引擎unity3d_unity2d物理引擎和3d物理引擎 - CSDN
  • 组件(Component)这个概念最早是在2005年《Game Programming Gems 5》的《Component Based Object Management》中接触到的,当时感觉在设计上很实用。后来,发现Unreal Engine 3的...对于这种设计思想,Unity比Unreal贯

    组件(Component)这个概念最早是在2005年《Game Programming Gems 5》的《Component Based Object Management》中接触到的,当时感觉在设计上很实用。后来,发现Unreal Engine 3的一个重要的改进就是抛弃了以前的基于纯派生关系的对象 模型 ,而转为使用 基于组件 的对象 模型 。对于这种设计思想,Unity比Unreal贯彻的更彻底——一切皆Component。

    那么到底什么是“基于组件”的对象 模型 ?它能够解决什么问题?

    在传统的设计中,我们一般会使用“派生”来描述对象之间的关系。子类通过派生父类,来获得父类的功能。在设计游戏对象时,会根据游戏本身的需要而为游戏对象添加各种功能支持,比如渲染,碰撞,刚体,粒子系统等等。这些通用功能为了能够为各种派生类提供服务,都必须实现到基类中。这样就导致了游戏对象基类变得非常庞大臃肿,即难使用,又难维护。

    ”基于组件“的对象 模型 就是把所有需要提供给游戏对象的基础功能都独立成单独的”组件模块“(Component),一个具体的游戏对象可以将它需要的功能模块组合到一起使用。所有”功能“不再是父类中的接口,而变成子对象实例,为游戏对象提供服务。这样既保证了功能代码的可重用性,又增加了整个对象体系的模块化和灵活度。

    在Unity中,GameObject除了作为Component的容器之外,基本上没有其他功能。所有需要的功能都要通过组合Component来实现。脚本本身也是Component,用来在GameObject上通过控制其他Component来实现自定义的功能。虽然这些Component在物理上是完全并列的关系,但是他们之间还是会有一定的层次关系的。在设计一个游戏对象的具体功能时,组件一般会被分为三个层次。

    引擎的基础组件

    Unity本身提供的各种内部功能组件。比如渲染组件,物理组件,声音组件等等。这些组件实现了所有引擎提供的基础功能,会被脚本使用来组合高级功能。

    模块功能脚本组件

    通过脚本实现的一些相对独立的通用模块功能的组件。这类 组件的设计 是脚本可重用的关键,需要仔细分析游戏对象中哪些功能可以被独立出来成为一个可重用的功能模块组件,并且在实现上应该尽量降低与其他组件的耦合性。比如在设计一个角色游戏对象时,需要为他设计换装功能。换装功能其实就是对显示子对象进行分组管理,切换显示状态。这个功能相对独立,与其将他实现到角色中,不如独立成一个功能模块组件。角色游戏对象和其他所有需要换装功能的游戏对象都可以通过包含这个模块组件来实现换装功能。

    模块功能组件之间还可能有依赖关系,也就是一个功能模块组件可能依赖与另一个功能模块组件,从而在这个组件层次上形成更多的子层次。

    高层的胶水代码脚本

    这些脚本用来真正将引擎基础组件和模块功能组件组合到一起实现最终游戏对象逻辑。用“胶水代码”来形容这些脚本非常的贴切,就是把所有这些子功能“粘”在一起。比如设计一个Player脚本,将所有需要的组件功能组合起来,实现一个玩家的具体游戏逻辑。因为这一层次代表的都是最高层的游戏行为控制对象,是具体的游戏逻辑的“胶水”代码,不会再为更上层提服务,所以本身的可重用性并不高。但是这些对象之间按照类型区分,往往会有一些功能上的重合,所以反而可以继续使用派生关系来实现功能的重用。比如在Character中实现所有的基础功能(这些功能又是通过组合基础组件来实现的),而Player和NPC都从Character派生,来继承所有Character的功能,并继续实现自己特殊的功能。一个功能到底应该用组件实现还是用派生实现并没有非常明确的界限,应该根据需要灵活运用。

    在使用Unity的过程中,如果要实现的是demo级别的小工程,并不需要考虑很多,直接用脚本实现功能就可以了。但是如果要有效地组织复杂的工程,提高代码的重用性,充分理解和合理的利用“基于组件”的对象 模型 设计思想还是很重要的。

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  • VSync Count 垂直同步 中新建一个场景空的时候,帧速率(FPS...在Unity3D中当运行场景打开Profiler的时候,我们会看到VSync 这一项占了很大的比重。这个是什么呢,这个就是垂直同步,稍后再做解释。我们可以关闭VSyn...

    VSync Count 垂直同步

    中新建一个场景空的时候,帧速率(FPS总是很低),大概在60~70之间。一直不太明白是怎么回事,现在基本上明白了。我在这里解释一下原因,如有错误,欢迎指正。在Unity3D中当运行场景打开Profiler的时候,我们会看到VSync 这一项占了很大的比重。这个是什么呢,这个就是垂直同步,稍后再做解释。我们可以关闭VSync来提高帧速率,选择edit->project settings->Quality 在右侧面板中可以找到VSync Count ,把它选成Don't Sync。这就关闭了VSync(垂直同步),现在在运行场景看看,帧速率是不是提高很多。

    现在来说说什么是垂直同步,要知道什么是垂直同步,必须要先明白显示器的工作原理,显示器上的所有图像都是一线一线的扫描上去的,无论是隔行扫描还是逐行扫描,显示器都有两种同步参数——水平同步和垂直同步。

    什么叫水平同步?什么叫垂直同步?

