unity3d游戏制作制作如何设置场景角色移动设备.docx
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unity3d游戏制作制作如何设置场景角色移动设备
Unity3D游戏制作
开博写Unity的东西也写了好多，但大部分都是翻译，原创很少，接下来的一段日子，我会多写一些原创文章，介绍一些在项目中积累的简单实用的技术。
一：
3D横版场景的角色移动控制
一、导入场景，并在场景中加入TouchPlane
TouchPlane为鼠标屏幕时的Raycast平面，如下图场景中的绿线部分。
由于是横版场景，地面一般是平坦的，所以可以选择进行一个平面来作为计算鼠标投射交点。
之所以是绿线，是因为我disable该平面的MeshRender，该平面的Inspector视图如下：
值得注意的是：
1、该平面使用BoxCollider，而不用MeshCollider，这样做的好处是可以减少碰撞的计算量；
2、Tag设定为“Plane”，这是为了鼠标点击时的Raycast选取；
3、Layer设定为“TouchPlane”，这样做也是为了以后进行Raycast鼠标选取操作。
二、设定角色Component
角色Inspector视图如下图所示：
一共四个Component：
Animation、Rigidbody、CapsuleCollider以及MoveController。
Animation组件主要是角色的动作动画；
Rigidbody组件是为了角色的移动，这个我在后面会解释，这里还有一点需要注意就是不使用“UseGravity”，这样做一是因为角色只在地面上跑（如果你的游戏需要角色有跳跃功能，那么应该使用“UseGravity”，二是可以在不影响效果的同时，减少模型的物理计算）；
CapsuleCollider是碰撞器，与该文章所介绍移动内容没有关系；
MoveController是自定义的角色移动控制组件，其中MoveController.cs为其对应脚本。
三、如何移动角色
流程可设定如下：
1、鼠标点击地面，通过屏幕位置来计算出其所在三维空间中角色移动的目的位置。
2、将角色从当前位置移动到鼠标点击位置
这样，我们就根据上述两个步骤来完成人物的移动操作。
（1）鼠标拾取操作
[csharp]viewplaincopyprint?
1.void Move（）
2.{
3. if（Input.GetMouseButtonDown（0））
4. {
5. // m_layerMask是指TouchPlane的layer数，这也是为什么之前在设定//TouchPlane时要设定其layer的原因，这样做是为了方便鼠标拾取
6. m_layerMask = 1 << 8;
7. // 根据鼠标在屏幕空间的位置计算射线
8. m_ray = Camera.main.ScreenPointToRay（Input.mousePosition）;
9. // 进行三维场景中的射线求交
10. if （Physics.Raycast（m_ ray, out m_ hitInfo, 100, m_layerMask））
11. {
12. // 如果拾取的tag为“Plane”的话
13. if （m_hitInfo.transform.tag == "Plane"）
14. {
15. // 将角色朝向目标点
16. LookatTargetPos（m_ hitInfo.point）;
17. }
18. }
19. }
20.}
voidMove（）
{
if（Input.GetMouseButtonDown（0））
{
//m_layerMask是指TouchPlane的layer数，这也是为什么之前在设定//TouchPlane时要设定其layer的原因，这样做是为了方便鼠标拾取
m_layerMask=1<<8;
//根据鼠标在屏幕空间的位置计算射线
m_ray=Camera.main.ScreenPointToRay（Input.mousePosition）;
//进行三维场景中的射线求交
if（Physics.Raycast（m_ray,outm_hitInfo,100,m_layerMask））
{
//如果拾取的tag为“Plane”的话
if（m_hitInfo.transform.tag=="Plane"）
{
//将角色朝向目标点
LookatTargetPos（m_hitInfo.point）;
}
}
}
}
（2）角色移动操作
[csharp]viewplaincopyprint?
1.void LookatTargetPos（Vector3 tarPos）
2.{
3. // 判断当前角色是否可以移动
4. if （!
m_bWalk）
5. return;
6. // 记录下目标点
7. m_targetPos = new Vector3（tarPos.x, tarPos.y, tarPos.z）;
8. // 将角色朝向目标点
9. transform.LookAt（m_targetPos）;
10. // 改变移动State
11. m_bMoving = true;
12.}
voidLookatTargetPos（Vector3tarPos）
{
//判断当前角色是否可以移动
if（!
m_bWalk）
return;
//记录下目标点
m_targetPos=newVector3（tarPos.x,tarPos.y,tarPos.z）;
//将角色朝向目标点
transform.LookAt（m_targetPos）;
//改变移动State
m_bMoving=true;
}
MoveController.cs中的Update函数如下：
[csharp]viewplaincopyprint?
1.void Update （）
2.{
3. Move（）;
4. // 如果可以移动的话
5. if （m_bMoving）
6. {
7. // 改变角色的Animation
8. animation.CrossFade（"Run"）;
9. // 设定rigidbody的速度，由于之前已经将角色朝向目标点，所以现在的速度朝向即为transform.forward
10. rigidbody.velocity = transform.forward * 8.0f;
11.
