第一部分：簡介

這個教程中，我們詳細(xì)了解下如何制作一個簡單的第一人稱射擊游戲（FPS）。其中將介紹一些基本的3D游戲編程的概念和一些關(guān)于怎樣如游戲程序員般思考的技巧。

前提

這個教程假定你已經(jīng)熟悉軟件Unity基本操作，掌握了基本的腳本概念。

創(chuàng)建新工程

下載FPS_Tutorial.zip壓縮文件，解壓，在Unity中打開工程文件。

從Unity安裝目錄導(dǎo)入Standard Assets資源包。

導(dǎo)入工程后，你會在Unity工程面板中的“Standard Assets”文件夾下看見這些資源內(nèi)容。當(dāng)我們導(dǎo)入新資源時，最好安裝按照資源功能對其分組，例如：火箭、爆炸、音頻等。

設(shè)置游戲環(huán)境

導(dǎo)入資源后，你會注意到在工程面板中有許多文件夾。

工程面板中，從文件夾“Object/mainLevelMesh”中選擇“mainLevelMesh”。

在參數(shù)面板，F(xiàn)BXImporter選項中，你會發(fā)現(xiàn)“Generate Colliders”選項，勾選此選項。如果不做這一步，游戲中玩家會穿越地面直接掉下深淵（實際是開啟“碰撞”，產(chǎn)生交互）

把“mainLevelMesh”拖放到場景中。

場景中不需要添加燈光，這關(guān)全部場景已經(jīng)全部應(yīng)用了燈光貼圖。整個場景對所有燈光進(jìn)行了燈光貼圖渲染，使用了“預(yù)烘焙陰影”。燈光貼圖對顯示效果有很大幫助，特別是復(fù)雜燈光環(huán)境。

下面可以在場景中添加一個角色了。

添加主要角色

下面在場景中增加一個可以操控的角色物體。Unity針對第一人稱射擊游戲預(yù)置了許多內(nèi)置的控制器，在工程面板Standard Assets->;Prefabs下。

添加第一人稱控制器，點擊工程面板Standard Assets旁邊的小三角，彈出資源列表。找到Prefabs文件夾，點擊小三角形，彈出資源列表。把“First person controller”拖到場景里。

這時場景中會出現(xiàn)一個代表玩家的圓柱體，三個大箭頭代表物體在3D空間中的位置（如果沒有看見箭頭，選擇物體，按“W”鍵），白色面代表物體當(dāng)前視角?，F(xiàn)在FPS控制器處于默認(rèn)視角位置，通過移動它可以改變游戲視野。把角色移動到游戲環(huán)境關(guān)卡地面上面的位置。

Main Camera現(xiàn)在已經(jīng)沒有用處了，可以刪掉了。

點擊“Play”鍵，現(xiàn)在應(yīng)該可以通過使用鼠標(biāo)和鍵盤在本關(guān)卡地形中四處移動了（光標(biāo)或者“W,A,S,D”）

現(xiàn)在我們創(chuàng)建了一個非常簡單的FSP，下面我們給角色添加武器。

增加武器

下面我們將給游戲角色一個類似榴彈的物體，可以在游戲中發(fā)射。要實現(xiàn)這個功能，需要創(chuàng)建一些腳本語言來在Unity中告知這個武器如何動作。

那么我們具體要實現(xiàn)什么呢？我們要使游戲角色能在攝像機(jī)的任意位置開火。但是，我們還是首先來思考一下游戲角色和武器。游戲角色游戲中是第一人稱的視角，所以攝像機(jī)的位置與眼睛平行。如果玩家使用武器射擊，武器應(yīng)該是在角色的手部位置開火而不是眼睛的位置。這樣我們就要增加一個“game object”（游戲物體）來代表榴彈發(fā)射器，同時把它放置在游戲角色手持武器時武器所處的位置。這樣就保證了開火的位置沒有問題。

創(chuàng)建武器發(fā)射器

首先，創(chuàng)建一個“game object”代表榴彈發(fā)射器。游戲物體是3D世界中的任一物體（角色、關(guān)卡、聲音），零件就是游戲物體的屬性。因此我們還需要對游戲物體添加零件：

從主菜單欄選擇GameObject>Great Empty，并在層級面板中（Hierarchy）命名為“Launcher”。注意，空物體在場景中是看不見的，只是用它來作放置飛彈發(fā)射器。