    垂直和水平是CRT中两个基本的同步信号,水平同步信号决定了CRT画出一条横越屏幕线的时间,垂直同步信号决定了CRT从屏幕顶部画到底部,再返回原始位置的时间,而恰恰是垂直同步代表着CRT显示器的刷新率水平。

    为什么关闭垂直同步信号会影响游戏中的FPS数值?

    道理一点都不复杂,首先我们平时运行操作系统一般屏幕刷新率是多少?大概一般都是在85上下吧,那么显卡就会每按照85的频率时间来发送一个垂直同步信号,信号和信号的时间间隔是上两次屏幕更新的时间间隔。

    如果我们选择等待垂直同步信号(也就是我们平时所说的垂直同步打开),那么在游戏中或许强劲的显卡迅速的绘制完一屏的图像,但是没有垂直同步信号的到达,显卡无法绘制下一屏,只有等85单位的信号到达,才可以绘制。这样FPS自然要受到操作系统刷新率运行值的制约。

    而如果我们选择不等待垂直同步信号(也就是我们平时所说的关闭垂直同步),那么游戏中作完一屏画面,显卡和显示器无需等待垂直同步信号就可以开始下一屏图像的绘制,自然可以完全发挥显卡的实力。但是不要忘记,正是因为垂直同步的存在,才能使得游戏进程和显示器刷新率同步,使得画面更加平滑和稳定。取消了垂直同步信号,固然可以换来更快的速度,但是在图像的连续性上势必打折扣。这也正是很多朋友抱怨关闭垂直后发现画面不连续的理论原因。

    更多unity2018的功能介绍请到paws3d学习中心查找。

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  • 我一直向所有想做游戏的朋友推荐Unity3D,为什么呢?首先是因为专业,Unity3D非常强大,用它创建一个类似MiniGore这样的3D平面射击游戏简直轻而易举,而就连使命召唤这样的大型3d游戏,如果素材得当也不在话下。二是...

    我一直向所有想做游戏的朋友推荐Unity3D,为什么呢?首先是因为专业,Unity3D非常强大,用它创建一个类似MiniGore这样的3D平面射击游戏简直轻而易举,而就连使命召唤这样的大型3d游戏,如果素材得当也不在话下。二是因为易用,他的操作非常容易,而使用的脚本语言又是JavaScript或者C#,不仅非常简单,也让各个种类的程序员都非常容易上手。再次,就是因为免费,如果你不使用Pro或者Mobile的内容的话,Unity3d就是完全免费的。还有就是对3D模型的兼容性,几乎任何3d模型都可以导入到unity中,可以说是一个很方便的特性。

     

    今天,我就来讲讲Unity3D的基础操作,这可以说是一个新手必读吧,读完之后,你一定会惊叹,原来做一个游戏这么简单。

     

    第一节 加入重力

     

    我们先打开Unity3d,新建一个场景(Scene),新建的时候应该会有对话框要求你加入哪些Asset Package,记得选择Physics Material,因为后面我们一定要用的哦亲。

     

    如果创建的时候没加,你可以再后来的Asset菜单里加:

     

     

    之后,我们建立一个Cude,调整一下x和z的大小,我这里调成了25,让它变成一个地板,你也可以放一个texture上去,看起来更加真实,我这里从简,再创建一个sphere,在component中选择Physics中的RigidBody,前提是选中你的sphere物体,之后会看到这个Sphere的inpector中加入一个component叫做RigidBody,调整好Camera运行一下,你就会发现Sphere受到重力的影响自动掉落到地板上。

     

     

    之后,通过我们之前引入的Physics Materials资源包,你还可以选择这个物体的物理性质,我这里选择Bouncy(跳跳),落下之后,这个物体就会蹦来蹦去的,呵呵

     

     

     

    第二节 检测碰撞

     

    下面我们通过简单的JavaScript语句来检测碰撞,这在制作游戏中是很有用的,比如说检测到子弹和敌人的碰撞之后,可以使用我们后来要讲到destory命令消灭敌人。

     

    这次我们新建一个Terrain项目,在用Grass贴图来覆盖住它,如果你找不到贴图的话,记得在Asset菜单里找找,看看哪些资源你还没有引入进去。

     

    然后再加入一个Cube项目,我这里叫做PlayerCube,为他加上重力,之后选择bouncy性质,然后我们再新建一个Cude,调整y和z的值让他变成一堵墙,放置好,命名为Wall,别忘了给Terrain改名为Terrain,

     

    之后我们在Asset菜单中建立一个JavaScript项目,改名为CollisionDetect,双击打开,如果你使用的是Unity 3.5的话,就会打开MonoDev,这是一个新工具还是很好用的,在其中新建一个函数,别管Start和Update函数,我们待会会讲。

     

    加入以下代码:

     

    function OnCollisionEnter(theCollision : Collision){
    
     
    
    if(theCollision.gameObject.name=="Terrain"){
    
     
    
    Debug.Log("Hit terrain");
    
     
    
    }else if(theCollision.gameObject.name=="Wall"){
    
     
    
