《虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)》第2章 Unity3D引擎

.Unity3D引擎.2.1 Unity3D引擎介紹目錄.Unity下載與安裝.創(chuàng)建項(xiàng)目.1.2.3.Unity編輯器界面1.Unity下載與安裝進(jìn)入U(xiǎn)nity官網(wǎng)，單擊“下載Unity”按鈕，Unity中的各種版本在此界面均可找到1.Unity下載與安裝單擊“Unity

Hub

(Win)”按鈕，下載UnityHubSetup.exe安裝程序，運(yùn)行此程序，即可開始安裝Unity

Hub。在Unity

Hub中，有Unity官方提供的教程、工程文件、資源、學(xué)習(xí)鏈接等，如圖2-3所示。單擊“安裝”>“添加”按鈕，選擇“Unity

2019.3.2f1”單選項(xiàng)，單擊“下一步”按鈕。添加Unity運(yùn)行所需要的模塊，如Microsoft

Visual

Studio

Community

2019（腳本編輯器）、Android

Build

Support、Documentation（參考文檔）、簡體中文等。2.創(chuàng)建項(xiàng)目在Unity

Hub中單擊“新建”按鈕，選擇

Unity版本后，選擇項(xiàng)目類型：3D，輸入項(xiàng)目名稱，設(shè)置項(xiàng)目存放位置后，單擊“創(chuàng)建”按鈕，即可新建一個(gè)Unity游戲項(xiàng)目，Unity自動(dòng)在指定的路徑下創(chuàng)建以項(xiàng)目名命名的文件夾。標(biāo)準(zhǔn)的Unity項(xiàng)目文件夾中主要包括以下文件夾：

Assets文件夾：包含所有在Unity中創(chuàng)建、導(dǎo)入的文件，是Unity的主要工作文件夾；Library文件夾：存放項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫文件；ProjectSettings文件夾：存放項(xiàng)目的配置文件；

Logs文件夾：存放Unity工作過程中的日志文件。3. Unity編輯器界面Unity編輯器由多個(gè)面板組成，每個(gè)面板負(fù)責(zé)不同的功能，主要包括Hierarchy（層級(jí)）、Project（項(xiàng)目）、Inspector（屬性）、Scene（場(chǎng)景）、Game（游戲）、Console（控制臺(tái)）等面板。Unity中的面板可隨意拖動(dòng)或關(guān)閉，也可通過編輯器右上角的“Layout（布局）”選擇框設(shè)置默認(rèn)的界面布局。3.Unity編輯器界面—Project面板Project（項(xiàng)目）面板按照文件夾的目錄結(jié)構(gòu)來存放項(xiàng)目的所有資源，對(duì)應(yīng)著項(xiàng)目文件夾中的

Assets文件夾。在Project面板中的Assets面板空白處右鍵，彈出菜單中單擊Create可創(chuàng)建各種資源，常用的資源包括：場(chǎng)景、游戲腳本、預(yù)制體、材質(zhì)、動(dòng)畫、紋理貼圖及導(dǎo)入的其他資源。3.Unity編輯器界面—Hierarchy面板Hierarchy（層級(jí)）面板中顯示場(chǎng)景中所有的游戲?qū)ο螅℅ame

Object），新建的項(xiàng)目中具有兩個(gè)默認(rèn)的物體：Main

Camera（攝像機(jī)）和Directional

Light（方向光）。在此面板中單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中創(chuàng)建游戲物體，也可通過菜單項(xiàng)“GameObject”來創(chuàng)建游戲物體。Unity編輯器界面—Inspector3.面板Inspector（屬性）面板相當(dāng)于“屬性編輯器”，顯示當(dāng)前選中游戲?qū)ο蟮乃薪M件及組件屬性，包括GameObject（游戲?qū)ο螅?、Assets（資源）和Materials（材料）等，以及編輯器設(shè)置和首選項(xiàng)。右圖所示是Main

Camera（主相機(jī)）的屬性，除了物體的Position（位置），Rotation（旋轉(zhuǎn)）和Scale（縮放）值之外，還可以編輯主相機(jī)的所有屬性。Main

Camera屬性3.Unity編輯器界面—Scene面板Scene（場(chǎng)景）面板用來顯示和編輯場(chǎng)景中的游戲物體，常見操作是調(diào)整游戲?qū)ο蟮奈恢?、方向、旋轉(zhuǎn)、縮放等。Hand

Tool：手型工具，用于調(diào)整當(dāng)前視野位置；Move

Tool：移動(dòng)物體，可在X、Y、Z三個(gè)方向移動(dòng)物體；Rotate

Tool：旋轉(zhuǎn)物體；Scale

Tool：縮放物體；Rect

Tool：物體在二維平面的移動(dòng)和縮放；Move,Rotate

or

Scale：混合工具，集合移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)及縮放三種工具；Available

