”及“数字互动设计”两门信息工程系及建筑系教学课程。

本人在 2011年秋天时，因缘际会之下，因为要促成与建筑系及信息工程系的学生合作开发项目的目标，与授课教师 Wilson Lee及 Bryan Wu讨论，开始接触及使用 Unity3D引擎。在 2012年夏天时，本校的推广教育要开授手机游戏课程，因此，我让硕士生许育翔，依据吴老师所教授的技术及概念编修延伸成为第一版上课用的 PPT教材。

2013年春天，我们又与建筑系施宣光老师合作，再次开授手机游戏设计及数码交互设计，并引入鈊象电子工程师郭秉钧及曾冠谛带领学生开发游戏，同时让陈光奕及宋岳儒依照教材需要发展成第二版的 PPT。在与鈊象电子合作过程中，发现 Unity3D逐渐成为鈊象公司开发的主力，因此，将当年选修手机游戏设计的开发者及研究生找来，决定由姚智原老师组织，依据主题分门别类开始编撰教材及录制课程内容。在 2013年秋，分别由陈国玮、周轩廷在手机游戏设计（数字交互学习）和由宋采倩及谢征历在 iOS、Android终端系统汇编应用设计上教授使用此教材，并且根据学生的反应吸收改善整个教材内容。在审视整个教材内容及收集的学生实际成果后，我们认为时机成熟，因此决定重新编修后付梓出版。

本书从实际出发介绍整个 Unity3D的使用，并且依照所遇到的问题反复修正内容，同时也将过程中设计的有趣项目变成范例，让读者可以直接体会所学的内容。希望通过这本教材，可以让更多的人熟悉 Unity3D引擎，并且逐步投入游戏产业，在未来日渐蓬勃的游戏市场中，也能抢食到一份大饼。

赖佑吉 2014年 10月于中国台湾科技大学