現(xiàn)在在場景中把視野推近到FPS控制器，便于我們放置武器發(fā)射器。

層級面板中選擇FPS控制器，確保鼠標(biāo)處于場景視圖中，按“F”鍵。使窗口以當(dāng)前選擇的物體為中心。

層級面板中選擇發(fā)射器，主菜單欄選擇Game Object>Move to view。注意發(fā)射器如何移動到FPS控制器附近的。然后使用手柄，把發(fā)射器移動到大概角色手部的位置。

注意：可以通過設(shè)置這個物體的位置來設(shè)定游戲角色是左撇子還是右撇子，不需要寫代碼。

使Unity窗口模式是“2by3”模式（window>Layouts>2by3），點擊播放鍵（play）。確保層級面板中點選了發(fā)射器，四處移動角色，同時觀察場景窗口。你將發(fā)現(xiàn)發(fā)射器并沒有隨著角色一起運動（現(xiàn)在再次點擊播放鍵停止運行游戲）

下面來解決這個問題，層級面板中，把發(fā)射器拖放到FPS控制器下面的主攝像機(jī)上。彈出的對話框點擊“是”。再次運行游戲，觀察場景窗口，發(fā)射器已經(jīng)和角色運動一致了。這樣我們就把發(fā)射器與攝像機(jī)關(guān)聯(lián)起來了。

創(chuàng)建飛彈

下面我們來創(chuàng)建在玩家點擊開火鍵時能夠發(fā)射出來的飛彈。

我們先用一個簡單物體-球體-代替飛彈。Unity主菜單欄點擊Assets>Creat>;Prefab創(chuàng)建一個預(yù)制（Prefab）物體，命名為“Missile”

創(chuàng)建一個球體（GameObject>Create Object>Sphere）

層級面板中，拖放球體到飛彈預(yù)制物體上（Missile），這時預(yù)制物體圖標(biāo)會變化。你可以從層級面板中刪除球體。

技巧：游戲運行中產(chǎn)生的任何游戲物體都應(yīng)該是預(yù)制物體（Prefab）。

編寫飛彈發(fā)射器腳本

FPS控制器是一個包含了幾個游戲物體和部件的預(yù)制物體。FPS控制器本身是一個只能沿Y軸旋轉(zhuǎn)的圓柱體，因此，如果我們直接把發(fā)射器腳本賦予FPS控制器的話，是實現(xiàn)不了上下開火的。所以我們把腳本賦予控制器中的能夠四周轉(zhuǎn)動的主攝像機(jī)。

下面我們來編寫第一個描述發(fā)射器行為的JavaScript代碼。

點擊Assets>Greate>JavaScript，創(chuàng)建一個空的JavaScript文檔。一個名為“NewBehaviourScript”資源將會出現(xiàn)在工程面板中，把它更名為“MissileLauncher”

技巧：通過Unity>;Preferences點擊External Script Editor，可以自定義外部腳本編輯器。

工程面板中創(chuàng)建一個“WeaponScripts”文件夾，放置我們所有的武器腳本。把MissileLauncher腳本和飛彈預(yù)制物體（Missile Prefab）拖到這個文件中。

我們來看看飛彈發(fā)射器的完整JavaScript腳本。

進(jìn)一步思考一下，我們到底想實現(xiàn)什么效果？我們要檢測玩家是否按了開火鍵，然后產(chǎn)生一枚飛彈，然后把它沿著玩家朝向的方向按照一定的速度發(fā)射出去。我們仔細(xì)的解剖一下腳本：

var projectile: Rigibody;

var speed=20;

function Update( )

{

這是腳本的開頭部分，定義了一些屬性，開啟了“Update”的功能

if(Input.GetButtonDown(“Fire1”))

首先我們要檢測玩家是否按了開火鍵，“開火1”映射的是鼠標(biāo)左鍵和當(dāng)前配置的鍵盤上的按鍵（可以通過主菜單欄的Editor>;Project Settings>Input設(shè)定）

{

var instantiatedProjectile: Rigidbody=Instantiate(

projectile, transform.position,transform.rotation);

我們用變量來定義產(chǎn)生的物體。變量的類型是Rigibody（剛體），因為飛彈是具有物理屬性的。

Unity中產(chǎn)生新物體使用的函數(shù)是Instantiate，它有三個參數(shù)，分別是：產(chǎn)生的物體、產(chǎn)生物體的3D空間位置、物體的旋轉(zhuǎn)。它還有另一個語法結(jié)構(gòu)，參照API手冊，這里我們只使用這種結(jié)構(gòu)。

第一個參數(shù)，projectile，代表我們想創(chuàng)建的物體。那么到底發(fā)射什么物體？具體產(chǎn)生的物體是可以手動設(shè)定的。實現(xiàn)方法：把Projectile定義為函數(shù)的外部變量，這樣就可以在參數(shù)面板中顯示出來。發(fā)射的物體也可以通過代碼來創(chuàng)建，但如果你想使一個變量可調(diào)的話，還是用上面的方法。