12. // 判断角色是否该停止移动
13. if （Vector3.Distance（transform.position, m_targetPos） < 0.1f）
14. {
15. rigidbody.velocity = Vector3.zero;
16. m_bMoving = false;
17. animation.CrossFade（"Idle"）;
18. }
19. }
20.}
voidUpdate（）
{
Move（）;
//如果可以移动的话
if（m_bMoving）
{
//改变角色的Animation
animation.CrossFade（"Run"）;
//设定rigidbody的速度，由于之前已经将角色朝向目标点，所以现在的速度朝向即为transform.forward
rigidbody.velocity=transform.forward*8.0f;
//判断角色是否该停止移动
if（Vector3.Distance（transform.position,m_targetPos）<0.1f）
{
rigidbody.velocity=Vector3.zero;
m_bMoving=false;
animation.CrossFade（"Idle"）;
}
}
}
四、实现效果
通过以上设置即可控制角色在横版场景中的移动，效果图如下：
五、小结
1、该做法只适合平面的地表，如果是有起伏的，则需要使用Navmesh或其他trick来解决。
2、该做法并没有让角色与地面去做碰撞，因为本身是平面的，所以直接限定其y值，不让其使用重力作用，这样的好处可以避免不必要的物理计算。
3、角色的移动可以不用rigidbody来搞定，一般的做法还是通过Time.deltatime来一帧一帧来计算步长、移动物体，这里只是给出另外一种方法，原来其实是一样的。
二：
如何渲染3D角色
本文主要介绍一下如何利用Shader来渲染游戏中的3D角色，以及如何利用Unity提供的SurfaceShader来书写自定义Shader。
一、 从Shader开始
1、通过Assets->Create->Shader来创建一个默认的Shader，并取名“MyShader”。
2、将MyShader打开即可看见Unity默认的Shader代码
[csharp]viewplaincopyprint?
1.Shader "Custom/MyShader" {
2. Properties {
3. _MainTex （"Base （RGB）", 2D） = "white" {}
4. }
5. SubShader {
6. Tags { "RenderType"="Opaque" }
7. LOD 200
8.
9. CGPROGRAM
10. #pragma surface surf Lambert
11.
12. sampler2D _MainTex;
13.
14. struct Input {
15. float2 uv_MainTex;
16. };
17.
18. void surf （Input IN, inout SurfaceOutput o） {
19. half4 c = tex2D （_MainTex, IN.uv_MainTex）;
20. o.Albedo = c.rgb;
21. o.Alpha = c.a;
22. }
23. ENDCG
24. }
25. FallBack "Diffuse"
26.}
Shader"Custom/MyShader"{
Properties{
_MainTex（"Base（RGB）",2D）="white"{}
}
SubShader{
Tags{"RenderType"="Opaque"}
LOD200
CGPROGRAM
#pragmasurfacesurfLambert
sampler2D_MainTex;
structInput{
float2uv_MainTex;
};
voidsurf（InputIN,inoutSurfaceOutputo）{
half4c=tex2D（_MainTex,IN.uv_MainTex）;
o.Albedo=c.rgb;
o.Alpha=c.a;
}
ENDCG
}
FallBack"Diffuse"
}
3、将该Shader赋给一个角色，就可以看到该Shader所能表达出的Diffuse渲染效果。
4、接下来我们将以此默认Shader作为蓝本，编写出自定义的Shader。
另外，该Shader所用到的参数，我们将在下一章节进行说明。
二、 实现多种自定义渲染效果
1、 BumpMap效果
如果想实现BumpMap效果，可对上述的Shader做如下修改：
1.1 在属性Properties中加入：
[csharp]viewplaincopyprint?
1.Properties {
2. _MainTex （"Base （RGB）", 2D） = "white" {}
3. _BumpMap（"Bumpmap", 2D） = "bump" {}
4.}
Properties{
_MainTex（"Base（RGB）",2D）="white"{}
_BumpMap（"Bumpmap",2D）="bump"{}
}
1.2 在SubShader的变量中也进行相应修改：
[csharp]viewplaincopyprint?
1.sampler2D _MainTex;
2.sampler2D _BumpMap;
3.
4.struct Input {
5. float2 uv_MainTex;
6. float2 uv_BumpMap;
7.};
sampler2D_MainTex;
sampler2D_BumpMap;
structInput{
float2uv_MainTex;
float2uv_BumpMap;
};
1.3 最后修改surf函数，加入对Normal分量的计算：
[csharp]viewplaincopyprint?
1.void surf （Input IN, inout SurfaceOutput o） {
2. pre"> half4 c = tex2D （_MainTex, IN.uv_MainTex）;
3. o.Albedo = c.rgb;
4. o.Alpha = c.a;
5. o.Normal = UnpackNormal （tex2D （_BumpMap, IN.uv_BumpMap））;
6.}
voidsurf（InputIN,inoutSurfaceOutputo）{
half4c=tex2D（_MainTex,IN.uv_MainTex）;
o.Albedo=c.rgb;
o.Alpha=c.a;
o.Normal=UnpackNormal（tex2D（_BumpMap,IN.uv_BumpMap））;
}
这样，角色的材质部分即可变为如下形式（暂定BumpMap的Shader名为“MyShader1”）：
然后，根据Base图来创建其NormalMap图，并拖入到BumpMap中即可。
BumpMap的效果显示如下：
说明：
（1）首先是title的解释
[csharp]viewplaincopyprint?
