Unity学习笔记(六)

实例的处理

动态创建实例

创建 Prefab 之后，用 API 动态创建实例

1. 准备子弹 prefab ，参考 制作演示

2. 添加火控脚本 FireLogic.cs，添加变量，克隆实例

   // 添加prefab变量
   public GameObject bulletPrefab;
   void Update()
   {
   	if (Input.GetMouseButtonDown(0))
       {
           TestFire();
       }
   }
   
   private void TestFire()
   {
       Debug.Log("创建子弹实例....");
       // 创建实例，传入实例变量和父节点
       GameObject node = Object.Instantiate(bulletPrefab, null);
       // 初始化位置和角度
       node.transform.position = Vector3.zero;
       node.transform.eulerAngles = Vector3.zero;
   }

3. 在检查器中，引用子弹的 prefab

4. 运行游戏，鼠标每点击一下创建一个新的prefab

实例的初始化

创建 Prefab Instance 之后，应该初始化：

• parent ，父节点
• position / localPosition ，位置
• eulerAngles / localEulerAngles，旋转
• Script ，自带的控制脚本

1. parent ，设置父级节点
   为便于节点的管理，应单独创建一个父节点

2. position ，出生点位置
   为便于操作，应显式标记一个出生点

3. eulerAngles / localEulerAngles / rotation
   对于子弹来说，子弹角度应与炮塔旋转角度一致

4. Script，自带脚本参数设置
   子弹节点自带了 BulletLogic ，可控制其飞行速度

最终FireLogic.cs及效果：

public class FireLogic : MonoBehaviour
{
    // 对子弹prefab资源的引用
    public GameObject bulletPrefab;

    // 子弹树节点的transform组件
    public Transform bulletFolder;

    // 出生点位置
    public Transform firePoint;

    // 炮塔仰角
    public Transform cannon;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            TestFire();
        }
    }

    private void TestFire()
    {
        Debug.Log("创建子弹实例....");
        GameObject node = Object.Instantiate(bulletPrefab, bulletFolder);
        // 初始化位置和角度
        node.transform.position = this.firePoint.position;
        node.transform.eulerAngles = this.cannon.eulerAngles;
        // 改变rotation，与欧拉角效果相同，但官方不推荐
        // node.transform.rotation = this.cannon.rotation;

        // 设置BulletLogic脚本中的speed参数
        BulletLogic script = node.GetComponent<BulletLogic>();
        script.speed = 0.1f;
    }
}

注意：

• 一般引用Transform 类，不常用 GameObject
• 合理使用空物体，标记一个空间坐标。如上例中的火控节点、子弹树节点

实例的销毁

一般的，创建实例之后，也要负责销毁。

对于子弹来说，

• 当飞出屏幕时，销毁
• 按射程 / 飞行时间
• 当击中目标时，销毁

Object.Destroy ( obj ) ，用于销毁一个实例

在本轮帧更新 Update() 之后，执行销毁。在BulletLogic.cs中新增最大销毁距离

public float maxDistance;
void Start()
{
	float lifetime = 1;
	if (speed > 0)
	{
		lifetime = maxDistance / speed;
	}
	Invoke("SelfDestroy", lifetime);
}
void Update()
{
	this.transform.Translate(0, 0, speed, Space.Self);
}

// 销毁实例
private void SelfDestroy()
{
    Debug.Log("执行子弹自毁...");
    Object.Destroy(this.gameObject);
}

然后在FireLogic.cs的TestFire()方法中新增

// 设置最大销毁距离
script.maxDistance = script.speed * 10;

注意：

• 区分以下两种写法：

  // correct
     Destroy (this.gameObject);
     // wrong
     Destroy (this);

• Destroy() 不会立即执行，而是在本轮 Update 之后才执行

火控参数完善

在FireLogic.cs中添加子弹飞行速度和飞行时间变量

// 子弹速度
public float bulletSpeed;
// 子弹飞行时间
public float bulletLifetime;

private void TestFire()
{
    // ....创建子弹实例
    // 设置最大销毁距离
    script.maxDistance = script.speed * this.bulletLifetime;
}