第二個參數(shù)，transform.position，使產(chǎn)生的物體與發(fā)射器的空間位置一致。為什么就是發(fā)射器呢？因為如果要使飛彈產(chǎn)生的位置沒有問題，腳本就要關(guān)聯(lián)給發(fā)射器。（transform讀取的transform數(shù)據(jù)就是被賦予腳本的游戲物體transform數(shù)據(jù)）

第三個參數(shù)transform.rotation，與第二個類似，只是它的值與發(fā)射器的旋轉(zhuǎn)值是一樣的。

代碼的下一部分使飛彈產(chǎn)生運動。為了實現(xiàn)運動，我們要賦予飛彈一個速度，但是在哪個方向上（X，Y，Z）產(chǎn)生速度呢？在場景中，點擊FPS控制器，出現(xiàn)運動箭頭（如果沒有出現(xiàn)，按“W”鍵），其中一個箭頭是紅色、一個是綠色、一個是藍(lán)色。紅色代表X軸，綠色代表Y軸，藍(lán)色代表Z軸。因為藍(lán)色指向的方向，與玩家面朝的方向一致，所以我們要在Z軸上給飛彈一個速度。

（Velocity）速度是instantiatedProjectile的一個屬性。我們怎么知道的呢？因為instantiatedProjectile是剛體的一種，如果我們看看API手冊，我們就會知道速度是剛體的屬性中的一種。同時也看看剛體的其它屬性。要設(shè)置速度，我們就必須在各個軸向上設(shè)定數(shù)值。但還有個小問題。3D空間中的物體一般使用兩種坐標(biāo)模型：本地坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系。在本地坐標(biāo)系中，物體的軸向只與物體本身有關(guān)。在世界坐標(biāo)系中，軸向是絕對的，例如：向上，對所有物體來講向上的方向都是一樣的。

Rigidbody.Vellocity剛體物體速度必須使用世界坐標(biāo)系。因此，定義速度時，需要把本地坐標(biāo)系中的Z軸（朝前的方向）向轉(zhuǎn)換成世界坐標(biāo)系中的相應(yīng)方向?？梢杂煤瘮?shù)transform.TransformDirection，它有三個向量作為自變量。變量speed也應(yīng)該定義成外部變量，便于后面在編輯器中直接調(diào)節(jié)數(shù)值。

最后，我們要關(guān)閉飛彈與游戲角色之間的碰撞。如果不這樣做的話，飛彈產(chǎn)生的時候就可能與角色發(fā)生碰撞?？梢栽贏PI手冊IgnoreCollision下查詢詳細(xì)信息。

MissileLauncher.js全部完整代碼如下：

把腳本MissileLauncher賦予FPS控制器中的發(fā)射器。在層級面板中點擊發(fā)射器，檢查一下參數(shù)面板下面是否顯示了MissileLauncher script。

先前創(chuàng)建的飛彈的預(yù)制物體還沒有與腳本中的變量projectile創(chuàng)建關(guān)聯(lián)，我們需要在編輯器中創(chuàng)建一下。變量projectile只能與剛體關(guān)聯(lián)，因此，首先我們要賦予飛彈一個Rigidbody。

工程面板中點擊飛彈，然后從主菜單欄選擇Components>;Physics>Rigidbody。這樣將會給我們想開火發(fā)射的飛彈一個剛體屬性。我們必須確保想在游戲中發(fā)射的物體類型與腳本中外部變量要求的物體類型是同一類型的物體。

創(chuàng)建飛彈與腳本中變量projectile的鏈接。首先在層級面板中點擊發(fā)射器，然后把飛彈的預(yù)制物體從工程面板中拖拽放置在發(fā)射器參數(shù)面板中MissileLauncher script部分上。

運行游戲的話，你會發(fā)現(xiàn)點擊開火鍵可以發(fā)出一個受重力影響的小球了。

飛彈爆炸

下面，當(dāng)飛彈與其他物體發(fā)生碰撞時，增加一個爆炸效果。要實現(xiàn)這個效果，我們要編寫一段新腳本賦予飛彈。

創(chuàng)建一個新腳本，命名為Projectile。拖放到工程面板的WeaponScripts文件夾下。

那么我們想要腳本Projectile實現(xiàn)什么樣的效果呢？我們要檢測飛彈是否發(fā)生碰撞，然后在碰撞點產(chǎn)生一個爆炸效果。代碼如下：

函數(shù)OnCollisionEnter內(nèi)的程序代碼的作用是計算被賦予腳本的物體是否與其他物體發(fā)生碰撞。

在函數(shù)OnCollisionEnter中我們主要是要實現(xiàn)在3D空間中飛彈發(fā)生碰撞的點產(chǎn)生一個新爆炸。那么在何處了碰撞的呢？函數(shù)OnCollisionEnter就有個記錄這個信息的功能。碰撞發(fā)生的點的信息儲存在變量ContactPoint中。