Custom

Editor

Tools：自定義編輯器工具。Unity編輯器界面—Game面3.板Game（游戲）面板中顯示游戲運(yùn)行時(shí)的圖像，在編輯器中運(yùn)行游戲后，自動(dòng)切換到此面板。在游戲模式下，使用者所做的任何改變都是暫時(shí)的，退出游戲模式時(shí)使用者所做的修改將會(huì)被重置?？刂朴螒蜻\(yùn)行的按鈕分別是：運(yùn)行游戲、暫停游戲運(yùn)行、下一個(gè)關(guān)卡Unity編輯器界面—Console3.面板Console（控制臺(tái)）面板用來顯示控制臺(tái)信息。若腳本編寫出現(xiàn)錯(cuò)誤，在此面板中會(huì)有紅色字體顯示出錯(cuò)位置和原因等信息。。.謝謝觀看廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè).Unity3D引擎.

2.2 Unity3D引擎的基礎(chǔ)內(nèi)容目錄.攝像機(jī)Camera.

Assets.預(yù)設(shè)體Prefab.材質(zhì)Material.光源系統(tǒng)Light.1.Game

Object、Component.粒子系統(tǒng)Particle.2.3.4.5.6.7.8.物理系統(tǒng)Physics外部資源的導(dǎo)入和使2.用1.導(dǎo)入單個(gè)文件菜單“Assets”>“Import

New

Asset”；2.導(dǎo)入U(xiǎn)nity系統(tǒng)自帶的資源包在Asset

Store頁面的搜索框中輸入關(guān)鍵字，搜索結(jié)果頁面選中所需素材，點(diǎn)擊下載按鈕；下載完成后，在出現(xiàn)的窗口中直接單擊“Import”按鈕。3.

導(dǎo)入外部資源包菜單“Assets”>“Import

Package”>“Custom

Package”；文件選擇框中選擇以“.unitypackage”為擴(kuò)展名的資源；3.預(yù)設(shè)體PrefabPrefab意為預(yù)設(shè)體，可以理解為一個(gè)游戲?qū)ο蠹捌浣M件的集合，目的是使游

戲?qū)ο蠹百Y源能夠被重復(fù)利用。預(yù)設(shè)體儲(chǔ)

存著一個(gè)游戲?qū)ο蠹坝螒驅(qū)ο蟮乃薪M件。修改預(yù)設(shè)體的屬性，預(yù)設(shè)體實(shí)例化后的游

戲?qū)ο笠矔?huì)發(fā)生相應(yīng)的改變。創(chuàng)建一個(gè)立方體的Prefab，操作步驟如下：新建一個(gè)Cube（立方體）將Hierarchy面板中的Cube直接拖動(dòng)到Project面板prefabs文件夾中，生成Cube預(yù)設(shè)體，預(yù)設(shè)體的擴(kuò)展名為.prefab；Hierarchy面板中的Cube字體顏色變成了藍(lán)色。4.材質(zhì)MaterialMaterial材質(zhì)用來定義物體表現(xiàn)信息的，在3D引擎里，通常默認(rèn)以球體網(wǎng)格模型來展示材質(zhì)，所以材質(zhì)也叫做材質(zhì)球。

Unity提供的材質(zhì)有：Material（普通材質(zhì)）、PhysicMaterial（物理材質(zhì)）、Physics2DMaterial（2D的物理材質(zhì)）。創(chuàng)建一個(gè)材質(zhì)，操作步驟如下：Project面板中，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇

“Create”>“Material”，創(chuàng)建一個(gè)新的材質(zhì)球，材質(zhì)球默認(rèn)名稱為NewMaterial，材質(zhì)球擴(kuò)展名為.mat；單擊新材質(zhì)球，重命名為CubeMaterial；材質(zhì)球選色及貼圖：在Project面板中選中CubeMaterial材質(zhì)球，單擊Inspector面板的Albedo選材質(zhì)的顏色，也可以單擊屬性前面的小圓圈按鈕給材質(zhì)球添加紋理圖片。游戲?qū)ο笊仙翰馁|(zhì)球創(chuàng)建好后，選中材質(zhì)球，按住鼠標(biāo)左鍵將其拖曳到Scene面板中的游戲?qū)ο笊霞纯?，或者拖曳到Hierarchy面板中的游戲?qū)ο笊稀?.光源系統(tǒng)LightUnity中的光源系統(tǒng)可以很好地模擬自然界的光線效果，比如：光的照射、反射、折射等物理特性，增加真實(shí)感和立體感。光源系統(tǒng)可以模擬太陽、燃燒的火柴、探照燈、手電筒、爆炸等等。Unity中提供4種光源：Directional