添加用户交互逻辑

项目结构

新建用户主控节点，挂载MainLogic.cs

public class MainLogic : MonoBehaviour
{
    public Transform cannon;

    public float rotateSpeed = 50;

    [Tooltip("当前转角")]
    private Vector3 m_eulerAngles;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        Application.targetFrameRate = 60;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        // 每两次帧更新间隔转过的角度
        float delta = rotateSpeed * Time.deltaTime;
        if (Input.GetKey(KeyCode.A))
        {
            // 左转，不超过75度
            if(m_eulerAngles.y > -75)
            {
                m_eulerAngles.y -= delta;
            }
        }
        if (Input.GetKey(KeyCode.D))
        {
            // 右转，不超过75度
            if (m_eulerAngles.y < 75)
            {
                m_eulerAngles.y += delta;
            }
        }
        if (Input.GetKey(KeyCode.W))
        {
            // 向上，不超过60度
            if (m_eulerAngles.x > -60)
            {
                m_eulerAngles.x -= delta;
            }
        }
        if (Input.GetKey(KeyCode.S))
        {   
            // 向下，不超过60度
            if (m_eulerAngles.x < 20)
            {
                m_eulerAngles.x += delta;
            }
        }
        // 把旋转后的欧拉角赋给炮台
        cannon.transform.localEulerAngles = m_eulerAngles;
    }
}

火控节点FireLogic增加重复定时任务，控制当单机时开火

[Tooltip("子弹发射时间间隔")]
public float bulletInterval;
void Update()
{
	if (Input.GetMouseButtonDown(0))
	{
		StartFire();
	}
}

private void TestFire()
{
    Debug.Log("创建子弹实例....");
    GameObject node = Object.Instantiate(bulletPrefab, bulletFolder);
    // 初始化位置和角度
    node.transform.position = this.firePoint.position;
    node.transform.eulerAngles = this.cannon.eulerAngles;
    // 改变rotation，与欧拉角效果相同，但官方不推荐
    // node.transform.rotation = this.cannon.rotation;

    // 设置BulletLogic脚本中的speed参数
    BulletLogic script = node.GetComponent<BulletLogic>();
    script.speed = this.bulletSpeed;
    // 设置最大销毁距离
    script.maxDistance = script.speed * this.bulletLifetime;
}

private void StartFire()
{
	if (!IsInvoking("TestFire"))
	{
		InvokeRepeating("TestFire", bulletInterval, bulletInterval);
	}
}

物理系统

物理系统概述

物理系统 Physics ，即由物理规律起作用的系统
确切地说，是牛顿运动定律 (力，质量，速度)

牛顿三大运动定律：

• 牛顿第一运动定律：物体合力为0时，保持静止或做匀速直线运动
  
• 物体所受外力与质量和加速度成正比
  
• 相互作用的两个质点之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上
  

例子：布置一个场景，添加”地面”，”苹果”

刚体组件 Rigidbody ，物理学中的物体

1. 给”苹果”添加 Rigidbody 组件。检查器 | Add Component | Physics | Rigidbody
2. 运行游戏。此时，物体遵循牛顿三大定律，在重力作用下使其运动

注意：当添加 Rigidbody 后，由物理引擎负责刚体的运动

物理碰撞

物理系统，不仅接管了刚体的运动，也接管了碰撞
例子：添加一个 小球 物体 ，添加 Rigidbody
碰撞体组件 Collider ，描述了物体的碰撞范围
其中，

• Box Collider ，长方碰撞体
• Sphere Collider ，球形碰撞体

碰撞体的范围：

Radius可调整碰撞范围大小

注意：

• 物理系统也负责检测物体之间的碰撞。
• 根据 Collider 指示的范围，检查碰撞。

反弹与摩擦

刚体的反弹与摩擦，也归物理系统负责
例子：反弹小球

• 在 Project 中新建 Physici Material ，添加给小球检察器-Sphere Collider-Material
• 设置 Friction 摩擦力、Bounciness 反弹力
• 观察小球的反弹。