    Debug.Log("Hit the wall");
    
     
    
    }
    
     
    
    }
    

     

    如果看不懂这些代码的话,也没关系,JavaScript是最好学的编程语言,Google一下吧,保存这个JS文件,然后拖到我们的PlayerCube上。

     

    这时候我们运行,就会看到PlayerCube到处蹦,碰到Terrain的时候,控制台就会显示Hit Terrain,碰到wall的时候就会显示Hit the wall。

     

    第三节  检测用户输入

     

    下面我们来讲一下如何检测用户的键盘和鼠标的操作。

     

    就用我们上次的那个场景,这次我们给PlayerCube加上我们可以控制的动作。就是通过“wasd”或者上下左右键来控制移动。

     

    请注意,如果要使用这里使用的方法来控制移动,那么所控制的物体不能够是一个物理世界的物体,也就是说你要把RigidBody这个component删掉,如果你想要在物理世界里移动物体的话,你就需要我们在下面会讲到的力(force)。

     

    首先我们新建一个JavaScript文件,这里命名为InputDetect吧,输入下面的代码:

     

    #pragma strict
    
     
    
    var Player : GameObject;
    
     
    
    function Start () {
    
     
    
    }
    
     
    
    function Update () {
    
     
    
    Player = GameObject.Find("PlayerCube");
    
     
    
    if(Input.GetKey(KeyCode.W)){
    
     
    
    Debug.Log("Hit w");
    
     
    
    Player.transform.Translate(Vector3.forward * 2);
    
     
    
    }else if(Input.GetKey(KeyCode.S)){
    
     
    
    Debug.Log("Hit s");
    
     
    
    Player.transform.Translate(Vector3.back * 2);
    
     
    
    }else if(Input.GetKey(KeyCode.A)){
    
     
    
    Debug.Log("Hit a");
    
     
    
    Player.transform.Translate(Vector3.left * 2);
    
     
    
    }else if(Input.GetKey(KeyCode.D)){
    
     
    
    Debug.Log("Hit d");
    
     
    
    Player.transform.Translate(Vector3.right * 2);
    
     
    
    }
    
     
    
     
    
    }
    

     

    这时,我们运行这个游戏,就可以通过“WASD”来控制PlayerCube的移动了。

     

     

    第四节 使用Prefab复制和控制物体

     

    我们可以直接把Prefab看做是个妈,她能生好多小孩,如果妈妈的DNA变了,小孩的跟着变,就是说你可以用Prefab创建物体,然后通过这个Prefab修改所有这类物体的性质,这对于批量生成的敌人或者NPC来说很有用。

     

    首先,先创建一个Prefab,我这里命名为“Mother”,之后新建一个Sphere物体,当然你也可以建一些其他的物体,之后给这个Sphere加上你想要的性质,我加入了RigidBody和Bouncy,之后将Sphere拖到Mother上,你会发现mother变蓝了,之后你就可以随意拖一些mother物体到屏幕上去,你会发现所有的Prefab创建出的物体在清单上都是蓝色的,说明他们都有共同的性质。

     

     

    当然,作用于一个Prefab上的脚本也会作用到它的子物体上去。

     

    第五节 使用Destroy命令消灭物体

     

    我们游戏中怎么能够没有敌人呢?有敌人就得能够消灭他们,这时候,我们就会使用Destroy命令了。

     

    在这里,我们使用上次Mother生出来的小球球作为敌银,一旦我们的PlayerCube碰撞到了小球的话,就是用Destroy让小球消失。

     

    新建一个JavaScript脚本,输入以下代码:

     

    #pragma strict
    
     
    
    var mother : GameObject;
    
     
    
    function Start () {
    
     
    
    }
    
     
    
    function Update () {
    
     
    
    }
    
     
    
    function OnCollisionEnter(theCollision : Collision){
    
     
    
    mother = GameObject.Find("Mother");
    
     
    
    if(theCollision.gameObject.name=="Mother"){
    
     
    
    Debug.Log("Hit mother");
    
     
    
    Destroy(mother);
    
     
    
    }
    
     
    
    }
    

     

    这段代码很好懂吧,就是检验碰撞,然后销毁碰撞到的Mother物体,别忘了把Destroy的JavaScript文件拖到PlayerCube上去。运行一下,就可以看到碰撞到的物体都被消灭了。

     

     

    第六节 使用Instantiate命令创造物体

     

    我们直接在界面创造的物体都只是会在界面被初始化的时候加载,那么,如果为了节约内存或者其他什么事情,我想要在游戏过程中添加物体,那该怎么办呢?你猜对了,就是用instantiate命令。

     

    这个命令就是英文实例化的意思,下面我们给碰撞之后消失的mother物体继续初始化一些,也就是说消灭了一些,又来了一大波···

     

    为什么非要用mother呢?因为只有拥有Prefab的物体才能够使用这个命令哦亲。

     

    function Update () {
    
     
    
    var instance : GameObject = Instantiate (PreFab,transform.position,transform.rotation);
    
     
    
    }
    

     

    注意:这样的话,每次刷新一帧都会出现一个新的mother物体,你的内存也许会受不了哦,更合理的方法是按下空格键,然后出现一个新的物体,你可以自己做吗?试试看

     

    你可能已经注意到了,每一个初始化的脚本都会默认有两个函数,就是:

    Update()函数 —— 每刷新一帧都会检查并执行

    Start()函数 —— 只在场景初始化的时候执行

     

    第七节 使用Timer计时器

     

    这次,我们要让一个计时器倒数,倒数到0的时候创建一个mother物体,来看Javascript代码吧:

     

    #pragma strict
    
     
    
    var myTimer : float = 5.0;
    
     
    
    function Start () {
    
     
    
    }
    
     
    
    function Update () {
    
     
    
    if (myTimer >= 0){
    
    myTimer -= Time.deltaTime;
    
    guiText.text=(""+myTimer);
    
    }
    
     
    
    if (myTimer <= 0){
    
    guiText.text = ("Done");
    
    }
    
     
    
    }
    

     

    把这个脚本拖到GUItext控件上,你会发现我们所期待的效果。

     

     

    第八节 让物体动起来

     

    其实让物体行动的技巧,我们已经会了,不是吗?

     

    如果你觉得不是的话,没有认真的看上面的文章哦,我就再给你讲一次吧。

     

    请特别注意,这种方法不适合物理世界的物体,如果向移动物理世界的物体,请看下一节:

     

    创建一个Cylinder物体,之后将下面的脚本附着在上面。

     

    #pragma strict
    
     
    
    var myObject : GameObject;
    
     
    
    function Start () {
    
     
    
    }
    
     
    
    function Update () {
    
     
    
    myObject.gameObject.Find("Cylinder");
    
    myObject.transform.Translate(Vector3(0,0,1));
    
     
    
    }
    

     

    第九节 使用物理世界的力

     

    这里是我们讲移动物体的重点,因为大部分的物体移动都是在物理世界完成的,而如果想要在物理世界移动东西,除了position和rotation的移动之外,就是使用“力”了,在高中学过经典物理学的人都知道,要使物体用移动,木有力是不行的,那么我们就开始吧,再新建一个什么物体,我新建了一个Capsule。

     

    之后,我会在这个物体的上方加一个力,让它用力的向下飞,触碰到地之后,通过bouncy这个性质再弹回来。新建一个JavaScript文件,就叫做Force吧,加入如下代码:

     

    #pragma strict
    
     
    
    var Power : float = 500.0;
    
     
    
    function Start () {
    
     
    
    rigidbody.AddForce(Vector3(0,Power,0));
    
     
    
    }
    
     
    
    function Update () {
    
     
    
    }
    

     

    运行之后,会发现capsule其实是个很有幽默感的物体。

     

     

    第十节 使用贴图和材质

     

    贴图和材质能够使你的虚拟3D世界看起来更加真实,不幸的是,需要大量在PS和AI中的设计工作,最近我一想到要打开PS就有点烦···呜呜。

     

    闲话少说,我已经做好了一个贴图,怎么使用在材质上呢?之后我们怎么才能通过材质使用到其他物体之上呢?

     

     

    就像你看到的一样,我是直接拖进去的···

     

    之后我们从新建菜单中选择Material这一项,之后选中material,将贴图拖进material的贴图选框里,之后,就可以拖动这个Material赋给任何物体了。

     

     

    第十一节 使用声效和音乐

     

    音效和音乐对于一个游戏来说是非常重要的,一个寂静无声的世界是无聊的,而且不真实,什么?你说声效和音乐是一个东西?那你就错了,声效是,比如说发射子弹的声音,什么东西爆炸的声音等等,而音乐则是背景音乐什么的,不一样的亲。

     

    对于音乐来说,往往使用立体声音乐,而对于生效来说,我们随便使用一个简单的音乐文件就可以了。

     

    想要在Unity3D中播放音乐,你需要两样东西,一个是监听器,一个是音乐源,监听器是Camera的一个组件,所以你不用担心,你唯一需要增加的就是音乐源。

     

    直接将项目中的音乐拖放到Audio Source项就可以播放,但是如果我们想要在某个特定的点上 播放音乐该怎么办呢?答案就是,写一个脚本,新建一个脚本,输入如下代码:

     

    #pragma strict
    
     
    
    var myClip : AudioClip;
    
     
    
    function Start () {
    
     
    
    AudioSource.PlayClipAtPoint(myClip,transform.position);
    
     
    
    }
    
     
    
    function Update () {
    
     
    
    }
    

     

    之后将这个脚本拖放到我们的物体上,最后,将音频文件拖放到AudioSource选项框中。

     

    第十二节 使用关节

     

    关节在3D游戏之中的应用非常广,主要在于物理世界的重力影响,下面我们就通过关节来制作一个钟摆。

     

    这次我们新建一个场景,松了一口气?刚才的场景是不是太乱了?你做的时候可以整理一下嘛,呵呵

     

    新建一个cube作为地面,之后一个cube放在上空作为摆垂,之后用几个capsule分别用component中的fixed joint连接起来,之后最上面的那个capsule与世界相连,使用Hinge Joint,这样的话,他会默认与世界相连,不用担心,看图

     

     

     

    第十三节 使用Axes

     

    在Edit – Project Setting – input 中可以查看各种形式的input,这些input方法在unity中被叫做Axes。

     

    我们创建一个JavaScript,叫做GetAxes,输入以下内容:

     

    #pragma strict
    
     
    
    function Start () {
    
     
    
    }
    
     
    
    function Update () {
    
     
    
    var Honriz : float = Input.GetAxis("Honrizontal");
    
     
    
    Debug.Log(Honriz);
    
     
    
    }
    

     

    在拖放脚本之后,运行这个场景,看看控制台输出了什么,你就明白了。

     

     

    第十四节 使用触发器

     

    触发器一般用于检测一个物体是否处于一个空间内,他是怎么做到的呢?