這里我們使用函數(shù)Instantiate來創(chuàng)建一個爆炸。我們已經(jīng)知道函數(shù)instatiate有三個參數(shù)：（1）產(chǎn)生的物體（2）物體的3D空間位置

（3）物體的旋轉(zhuǎn)。

第一個參數(shù)，后面我們將會賦給一個帶粒子系統(tǒng)的游戲物體。同時我們還想通過編輯器來實現(xiàn)這個功能，所以我們把變量設(shè)置為外部變量。

第二個參數(shù)，爆炸產(chǎn)生的點的位置，就是碰撞發(fā)生的位置。

第三個參數(shù)，爆炸旋轉(zhuǎn)的設(shè)置，需要解釋一下。我們需要爆炸體的Y軸方向與飛彈和其他物體發(fā)生碰撞的那個表面的法線方向一致。這就是說如果是墻面那么爆炸就面向外，如果是地板就朝上。那么實際上我們就是要使爆炸體在本地坐標(biāo)系的Y軸與飛彈與之碰撞的物體的表面法線方向（世界坐標(biāo)系）一致。

最后，我們要讓飛彈碰撞后就從游戲中消失，通過函數(shù)Destroy（）實現(xiàn)，它的參數(shù)是gameObject（gameObject代表被賦予這個腳本的物體）。

Projectile.js全部代碼如下：

把腳本賦予飛彈預(yù)制物體（Missile prefab）。

下面我們要創(chuàng)建飛彈發(fā)生碰撞時所產(chǎn)生爆炸的爆炸效果物體。

首先，創(chuàng)建一個新的預(yù)制物體（命名為Explosion）用來存放爆炸效果資源。

標(biāo)準(zhǔn)資源包中（standard asset）有個不錯的爆炸預(yù)制物體，粒子系統(tǒng)和燈光都設(shè)置好了。把這個爆炸預(yù)制物體（在Standard Assets/Particles/explosion中）拖放到層級面板。

調(diào)節(jié)這個爆炸效果的各個參數(shù)直到你覺得滿意，然后把它從層級面板中拖放到工程面板中的爆炸預(yù)制物體（Explosion Prefab）中。

現(xiàn)在把爆炸配置給飛彈：

點選飛彈預(yù)制物體（Missile Prefab），在參數(shù)面板Explosion變量欄，拖放工程面板中的爆炸到上面。

定義爆炸的行為

下面我們要再創(chuàng)建一個腳本來定義爆炸自身的特性。

創(chuàng)建一個新的腳本-Explosion，放在Weapons文件夾中，雙擊腳本進(jìn)行編輯。

腳本中另一個常用函數(shù)稱為Start（）。當(dāng)它配置給的物體是在游戲中產(chǎn)生的時候，函數(shù)Start（）中的代碼只被執(zhí)行一次。我們要實現(xiàn)的效果就是在一定時間后，在游戲中刪除爆炸。我們通過函數(shù)Destroy（）的第二個參數(shù)實現(xiàn)，它的作用是定義執(zhí)行刪除前的時間長度。

變量explosionTime設(shè)置成外部變量，方便調(diào)節(jié)。

新建腳本插入以上代碼時，要刪除函數(shù)Update（）。

把腳本Explosion賦予給爆炸預(yù)制物體。

音效

目前的游戲世界太安靜了，讓我們給爆炸效果增加點音效。

首先，給爆炸預(yù)制（Prefab）添加一段音頻。

給爆炸添加音效前，我們首先要添加一個音源部件（Audio Source），在主菜單點擊Component—Audio—Audio Source。你會發(fā)現(xiàn)音源部件有一個Audio Clip的屬性。