注意：碰撞双方都设置弹性系数，使弹性明显。

碰撞

运动学刚体

运动学刚体 Kinematic ，即质量为 0 的刚体。由于质量为0，所以此刚体不受牛顿约束。

此时，需要用脚本使其运动。

碰撞检测

对于运动学刚体，也支持碰撞检测。
由 物理引擎 负责检测。

实现：

1. Rigidbody ☑ Is Kinematic

2. Collider ☑ Is Trigger 触发器

3. 挂一个脚本，添加消息函数 OnTriggerEnter()

   void OnTriggerEnter (Collider other){    }

其中，
Collider other ，表示对方的碰撞体
other.gameObject ，对方节点
other.name ，对方节点的名字

如对小球来说，对方节点就是Ground

注意：

• 物理引擎只负责探测 ( Trigger ) ，不会阻止物体或者反弹
• 物体引擎计算的是 Collider 之间的碰撞（绿框范围），和物体自身形状无关
• 当检测到碰撞时，会调用当前节点 的脚本中的 OnTriggerEnter 消息

碰撞体的编辑

碰撞体 Collider 的形状，规定了碰撞的边界。碰撞体的形状是可以编辑的。

• Box Collider ，盒形
• Sphere Collider ，球形

Box Collider ，盒形碰撞体：

• Center 中心位置，相当于物体的轴心点
• Size 长宽高
• 点 Edit Collider ，可以直接编辑 碰撞体（绿色框）

Sphere Collider ，球形碰撞体：

• Center 中心位置，相当于物体的轴心点
• Radius 半径大小
• 点 Edit Collider ，可以直接编辑 碰撞体（绿色框）

例子：添加子弹物体

1. 检查原先有没有碰撞体，如果有，则先移除
2. 根据体型，选择合适形状的碰撞体
   此处，添加一个 Box Collider
3. 编辑碰撞体，调整边界
   一般无需调整，自动创建合适的尺寸

注意：碰撞体的范围，不用太精确，大致覆盖物体即可

实例

发射子弹，击毁目标

子弹BulletLogic.cs

public class BulletLogic : MonoBehaviour
{
    public Vector3 speed;

    // Start is called before the first frame update
    void Start(){   }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        this.transform.Translate(speed * Time.deltaTime, Space.Self);
    }

    private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        // 如果碰到目标才销毁
        if (other.name.Equals("目标"))
        {
            // 销毁碰撞接触到的节点
            Object.Destroy(other.gameObject);
            // 自身节点（子弹）也销毁
            Object.Destroy(this.gameObject);
        }
        Debug.Log("子弹发生碰撞, other=" + other.name);
    }
}

游戏项目实例

射击游戏

制作一个射击游戏。包含要素：

• 海空背景
• 玩家
• 子弹，无限数量
• 敌机，蛇皮走位，无限数量
• 子弹特效，爆炸特效
• 背景音乐

添加角色

添加玩家和敌人

天空盒

天空盒 Skybox ，即游戏的背景。
Window | Rendering | Lighting ，光照设置
Environment | Skybox Material ，天空盒材质

子弹和碰撞

• 添加子弹
• 添加子弹脚本
• 添加碰撞检测

注意：敌机的碰撞体默认大小是(1, 1, 1)，其碰撞体要手工编辑

子弹的连续发射

1. 子弹

• 增加自毁时间 lifetime
• 把子弹做成 prefab

2. 玩家

• 定义发射点 fire point
• 定义子弹目录 bullet folder
• 使用定时器，子弹连发

按键控制

添加按键控制，让玩家左右移动

敌机走位

给敌机添加控制脚本，控制左右移动

敌机生成

添加怪兽生成器，定时生成怪兽

子弹特效

添加子弹特效。粒子特效 Particle System
注意：修改之后要应用 Prefab

爆炸特效

添加爆炸特效。粒子特效 Particle System
在击中目标时，创建特效节点