【Unity3D】二、制作滾球游戲學習Unity3D(下)

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創建碰撞小立方體

新建Cube

我們在游戲場地中加入一些旋轉的小方塊兒,然后由球來碰撞這些小方塊兒,碰撞之后就加一定的分數。
很簡單地,創建一個Cube,并命名為PickUp,使其Reset,然后我們調整一下它的Rotation和Scale,使得其變成一個斜放的小立方體,(為了方便看,這里暫時隱藏了Player,只要在Player的Inspector面板中將其前邊的對勾打掉它就會隱藏)。


建立小立方體并改變其角度

讓小立方體旋轉起來

為了讓小方塊兒更有趣,我們來添加一個腳本讓他旋轉起來,新建腳本Rotator,并添加給PickUp,編輯此腳本。
這個邏輯中是不需要Start函數的,我們只需要每一幀都讓小方塊兒轉動一下,所以將邏輯寫到Update函數中,這里使用Ratate方法,需要一個Vector3作為參數,為了不讓旋轉過快,我們給每一幀都乘以一個小的時間量。

private Vector3 rotation = new Vector3(15,30,45);

void Update()
{
    transform.Rotate(rotation * Time.deltaTime);
}

保存腳本,運行游戲可以看到小方塊旋轉起來了。


讓小立方體旋轉起來

創建Prefab

接下來我們需要多放置一些立方體在游戲的平面上,在此之前,我們需要把這個設計好的立方體生成一個Prefab(預設體),讓它變成一個asset,這樣我們可以從prefab創建這個立方體的實例,這樣我們才能分別控制每一個由prefab生成的實例或者控制prefab本身,在這個游戲中,被小球碰撞到的小立方體會消失,這也就是我們需要更新每一個小立方體的狀態,所以我們需要創建一個Prefab。

a prefab is an asset that contains a template, or blueprint of a game object or game object family.
(預設體是包含游戲對象或游戲對象族的模板或設計大綱的一種資源。)

在Assets下新建Prefabs目錄來管理預設體,只需要將MainScene中的PickUp拖拽到新建的目錄下就可以生成對應的asset了,這時也會看到MainScene中的PickUp變成了一個藍色的圖標。


創建一個Prefab

此時在MainScene中新建一個空的GameObject來管理所有的小立方體,命名為PickUps,將剛剛的第一個PickUp拖拽到它的上邊使其成為其子物體。


調整父子GameObject的關系

放置更多的立方體

接下來放置小立方體,為了調整一個好的視角,我們可以點擊Scene中右上角的方位標志的Y軸的小錐體,就會調整視角到俯視的角度,這是一個便捷的小技巧。


調整視角成俯視

由于我們的小立方體是一個斜放的立方體,在原本的坐標軸下很難調整立方體在水平面上的位置,這里還有一個小技巧,我們點擊右上角的Local變成Global,這樣就會在Global的坐標中對小立方體進行調整了,可以看到,小立方體的三個坐標軸變成了只有兩個方向的軸,非常方便就可以調整了。


將坐標改為Global

接下來只需要Duplicate幾個或者使用Ctrl+D來重復放置一些小立方體即可。這里粗略地擺放了八個小立方體。
擺放8個小立方體

為小立方體涂色

讓后再通過添加一種Material的方式將他們涂成黃色。
這里可以通過兩種方式完成。
第一種,將Material拖拽給任意一個PickUp立方體,然后再該PickUp的Inspector的Prefab的Overrides(重載)下選擇Apply All來讓所有PickUp都被涂成黃色。


為小立方體涂色

第二種方法會更加簡單,直接將Material用于Assets中的小立方體的Prefab就可以啦,找到Assets中的PickUp的Prefab,點擊Inspector面板中的Open Prefab,就會在Scene窗口中預覽該Prefab,這是再拖動黃色的Material到他上邊,這個Prefab就會被染成黃色了。

為小立方體涂色

為小立方體涂色

完成碰撞

為PickUp添加標簽

如果小球碰撞了旋轉的立方體,那么小立方體就會消失。那么如何識別我們的小球Player碰撞的是小立方體呢?我們通過為PickUp添加特定的標簽來識別。添加標簽再Prefab上,在Assets中找到我們的Prefab并打開它,可以在它的Inspector面板中發現它還沒有添加標簽(Untagged),點擊Tag后的按鈕選擇Add Tag…,來添加一個名為PickUp的標簽,然后再回到最開始的面板處選擇新添加的這個標簽,這樣PickUp的標簽就添加好了。