     

    首先,他创造一个大的物体,之后将他的randerer属性去掉,他就隐形了,这样,我们再把他的isCollide属性去掉,他就不会发生碰撞了,之后,我们只需要用脚本检测物体是否与这个物体碰撞就可以了。

     

    我们新建一个场景,做一个地板,再做一个底座,叠加起来,再在他们的上空做一个方块,设置rigidbody属性,将底座设置成为我们刚才说的那种隐形的状态,之后新建一个JavaScript脚本,输入代码

     

    #pragma strict
    
     
    
    function Start () {
    
     
    
    }
    
     
    
    function Update () {
    
     
    
    }
    
     
    
    function OnTriggerEnter (myTrigger : Collider) {
    
     
    
    if(myTrigger.gameObject.name == "box"){
    
    Debug.Log("Hit");
    
    }
    
     
    
    }
    

     

    按下运行,会发现可以检测出Hit。

     

     

    第十五节 使用GUI

     

    其实我们已经学过了如何使用GUI text,不信,我们就用屏幕上的字代替我们在上面的程序中的Debug.Log现实的内容。

     

    你自己能做吗?

     

    试试看吧,一个下午写了这么多,有点累。

     

    一定要在Unity中加入一个GUI Text,运行一下,就会发现屏幕上的GUI Text会随着你设定的的内容而变化了。

    失败是什么?没有什么,只是更走近成功一步;成功是什么?就是走过了所有通向失败的路,只剩下一条路,那就是成功的路。
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  • Unity 3d 游戏引擎

    2020-07-21 09:56:43
    最详细的游戏引擎介绍 简单,明了,特别适合初学者,本文举出了很多例子,详细介绍了菜单的用法
  • 体系结构 ... 为了更好地理解游戏的软件架构和对象模型,它获得更好的外观仅有一名Unity3D的游戏引擎和编辑器是非常有用的,它的主要原则。 Unity3D 引擎 Unity3D的是一个屡获殊荣的工具,...

     

    体系结构

       为了更好地理解游戏的软件架构和对象模型,它获得更好的外观仅有一名Unity3D的游戏引擎和编辑器是非常有用的,它的主要原则。

    Unity3D 引擎

       Unity3D的是一个屡获殊荣的工具,用于创建交互式3D应用程序在多个platforms.Unity3D由游戏引擎和编辑器。该引擎包含的软件组件,在游戏的研究与开发中最常见的和经常性的任务。发动机所涵盖的主题包括声音,图形,物理和网络功能。该引擎支持C#,Boo,和JavaScript脚本编程。 
    另一个部分是Unity编辑,作为脚本和其他组件,包含游戏场景设置和游戏的预览窗口(见图4)分层对象检查项目面板的集成开发环境。它还配备了几个多语言脚本编辑器和一个独特的预制装配系统,将在后面解释。

      

                                                              图4:Unity3D编辑器

    有几个Unity的许可证。Unity基本功能有限的免费PC的MAC和Web  development.Other 的平台或完整的功能集[15]需要购买额外的许可证。 
    虽然有很多免费软件和专有的替代游戏引擎,如虚幻引擎™或C4™引擎选择了Unity的原因如下: 
    *它可以部署在Windows,Mac  OSX ,Web浏览器,Wii游戏机,iPhone,iPad的,Android的,微软Xbox 360和PlayStation 3。它甚至在未来计划增加闪存和Linux部署。的的部署possbilities提供很多的可能性,使用的游戏引擎或游戏引擎货币化或进一步研究。

      * Unity社区非常支持和引擎,以及编辑器是有据可查的。

    * 发动机是比较容易学习和工作,并通过提供所有的工具,快速原型和迭代以及快速的脚本编译支持快速软件开发的想法。

    * 可能部署的iPhone,iPad和iPod touch的iOS基本许可证与其他厂商相比,相对低廉的价格。创建机甲和坦克使用Unity3.0,C # 脚本和MonoDevelop的IDE进行开发。你可以找到一个Unity教程附录。

    Unity3D的简史

       下列日期说明在2001年和2011年[16]之间的Unity引擎的演变。 
     ◾2001年Unity技术在2001年开始开发自己的游戏引擎。当时的主要诱因是创建游戏,这些游戏的基础,并创造了良好的工具[1]。 
     ◾2003年在2003年的公司,由此产生的引擎将是一个伟大的产品本身的。 
     ◾2005年在2005年Unity1推出苹果的WWDC的舞台上。 
     ◾2007Unity2.0在2007年推出,并增加了地形引擎,实时动态阴影和视频播放等等。 
     ◾2008年在2008年推出Unity的iPhone和卡通网络推出FusionFall,游戏已经播放超过800万人次。 
     ◾2010年在2010年Unity3.0发布了几十个新功能,如资产管理和兽光照贴图。 
     ◾2011团结超过500万的开发者和60万网络播放器安装。