Light：方向光，是游戲場(chǎng)景中的主光源，類似于太陽的照射效果，光線從一個(gè)方向照亮整個(gè)場(chǎng)景；PointLight：點(diǎn)光源，從一個(gè)點(diǎn)向四周平均發(fā)射光線，類似于燈泡的照射效果，常用來模擬火把、燈光來照亮局部場(chǎng)景；Spot

Light：聚光燈，按照一定方向在圓錐體范圍內(nèi)發(fā)射光線電，類似于舞臺(tái)上的聚光燈；AreaLight：區(qū)域光，一般不用于實(shí)時(shí)光照，用于制作光影貼圖烘焙。7.粒子系統(tǒng)Particle???在場(chǎng)景中模擬煙霧、氣流、火焰和各種大氣效果

粒子本質(zhì)是簡單微小的圖片，粒子系統(tǒng)就是發(fā)射大量的粒子，這些粒子以特定規(guī)律運(yùn)動(dòng)，從而模擬出復(fù)雜的自然現(xiàn)象或效果。標(biāo)準(zhǔn)資源中粒子效果包括：Dust（沙塵）、Fire（火焰）、Water（水）、Smoke（煙霧）等Project視圖中Assets>StandardAssets>ParticleSystems>Prefabs文件夾下的粒子預(yù)設(shè)體拖入到

Scene視圖中，即可生成粒子效果。粒子系統(tǒng)的一個(gè)好處是它們是可以添加到場(chǎng)景中任何一個(gè)Game

Object的組件中。通常粒子系統(tǒng)不單獨(dú)出現(xiàn)，而是依附在游戲?qū)ο笊稀?.粒子系統(tǒng)Particle--火焰效果菜單File>New

Scene，在場(chǎng)景中新建一個(gè)場(chǎng)景；Hierarchy視圖面板右鍵Create>Cylinder，在場(chǎng)景中創(chuàng)建一個(gè)圓柱體。

Hierarchy視圖中選中Cylinder，對(duì)應(yīng)Inspector視圖中點(diǎn)擊Add

Component按鈕，選擇Effects>

ParticleSystem，給圓柱體添加粒子效果；Hierarchy視圖中選中Cylinder，修改Inspector窗口中Particle

System組件屬性。

Particle

System組件常用的屬性模塊有：Particle

System（固有模塊），Emission（發(fā)射模塊），Shape（形狀模塊），Renderer（渲染模塊）。屬性Duration（Renderer模塊：Material和Trail選擇ParticleSmokeWhite貼圖；

粒子系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間長度）：2，startLiftime（粒子的初始生命周期）：2秒，start

speed（粒子的初始速度）：4，start

size（粒子的初始大小）：3；Shape模塊：angle設(shè)為0，radius設(shè)為0.2，Rotation中X值設(shè)為-90；

Size

over

Lifetime模塊：調(diào)整它的變化曲線；在Particle

System

Curves面板中，點(diǎn)擊曲線后右鍵增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由于火焰是底部小、中部大、上部小，大致的調(diào)整曲線的弧度；調(diào)整曲線的過程中可以看到粒子的變化；Color

over

Lifetime模塊：使用兩種顏色混合，火焰底部一點(diǎn)藍(lán)色、上部黃色。7.粒子系統(tǒng)Particle--火焰效果8.物理系統(tǒng)Physics物理系統(tǒng)是Unity3D中非常重要的組成部分。游戲中的物體應(yīng)該具有正常的物理行為，例如，可以加速、具有摩擦力、受到碰撞、引力和其他力量的影響。Unity的物理系統(tǒng)定義了物體的物理材質(zhì)屬性、物體受力后的運(yùn)動(dòng)以及物體碰撞后的運(yùn)動(dòng)。單擊“Component”>“Physics”命令，展開的列表就是物體的物理屬性，如圖所示，主要有剛體（Rigidbody）、碰撞器（Collider）、關(guān)節(jié)（Joint）等。8.物理系統(tǒng)Physics--碰撞器Collider碰撞器定義游戲物體在發(fā)生物理碰撞時(shí)的形狀，兩個(gè)游戲?qū)ο蟀l(fā)生碰撞時(shí)，碰撞器可以產(chǎn)生系統(tǒng)默認(rèn)的碰撞產(chǎn)生的物理效果。通常Collider會(huì)與Rigidbody一起使用，沒有碰撞器組件的剛體物體相遇時(shí)，會(huì)相互穿過。Unity的碰撞器分為兩類：基本碰撞器和非基本碰撞器。?