新建并添加PickUp標簽

完成碰撞邏輯

重新編輯PlayerController的腳本,這里我們將碰撞發生的邏輯寫到函數OnTriggerEnter中,這個函數在發生碰撞事件的時候調用,而且用碰到的Collider(碰撞機)作為參數,也就是我們的Player碰到的Collider。可見,如果要檢測到的碰撞,被碰撞的物體需要由碰撞引擎,也就是要有Collider的屬性,其實我們會發現,作為Cube保存的一個Prefab在創建之初就已經有Box Collider的這一Component了,所以不再需要我們自己添加。


Box Collider屬性

OnTriggerEnter函數用其碰撞到的Collider作為參數,現在就需要我們識別這個碰到的Collider是不是一個PickUp了,顯然可以使用Tag來鑒別,這里使用gameObject的CompareTag方法來完成,該方法以一個字符串作為參數,返回一個布爾值,如果gameObject的Tag和字符串一致,就返回true。
接下來完成控制小立方體消失的邏輯,很簡單,使用gameObject的方法SetActive來完成,這個方法控制的就是我們在Inspector面板中看到的每一個GameObject前的小對勾,該方法接受一個布爾值作為參數來控制GameObject的消失與顯現。
完整的代碼如下:

void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    if (other.gameObject.CompareTag("PickUp"))
    {
        other.gameObject.SetActive(false);
    }
}

關于碰撞的簡單原理

此時運行游戲,在小球碰到小立方體的時候小立方體并沒有像我們像的那樣消失,這里的原因需要我們了解一定的Unity對與碰撞到原理。Unity將Collider(碰撞機)分為靜態碰撞機(Static Collider)和動態碰撞機(Dynamic Collider)兩種。靜態的碰撞機比如墻面、地板等一些列靜態的物體,與他們碰撞時,不允許兩個Collider相互重合,也就是說會發生反彈,而為了讓我們的碰撞能夠實現,我們需要將立方體設置為動態的(Trigger)觸發器,成為Trigger的Collider是可以被穿過的,這樣才會引發我們的“碰撞事件”的邏輯。這里我們找到PickUp的Prefab,在它的Box Collider的Component中,勾選Is Trigger選項,這樣它就成為了一個觸發器。


選擇Trigger屬性

此時運行游戲可以發現,小立方體在受到碰撞后完美消失。


小立方體被碰撞后消失

優化

這里有一個有關物理引擎的優化,首先我們區分了靜態碰撞機和動態碰撞機,Untiy對于靜態碰撞機,會將它們的體積記錄在一個緩存中,這是很合理的,因為靜態即不動,所以并不需要在每一幀都計算器和重新繪制它的體積,而動態的則不同,因為它是運動的,所以必須在每一幀處都計算和繪制,這個過程是需要耗費資源的。

Any game object with a collider and a rigid body is considered dynamic.
Any game object with a collider attached but no physics rigid body is expected to be static.
(任何同時帶有Collider和Rigidbody屬性的GameObject稱為動態的,任何只有Collider而沒有Rigidbody屬性的GameObject稱為靜態的)

為了讓PickUp成為動態的,這樣不需要每一次都計算它的體積,我們為PickUp的Prefab添加Rigidbody屬性,運行游戲,發現神奇的事情發生了,所有的PickUp居然掉了下去,這當然是由于所有的剛體都受到了重力的影響,所以PickUp會下落。


小立方體受到重力下落

為了解決這一問題,移步到PickUp的Prefab下剛剛添加的Rigidbody屬性處,會發現有兩個選項,分別是Use Gravity和Is Kinematic。


更改其成為Kinematic Rigid body

顯然,我們可以直接將Use Gravity的對勾打掉,這樣它不再受重力,自然不會下落,這是一個解決辦法,但是并不完美,因為這里我們只取消了重力,但對于一個剛體來說,還會受到其他的力從而使其改變Transform,所以更好的做法是選中下方的Is Kinematic選項,接下來解釋Kinematic:
Kinematic Rigid body(運動剛體)的含義是它的Transform也就是位置、角度、大小不會隨著力的作用而改變而是單純地根據Transform設置的值來改變,也就是說我們不能通過對其作用力來改變它的Transfrom,改變的唯一方法是直接調節其Transform下的各個值。

運行游戲,完美!