把“RocketLauncherImpact”音效添加給爆炸預(yù)制體的AudioClip外部變量。Unity支持多種音頻格式。

運行游戲，發(fā)射飛彈的時候就有聲音了！

添加圖形界面

下面我們來添加GUI，有點像頭部顯示設(shè)備（HUD）。我們要做的GUI非常簡單，就一個準(zhǔn)星。

添加一個準(zhǔn)星：

工程欄中創(chuàng)建一個GUI的文件夾。

創(chuàng)建一個新腳本，命名為“準(zhǔn)星”（Crosshair），拖到GUI文件夾。

Crosshair中寫入下面的腳本：

首先我們設(shè)定了兩個變量。第一個變量是定義我們將要用可選的方式來選擇圖形紋理。第二個變量定義了一個方形區(qū)間，它是圖形紋理在屏幕上的位置范圍。

在start( ) 中函數(shù)用來設(shè)定圖形紋理在屏幕上的位置。函數(shù)中，有四個參數(shù)，用來定義方形區(qū)域的大小和位置。第一個參數(shù)定義了方形區(qū)域的左邊框，第二個是底邊框，第三和第四個參數(shù)定義了寬和高。

OnGUI( )函數(shù)中，使用GUI類程序來讓圖形顯示在屏幕上。DrawTexture( )函數(shù)的參數(shù)position和crosshairTexture將使準(zhǔn)星顯示在屏幕的中央位置。

保存腳本。

創(chuàng)建一個新的空物體，命名為“GUI”。

把腳本“Crosshair”賦予給GUI物體。

點選GUI物體，把在文件夾Texturelaim下的欲使用的圖形拖放到參數(shù)面板變量Crosshair Texture中。

運行游戲，屏幕中就會有準(zhǔn)星顯示了。

物理特效：

現(xiàn)在，我們想要游戲中的物體效果越真實越好，這是通過添加物理特效實現(xiàn)的。在這一節(jié)中，我們將在環(huán)境中添加一些物體，他們能被飛彈擊中后有相應(yīng)的反應(yīng)。首先有幾個新概念要解釋下。

校正（Update）

先前，我們在函數(shù)Update（）中寫入代碼，這樣可以在每一幀都執(zhí)行其中的代碼。其中有個例子是檢測玩家點擊開火鍵。幀速并不是一個固定值，它是根據(jù)場景復(fù)雜度等因素來定的。各幀之間的時間差會導(dǎo)致不穩(wěn)定的物體反應(yīng)。因此，如果想在場景中添加有物理反應(yīng)的物體（剛體等），代碼就應(yīng)該寫在函數(shù)FixedUpdate（）中。Unity中deltaTime的值用來測定渲染兩個連續(xù)幀的所用時間。

一般而言，函數(shù)Update與FixedUpdate之間的區(qū)別如下：

Update（）-其中的代碼通常用于角色行為、游戲邏輯等。這個函數(shù)中的deltaTime值并不是固定的。

FixedUpdate（）-其中的代碼通常用于剛體物體（物理屬性的行為）。函數(shù)中deltaTime的值通常是固定的。

FixedUpdate函數(shù)被調(diào)用的頻率是主菜單中Edit-Project Settings-Time的FixedTimestep屬性確定的，當(dāng)然也是可以更改的。第二個屬性Time Scale是讀取每秒的幀速和相應(yīng)的倒數(shù)值。

技巧：定義FixedTimestep值時，要注意把握好一個平衡：值越小，物理效果越真實越好，但影響游戲運行速度。應(yīng)該同時確保游戲運行速度和物理效果的真實性。

最后說一下yield，它相當(dāng)于暫停當(dāng)前正在執(zhí)行的函數(shù)。

回到游戲，我們想實現(xiàn)的效果：

使玩家可以發(fā)射飛彈（已經(jīng)實現(xiàn)了）。

如果飛彈與其它剛體物體發(fā)生碰撞，檢測其范圍類是否有其它被賦予剛體屬性的物體。

對爆炸沖擊力范圍內(nèi)的每個剛體物體，均給予一個upwards方向上的力，使它們對飛彈產(chǎn)生反應(yīng)。

讓我們看看修改后的爆炸腳本（Explosion Javascript）

首先檢測下飛彈落點周圍是否有帶碰撞器的物體。函數(shù)Physics.OverlapSphere（）有兩個參數(shù)：3D位置和半徑值，然后返回一組檢測到的在半徑內(nèi)的碰撞器的數(shù)組。

一旦得到這些數(shù)組后，就會對每個對應(yīng)碰撞器的剛體物體一個在特定方向上的力。

然后我們在飛彈的炸點處，向上的方向增加一個力（ExplosionPower）。但是，爆炸效果是隨著距離而遞減的，作用力大小不能在整個半徑內(nèi)都一樣。圓周位置的剛體物體受到的作用力應(yīng)該比炸點中心處小。函數(shù)把這種效果也考慮在內(nèi)的。通過調(diào)節(jié)外部變量explosionPower和explosionRadius的值，可以較容易的得到想要的效果。