    游戏架构

       机甲和坦克的架构组成模块和Unity的场景架构。

      主要模块

         本节介绍了最重要的模块和子系统级别上他们的关系。游戏的建筑风格,是一个对象与数据capsules.The的下面的UML组件图说明子系统及其关系网络。

    游戏逻辑

        此模块管理当前玩家和AI配置倒计时timerand当前的游戏状态(暂停,等待网络回复)。

    AI (人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为 AI )

        AI模块包含背后的逻辑单元,组和球员AI.The单位的AI寻路或障碍物避免使用不同的转向行为控制单元的状态。组AI管理组的行为和活动,如组寻路。更高的层次上管理播放机的所有组由播放器模块。 
    人工智能机器学习保存和加载它的数据使用的持久性数据模块的接口。

    Persistant data持久性数据

       此模块是负责数据之间不同的游戏sessions.Among其他应可用于保存和加载,存储查找表和图寻路模块和管理学习AI的accumulateddata的机器。

    Game actors游戏参与者

       游戏参与者在游戏中的地形,单位或建筑物。他们的3D模型获得通过Unity3D的渲染管线的可视化。每场比赛的演员拥有AI模块,控制它的行为。

    Steering behaviours指导行为

      指导行为的计算力量,影响如何以及如何快速自主游戏代理能动,应该可以用于避障,人流或简单的寻找任务。

    Pathfinding寻路

      这模块负责创建一个pathgrid,障碍物信息收集和提供各种寻路请求aninterface的。为了获得更好的性能的一些信息保存到从磁盘中加载。

    Input输入

       此模块跟踪用户的输入,对其进行处理,并生成反馈。

    Network网络

      网络模块是负责所有游戏演员的状态管理是保持比赛状态,在两台机器上都保持一致,以避免抖动网络单元运动网络game.Another责任。

    GUI

     图形用户界面(GUI)显示所有按钮,菜单,在小地图和倒数计时器。它也负责为这些元素的功能和交互依赖与用于此目的的游戏的逻辑模块。

    3D渲染

      该模块主要管理Unity3D的。场景的主摄像头确定需要渲染的对象,并把它们发送通过渲染管线。  Unity3D的 封装最渲染的细节,而且还提供了通过像素和顶点着色器的访问。

    Unity场景设置

      在游戏中的每一个图表示由Unity3D的场景。下面是一个典型的场景设置在Unity层次(一)和(二)在现场窗口看起来像:

                                          

                                                                       Unity层次的地图

                 

                                                                               场景视图的地图

    现在所有的游戏对象从顶部面板底部进行说明。

    CWalls

      这个对象包含自定义绘制墙节点和墙壁边缘。另一种是使用自定义绘制墙壁到calculatethem取决于地图的几何。

    Directional light(定向光)

       此灯仅用于计算地形光照贴图。关闭之后,由于性能的原因。

    Game Music(游戏音乐)

       持有游戏的主要音乐和播放现场启动。

    GameController(游戏控制器)

       GameController游戏物体持有并管理所有的游戏对象,管理游戏的逻辑。它包括以下对象:

    CursorController(光标控制器):

        管理光标的外观和背后的逻辑。

    GameInstantiator(游戏实例化):

       这个重要的游戏对象是负责实例化其他对象需要创建非特异性顺序。

                      

                                     GameInstantiator in the Inspector

                       

                                       GameController in the Hierarchy

      GameInstantiator持有的的地图,PathCreator路径创建和管理障碍,管理球员配置和设置,是用来处理用户输入的的InputControl游戏物体,游戏场游戏物体和参考玩家游戏物体上的建筑物referenes定义了可播放的区域的地图。

     它还包含了玩家的重生点和自定义路径和墙壁的引用。

    GUI

       拥有地图的所有GUI对象。

    Machine Learning Controller

       此游戏物体控制的所有功能,机器学习需要。

    spawn1, spawn2

      实际玩家的重生点。重生点的标志是绿色立方体“场景视图。  

    HPaths

       自定义路径节点,在地图的边缘。自定义节点在场景编辑器中标记,并概述红线。     

    Main Camera(主摄像机)

       现场的主摄像头和音频监听。所有的3D声音是从相机的角度观察。     

    PlayArea(游戏场)

      定义实际可玩的地图区域。

    Base Prefabs(基地预制)

      散落在地图上的建筑物。

    Terrain(地形)

       Unity地形对象。

    TestRunner

      一个物体,用于运行单元测试与Unity3D的的单位testingframework  SharpUnit 的。

    MVC Pattern(MVC模式)

      Unity引擎的设计鼓励MVC(模型 - 视图 - 控制器)面向engineering.In的我的情况下,结构看起来像这样:

      

                                                                   图5:MVC模式的体系结构表示

    模型包含了所有的游戏对象,组件和数据文件。游戏物体的渲染器和摄像机对象的访问。

    视图呈现模型和主要管理Unity3D的引擎渲染。它需要accessthe持有模型的3D模型,纹理,材质和效果。它还具有什么输入选项的影响。

    控制器接收用户输入并调用模型对象上的方法反应。这是在我的游戏中所表示的输入子系统。用户能影响与他的输入的视图。

    Multiplatform Development(多平台发展)

      Unity允许部署项目在不同的平台上有轻微的变化。演示和功能在很大程度上是保持取决于平台的capabilities.However,在某些领域,如在不同的设备上的输入机制存在重大分歧。