1.Shader "Custom/MyShader1"
Shader"Custom/MyShader1"
这种表示表明了该Shader在编辑器中的显示位置，例如我们可在如下地方找到该Shader。
（2）其次是Properties
[csharp]viewplaincopyprint?
1.Properties {
2. _MainTex （"Base （RGB）", 2D） = "white" {}
3. _BumpMap（"Bumpmap", 2D） = "bump" {}
4.}
Properties{
_MainTex（"Base（RGB）",2D）="white"{}
_BumpMap（"Bumpmap",2D）="bump"{}
}
Properties可通过如下语义进行声明：
name（"displayname",propertytype）=defaultvalue
l “name”是与Shader脚本中对应的名字
l “displayname”是在材质视图中所显示的名字
l “propertytype”是指该property的类型，一般可有如下几种类型：
Range，Color，2D，Rect，Cube，Float和Vector
l “defaultvalue”是指该property的默认值
这里需要注意的是，如果你在Properties中加入了新的属性，那么你需要在CGPROGRAM中的SubShader中加入同样名字的参数。
（3）接下来是“LOD”语义词的解释。
这里的“LOD”主要是指Shader的LOD程度，即对于超出该范围的物体将不再通过该Shader进行渲染，具体的ShaderLOD说明可以参见：
（4）我们在SubShader中还加入了
[csharp]viewplaincopyprint?
1.sampler2D _BumpMap;
2.float2 uv_BumpMap;
3.
sampler2D_BumpMap;
float2uv_BumpMap;
其中，_BumpMap是为了关联Properties中的_BumpMap属性。
而uv_BumpMap，是为了获取BumpMap图中的uv坐标。
（5）最后，我们在surf函数中获取每个顶点的纹理信息以及法线信息，这些信息将被应用于接下来的VertexFragment和PixelFragment。
[csharp]viewplaincopyprint?
1.void surf （Input IN, inout SurfaceOutput o） {
2. half4 c = tex2D （_MainTex, IN.uv_MainTex）;
3. o.Albedo = c.rgb;
4. o.Alpha = c.a;
5. o.Normal = UnpackNormal （tex2D （_BumpMap, IN.uv_BumpMap））;
6.}
voidsurf（InputIN,inoutSurfaceOutputo）{
half4c=tex2D（_MainTex,IN.uv_MainTex）;
o.Albedo=c.rgb;
o.Alpha=c.a;
o.Normal=UnpackNormal（tex2D（_BumpMap,IN.uv_BumpMap））;
}
其中，tex2D函数可以读取纹理_MainTex中的IN.uv_MainTex坐标位置的像素颜色值。
Albedo和Alpha分别获取该像素的RGB值和Alpha值，其中“Albedo”是一个漫反射参数，它表示一个表面的漫反射能力，即一个表面上出射光强与入射光强的比值。
具体介绍可见：
http:
//en.wikipedia.org/wiki/Albedo。
2、 Blinn-Phong效果
如果想实现Blinn-Phong效果，可对上述的Shader做如下修改：
2.1 在属性Properties中加入：
[csharp]viewplaincopyprint?
1._AmbientColor （"Ambient Color", Color） = （0.1, 0.1, 0.1, 1.0）
2._SpecularColor （"Specular Color", Color） = （0.12, 0.31, 0.47, 1.0）
3._Glossiness （"Gloss", Range（1.0,512.0）） = 80.0
_AmbientColor（"AmbientColor",Color）=（0.1,0.1,0.1,1.0）
_SpecularColor（"SpecularColor",Color）=（0.12,0.31,0.47,1.0）
_Glossiness（"Gloss",Range（1.0,512.0））=80.0
2.2 在SubShader的变量中也加入相应修改：
[csharp]viewplaincopyprint?
1.fixed4 _AmbientColor;
2.fixed4 _SpecularColor;
3.half _Glossiness;
fixed4_AmbientColor;
fixed4_SpecularColor;
half_Glossiness;
2.3 最后修改surf函数，进行如下修改：
[csharp]viewplaincopyprint?
1.fixed4 c = tex2D （_MainTex, IN.uv_MainTex）;
fixed4c=tex2D（_MainTex,IN.uv_MainTex）;
这里将原有的half4替换为fixed4，这样做是为了提高渲染的性能，因为fixed的精度较之half要低，更高的精度意味着更大的计算量，而这里fixed的精度已经足够，所以使用fixed替代half4，从而来降低计算消耗，增加渲染性能。
2.4 将“#pragmasurfacesurfLamber”改成“#pragmasurfacesurfCustomBlinnPhong”，同时加入与其对应的LightingCustomBlinnPhong函数来计算顶点光照。
[csharp]
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