添加計分機制

添加計數器

接下來添加一個計數器,每撞到一個小球就使計數器數值增加一,自然需要編輯PlayerController腳本,聲明一個int類型的變量,在Start函數中初始化為0,在每一次碰撞到小立方體后都增加一,這似乎是一個很簡單事情,這里還特地將count每次更新后的值都打印到控制臺來驗證其正確性。

private int count;
void Start()
{
    rigidbodyPlayer = GetComponent<Rigidbody>();
    count = 0;
}
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    if (other.gameObject.CompareTag("PickUp"))
    {
        other.gameObject.SetActive(false);
        count++;
        Debug.Log(count);
    }
}
控制臺顯示計分結果

添加UI在游戲界面中顯示分數

顯然,將分數顯示在游戲界面中才是更好的選擇,這里需要用到UI組件。
在Hierarchy面板中右鍵,選擇UI->Text,就會創建一個UI組件,但是我們會發現其實Text外還有一層Canvas(畫布),下方還出現了一個EventSystem,這些都是Unity為我們自動創建的,這是因為:

The single most important thing to know about these additional items is that all UI elements must be the child of a canvas to behave correctly.
(所有的UI元素都必須是一個Canvas(畫布)的子元素才能正常工作)

這里將Text命名為CountText,這時候的CountText處于一個非常奇怪的位置,接下來我們來調整Text的位置。


新建Text和Canvas

在Inspector面板中,我們可以調整Text顯示的內容,字體的樣式,字體顏色以及這個UI組件的位置,先把文字顯示改為Count Text,接下來改變其字體顏色為白色。


改變字體顏色

接下來調整Text的位置,找到Inspecctor的Rect Transform,可以看到UI的Transform和一般GameObject的定位方式不同,這個位置的確定是相對于游戲屏幕的,點擊左邊的這個方框,展開位置選擇的面板,根據提示:按住Shift鍵選擇中心軸(pivot),按住Alt鍵選擇位置(position)。我們選擇同時按住Shift和Alt鍵,將Text放到Canvas的左上角:
更改Text的位置

這樣就可以看到Count Text放置到了Game窗口的左上角。接下來可以改變Rect Transform的Pos X的值和Pos Y的值讓Count Text稍微離左邊緣和頂部邊緣一段距離:


加入偏移量

編輯腳本來顯示分數

接下來當然是將分數顯示到Text中,繼續編輯PlayerController腳本,首先需要添加新的Namespace:

using UnityEngine.UI;

然后自然需要創建一個Text變量來表示CountText的一個引用,我們將此Text變量聲明為public的類型,為了可以在Inspector中對其進行直接的賦值。接下來要初始化CountText中所顯示的文字,使用Text的text變量即可,在Start函數中進行初始化,然后再每一次碰撞到小立方體的時候再重新更新Text的內容:

public Text countText;
void Start()
{
    rigidbodyPlayer = GetComponent<Rigidbody>();
    count = 0;
    countText.text = "Count: " + count.ToString();
}
void OnTriggerEnter(Collider other)
{
    if (other.gameObject.CompareTag("PickUp"))
    {
        other.gameObject.SetActive(false);
        count++;
        countText.text = "Count: " + count.ToString();
    }
}

保存腳本回到Unity,將CountText拖動到Inspector中新產生的這個Text變量處來實例化它即可。


實例化Text

運行游戲,完美!


游戲正常運行

添加完成提示

最后,當所有的小立方體都被收集后,再屏幕中心顯示“You Win!”的字樣,這看起來就很簡單了,同樣是:添加一個新的Text組件、命名、改變字體顏色大小和位置、在腳本中新建一個Text變量、在Start函數中將其初始值設為空、滿足count值大于等于8的時候即顯示“You Win!”、將新的Text拖動到Inspector面板中的變量處。
主要的代碼:

public Text winText;
winText.text = "";
if (count >= 8)
{
    winText.text = "You Win!";
}

運行游戲,完美!


添加You Win!的信息

Build游戲

最后就是創建我們的游戲了!Unity創建游戲的平臺非常廣泛,我們可以無需任何其他插件的前提下創建Windows、Mac和Linux平臺下的游戲,但是如果創建諸如Android、IOS端的游戲需要額外的工作,比較復雜,以后會單獨提到,這里先創建一個Windows平臺的.exe文件。
先保存Scene,然后選擇File下的Build Settings…。


進入Build Settings

默認即PC,Mac & Linux Standalone,這里還需要我們通過Add Open Scene來選擇我們需要創建的Scene,不過本游戲只有一個Scene,不進行選擇也是可以的。點擊Build,選擇要保存到目標目錄,然后稍等片刻,就會得到了最終的.exe文件。


Build游戲

打開文件即可直接運行,整個游戲的所有工程也就全部完成了!
打開游戲程序

游戲完美運行!

參考資料:https://unity3d.com/learn/tutorials/s/roll-ball-tutorial
本節內容的完整官方教程視頻分享(英文無字幕):https://pan.baidu.com/s/1TNMMFjs7pZqLPhGQZ1tPqQ 提取碼:1u70


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