基本碰撞器包括Box

Collider（盒碰撞器）、Sphere

Collider（橢圓碰撞器，Sphere自帶的碰撞器）、Capsule

Collider（膠囊碰撞器，

Capsule自帶的碰撞器）等；非基本碰撞器包括Wheel

Collider（車輪碰撞器）、Mesh

Collider（網(wǎng)格碰撞器，Plane自帶的碰撞器）等。.謝謝觀看廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè).Unity3D引擎.2.3操作實(shí)例：野外地形的制作１．創(chuàng)建一個(gè)新的場(chǎng)景File>NewScene２．導(dǎo)入U(xiǎn)nity自帶的標(biāo)準(zhǔn)資源包EnvironmentAssetStore頁面的搜索框中輸入standardAssets，頁面中選擇第一個(gè)下載；下載完成后，直接點(diǎn)擊import按鈕。Project視圖中的Assets文件夾下新增加了一個(gè)StandardAssets文件夾，其下包含：

2D、相機(jī)（Cameras）、角色（Characters）、跨平臺(tái)輸入（CrossPlatformInput）、效果（Effects）、環(huán)境（Environment）、粒子系統(tǒng)（ParticleSystems）、原型（Prototyping）、實(shí)用工具（Utility）和車輛（Vehicles）等文件夾。Project視圖中的Assets>Standard

Assets>Environment文件夾中提供了地形系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要的樹木、花草、水等資源紋理貼圖；３．導(dǎo)入外部資源包點(diǎn)擊菜單Assets>ImportPackage>CustomPackage；文件選擇框中選擇以“.unitypackage”為擴(kuò)展名的資源；在ImportUnityPackage對(duì)話框中點(diǎn)擊“All”按鈕后，再點(diǎn)擊“Import”按鈕；

Project視圖中的Assets文件夾下新增加了一個(gè)TerrainAssets文件夾4．Scene場(chǎng)景中創(chuàng)建一個(gè)Terrain游戲?qū)ο驢ierarchy面板下的Create>3D

Object>Terrain；調(diào)整攝像機(jī)的角度到合適位置，以便觀察地形的變化；5．地形系統(tǒng)的工具按鈕????

創(chuàng)建相鄰地形圖：在當(dāng)前地形圖的四邊增加新的地形圖，可形成不規(guī)則形狀的地圖；地形繪制種樹工具：在Terrain中添加樹木。細(xì)節(jié)繪制：用于添加草叢、花和其他小物體（例如巖石）。地形設(shè)置：Terrain的參數(shù)設(shè)置面板6．地形設(shè)置－－Resolution單擊地形設(shè)置按鈕，找到Mesh

Resolution設(shè)置地形寬度（Terrain

Width）：500長度（Terrain

Length）：500高度（Terrain

Height）：6007．繪制地形的第一層紋理Inspector面板中，單擊Terrain下的Paint

Terrain工具，選擇paint

Textures，點(diǎn)擊按鈕EditTerrain

Layers>Create

Layer，彈出的Select

Texture2D對(duì)話框中選擇一種Grass的紋理貼圖點(diǎn)擊添加的紋理圖，修改Tilling值：X—10、Y—10，使草地效果更接近真實(shí)實(shí)景。8．繪制地形中的道路再次給地形系統(tǒng)添加一個(gè)紋理貼圖，用于繪制地形中的道路；調(diào)整筆刷大?。˙rush

Size）和筆刷透明度（Opacity）的值后，用筆刷在地形系統(tǒng)下繪制道路。9．整個(gè)地形向上抬高在Terrain的Inspector面板中，單擊Terrain下的Paint

Terrain工具，選擇Set

Height，將Height設(shè)置為20，然后單擊Flatten

Tile按鈕，此時(shí)整個(gè)地形就會(huì)向上抬高20個(gè)單位，為制作地形系統(tǒng)的湖泊做準(zhǔn)

備；10．繪制山脈：在Terrain的Inspector面板中，單擊Terrain下Paint

Terrain工具，選擇Raise/Lower

Terrain按鈕，選擇不同的筆刷樣式，設(shè)置不同的Brush

Size大??；直接在Scene視圖中單擊鼠標(biāo)左鍵或者按住鼠標(biāo)左鍵拖動(dòng)，即可繪制不同的山脈；按住Shift按鈕，同時(shí)拖動(dòng)鼠標(biāo)左鍵，可降低地形高度，用來制作湖泊。使用Smooth

Height工具，對(duì)地形進(jìn)行整體平滑過渡處理，使景觀柔和并減少突然變化的外觀。13．添加天空盒子游戲場(chǎng)景外部是系統(tǒng)默認(rèn)的天空盒子，默認(rèn)天空盒子是上方藍(lán)色、下方灰色。Unity3D引擎中的天空盒子是六面體的概念，分為六個(gè)紋理，表示沿主軸（上，下，左，右，前