      抽象工厂设计模式应用于设计这些组件。

    The Abstract Factory Pattern抽象工厂模式

                                  

                                                                                         图6:抽象工厂模式

    抽象工厂模式(见图6)保护客户从不同的平台上实现相同的概念在不同的APC与平台是一家集的AbstractProduct类。这些类表示一个概念,是支持所有的抽象工厂platforms.An类声明创建单一产品的经营,ConcreteFactory类代表一个特定的平台。

    客户端只使用抽象工厂和抽象产品的方法,因此从一个平台的具体实施保护。

    Input and Persistant Data(输入和持久性数据)

       主要有两个方面的游戏,不同的实施要求是输入机制和usageof的持久性文件的数据。  Unity3D中 不支持跨plattform数据库。这就是为什么机甲和坦克使用的持久性数据在磁盘上的二进制文件。所有平台得到了他们对于自己的能力和自己的实施,支持的文件格式。

    为了保持可读性和灵活性以下适应跨平台的输入处理的抽象工厂模式:

                   

                                                                          图7:输入子系统结构摘自

    这仅仅是一个小所涉及的所有平台和命令,选择用于演示的摘录。

    InputManager被附加到游戏物体在场景中的InputControl。它调用CommandImplementor的Execute方法的每一帧里面的更新功能。执行方法的CommandImplementor遍历所有添加的命令,检查他们的执行情况表示满意,并调用Execute方法,如果是这样。

    输入子系统的组成部分的图中的抽象工厂模式:

                  

    iOS+Unity

         机甲和坦克被创造的过程迭代开发,这是什么原因,为什么游戏已经播放任何调整之前为iPad™。 
         本章介绍和分析面临的挑战和解决方案移植机甲和坦克的iPad™。

    Maximum Polygon Count(最高多边形计数)

         其中一个最明显的限制,适用于iPad™游戏的多边形数量的图形芯片能够呈现每个frame.It的横空出世,超过30万个多边形,每帧开始下降,低于25 FPS的帧率对iPad™。在3D建模软件,通过手动消除边缘和应用预定义的算法减少多边形,从一开始,某些型号甚至rebuiilding减少多边形计数后,目前在所有平台上的多边形数量是:

                   

    平均多边形数量大约是每单位300。如果所有的24个敌人和播放器单元的相机拍摄的,在一帧中产生的多边形的数量将是7200,平均约8500,在最坏情况下24  runners.Adding 最大4000地形的多边形(平截头体的其余部分的地形得到扑杀),最重的帧将给予约12500  GPU 多边形渲染。 
    Draw Call Reduction and Lights(绘制减少呼叫和灯) 
    即使在移动设备上不俗的表现,更重要的是每帧绘制调用的数量。一场平局发出呼叫的GPU每次绘制一个模型。如果模型有n子网格就会造成至少Ñ战平calls.Every  GUI 质地,选择飞机和健康栏添加一个调用到现场。 
    额外抽奖调用另一个来源是每像素光照,导致额外的绘图调用每一个光pass.That就是为什么合并成一个模型中的所有子网和型号不使用动态照明。所有的模型和地形纹理的灯光烤英寸光影烘烤计算每个纹理获取静态光源照亮奠定了光照贴图在纹理的亮度。看上去好像他们的灯光的影响,虽然没有计算模型。图8显示了几个模型,而无需光照贴图或灯光效果。

              

                                       图8:熄灭纹理材质着色器和没有灯光的烘烤模式截图

             

                                                                    图9:游戏扩大统计窗口右上角的视图

    这是说,可以结合Unity若干个对象,共享相同的材料制成的,在运行时,在一个单一的绘制调用的绘制在一起。这种方法被称为动态配料[18]。图9显示了66战平调用以下来源所造成的一个场景: 
    (GUI)图形用户界面 
    8绘制调用之缩小贴图按钮,,倒计时倒计时文本的+24个图斑+8号楼地图斑+1相机地图现货。总结41  GUI 造成绘制调用。 
    Terrain(地形) 

         4画通话。其中每个质地。 
    Visible Models(可见模型) 
       14平局呼吁。每个模型会导致比3战平调用自身的。一个用于单元网格,一个为healthbar网格和一个用于选择平面网格。低的数字都可以解释与Unity的动态配料。 
    Terrains(地形) 
         Unity3D中没有支持的地形为iOS,直到Unity3.4发布于2011年7月[19]。为了找到最佳的解决方案机甲和坦克,地形实施的两种可供选择的方式已经过测试:模拟地形在3D程序:一个3D建模程序和地形分割成不同的部分(见图10)。分区的效果,大部分分部视锥Unity扑杀。那meansthat只有至少部分可见的段得到呈现。

                             

                                                                                图10:仿照地形突出部分

    这种技术被丢弃创造新的地形,因为这个过程会非常complicatedcompared Unity的地形系统,纹理大小是非常大的或质量受到影响。  * 地形:地形移动系统移动系统是一个解决方案,可通过Unity资产商店T4M地形可以用于移动设备,并可以转换成Unity的地形。原来,这个解决方案的性能是不够的游戏。 
    地形最终解决方案是使用Unity地形引擎,具有非常低的质量设置。这是唯一可能后Unity3.4发布于2011年7月加入Unity地形对移动通信系统的支持。 
    GUI-Optimization(GUI优化) 
    该的Unity引擎提供两种方式来实现GUI。一种方式是使用Unity的GUI的系统UnityGUI,需要它的功能,是一个特殊的功能calledinside名为OnGUI(),即执行每帧两次和onceevery事件的。这个系统只用于主菜单,并暂停菜单,在allvalues 需要计算外OnGUI功能。 
    GUI纹理用于所有其他GUI元素象的GUI按钮和小地图上以维持性能。  GUI 纹理的平面图像中显示的2D和每帧渲染一次。 
    Script-Optimizations(脚本优化) 
    为了授予脚本的性能高,最便宜的方法进行跟踪与profiler.It横空出世,被称为最昂贵的方法可以通过寻路或转向行为子系统。寻路已被优化,如下文所述在AI部分。有人还提出确保昂贵的功能,如转向行为和其他AI程序不会调用每一个帧。

    转载自:http://blog.csdn.net/jbjwpzyl3611421/article/details/10441681

    ==================Unity3D引擎架构设计======================

    组件(Component)这个概念最早是在2005年《Game Programming Gems 5》的《Component Based Object Management》中接触到的,当时感觉在设计上很实用。后来,发现Unreal Engine 3的一个重要的改进就是抛弃了以前的基于纯派生关系的对象 模型 ,而转为使用 基于组件 的对象 模型 。对于这种设计思想,Unity比Unreal贯彻的更彻底——一切皆Component。

    那么到底什么是“基于组件”的对象 模型 ?它能够解决什么问题?

    在传统的设计中,我们一般会使用“派生”来描述对象之间的关系。子类通过派生父类,来获得父类的功能。在设计游戏对象时,会根据游戏本身的需要而为游戏对象添加各种功能支持,比如渲染,碰撞,刚体,粒子系统等等。这些通用功能为了能够为各种派生类提供服务,都必须实现到基类中。这样就导致了游戏对象基类变得非常庞大臃肿,即难使用,又难维护。

    ”基于组件“的对象 模型 就是把所有需要提供给游戏对象的基础功能都独立成单独的”组件模块“(Component),一个具体的游戏对象可以将它需要的功能模块组合到一起使用。所有”功能“不再是父类中的接口,而变成子对象实例,为游戏对象提供服务。这样既保证了功能代码的可重用性,又增加了整个对象体系的模块化和灵活度。

    在Unity中,GameObject除了作为Component的容器之外,基本上没有其他功能。所有需要的功能都要通过组合Component来实现。脚本本身也是Component,用来在GameObject上通过控制其他Component来实现自定义的功能。虽然这些Component在物理上是完全并列的关系,但是他们之间还是会有一定的层次关系的。在设计一个游戏对象的具体功能时,组件一般会被分为三个层次。

    引擎的基础组件

    Unity本身提供的各种内部功能组件。比如渲染组件,物理组件,声音组件等等。这些组件实现了所有引擎提供的基础功能,会被脚本使用来组合高级功能。

    模块功能脚本组件

    通过脚本实现的一些相对独立的通用模块功能的组件。这类 组件的设计 是脚本可重用的关键,需要仔细分析游戏对象中哪些功能可以被独立出来成为一个可重用的功能模块组件,并且在实现上应该尽量降低与其他组件的耦合性。比如在设计一个角色游戏对象时,需要为他设计换装功能。换装功能其实就是对显示子对象进行分组管理,切换显示状态。这个功能相对独立,与其将他实现到角色中,不如独立成一个功能模块组件。角色游戏对象和其他所有需要换装功能的游戏对象都可以通过包含这个模块组件来实现换装功能。

    模块功能组件之间还可能有依赖关系,也就是一个功能模块组件可能依赖与另一个功能模块组件,从而在这个组件层次上形成更多的子层次。

    高层的胶水代码脚本

    这些脚本用来真正将引擎基础组件和模块功能组件组合到一起实现最终游戏对象逻辑。用“胶水代码”来形容这些脚本非常的贴切,就是把所有这些子功能“粘”在一起。比如设计一个Player脚本,将所有需要的组件功能组合起来,实现一个玩家的具体游戏逻辑。因为这一层次代表的都是最高层的游戏行为控制对象,是具体的游戏逻辑的“胶水”代码,不会再为更上层提服务,所以本身的可重用性并不高。但是这些对象之间按照类型区分,往往会有一些功能上的重合,所以反而可以继续使用派生关系来实现功能的重用。比如在Character中实现所有的基础功能(这些功能又是通过组合基础组件来实现的),而Player和NPC都从Character派生,来继承所有Character的功能,并继续实现自己特殊的功能。一个功能到底应该用组件实现还是用派生实现并没有非常明确的界限,应该根据需要灵活运用。

    在使用Unity的过程中,如果要实现的是demo级别的小工程,并不需要考虑很多,直接用脚本实现功能就可以了。但是如果要有效地组织复杂的工程,提高代码的重用性,充分理解和合理的利用“基于组件”的对象 模型 设计思想还是很重要的。

    转载于:https://www.cnblogs.com/lifesteven/p/4425622.html

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    请注意:这篇文章由Spinach Studio人员编写,所有权利归Spinach Studio所有,您的转载,复制等作为将会侵犯这篇文章及作者的合法权益。  操作简介:在Scene视图中,按住鼠标右键,将可以像玩FPS... 物理引擎简介:
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