unity官方案例精讲(第三章)–星际航行游戏Space Shooter

案例中实现的功能包括:

(1)键盘控制飞船的移动;

(2)发射子弹射击目标

(3)随机生成大量障碍物

(4)计分

(5)实现游戏对象的生命周期管理

导入的工程包中,包含着一个完整的 _scene—Main场景,创建一个全新场景,会在其中实现大部分功能

素材:
链接:https://pan.baidu.com/s/1-qFUYMjrvhfeOWThawJ-Hw 提取码:bhr8

 

一、场景准备

1、创建飞船对象:

(1)从project面板中Assets/models/vechicle_playerShip到Hierarchy视图,重命名player。reset它的Transform组件。

(2)添加Rigidbody组件:用途是通过脚本来为飞船添加作用力,此外不希望飞船受重力影响而下坠,取消Use Gravity选项。

(3)添加Mesh Collider组件:目的是使飞船能够和随机出现的障碍物发生随机碰撞,并在碰撞后触发销毁飞船和障碍物的事件。此时Mesh Collider组件的Mesh属性为模型vehicle_playerShip的网格,选中该网格模型,你可以看到在网格模型中包含了很多非常小的细小的三角面片。

由于上面的网格模型过于复杂,在进行碰撞检测时可能需要消耗大量的计算资源,降低游戏的执行效率,因此,没有必要进行这么精确的碰撞检测,可以通过建模建立一个简化的模型,减少不必要的碰撞计算。

为此选中同目录下的vehicle_playerShip_colloder,展开后选择对应的网格模型,将它拖动到Mesh Collider组件的Mesh属性上。还需要勾选Convex和Is Trigger选项框,设置为触发器。(Convex勾选复选框以启用凸面。如果启用,此网格碰撞器将与其他网格碰撞器碰撞。凸网格碰撞器限制为255个三角形)

其中勾选Convex(凸面)是unity新要求,否则运行会出现:Non-convex MeshCollider with non-kinematic Rigidbody is no longer supported since Unity 5.在前面添加刚体的时候,没有勾选Is Kinematic选项,unity5中不再支持非Kinematic刚体的非Convex网格碰撞体)

(4)添加飞船尾部火焰粒子效果:在project面板中,Assets/Perfabs/VFX/Engines目录下,将预制体engines_player拖动到Hierarchy视图的Player对象上,成为player的子对象。

2、设置摄像机的参数

摄像机的投影方式(projection)为Orthography(正交投影),size为10,Clear Flags为Solid Color,background为黑色,其他设置为保留值。

(Clear Flags: 每个摄影机在渲染其视图时存储的颜色和深度信息。屏幕中未绘制的部分为空,默认情况下将显示skybox。使用多个摄影机时,每个摄影机在缓冲区中存储自己的颜色和深度信息,在每个摄影机渲染时累积更多数据。当场景中的任何特定摄影机渲染其视图时,可以设置清除标志以清除缓冲区信息的不同集合。

skybox:这是默认设置。屏幕的任何空白部分都将显示当前相机的天空盒。如果当前摄影机没有设置“天空盒”(skybox) 

solid color:屏幕的任何空白部分都将显示当前相机的背景色。

Depth only:如果要绘制玩家的枪而不让其在环境中被剪辑,请将一个摄影机设置为深度0以绘制环境,并将另一个摄影机设置为深度1以单独绘制武器。

Don’t clear:此模式不清除颜色或深度缓冲区. 结果是,每个帧都会在下一帧上绘制,从而产生涂抹效果。这通常不用于游戏,而且更可能与自定义着色器一起使用

注意,在某些GPU(主要是移动GPU)上,如果不清除屏幕,可能会导致下一帧中未定义屏幕内容。在某些系统中,屏幕可以包含前一帧图像、实心黑屏幕或随机彩色像素

 3、添加背景图片

(1)创建一个Quad面片,重命名为background,移除Mesh Collider组件,在Assets/Textures中选择tile_nubula_green_dff,将其拖动到background上,(此图片的尺寸是1024*2048,宽高比为1:2,为了防止图片被拉伸失真,在放大是需要遵循这个比例。)设置其Transform组件。纹理的shader设置为Unlit/Textures。

4、添加粒子背景效果

在真实的是空中应该是繁星点点,所以要添加粒子背景效果,让星空背景更贴近逼真

(1)在Assets/Prefabs/VFX/Starfield目录下,拖动预制体StarField到Hierarchy面板上,保留Transform组件属性的默认值,由于Y值为-5,高于background的(-10),所以不会被background挡住。

(2)展开StarField可以看到两个子对象,其中part_StarFied用于生成较大的粒子效果,另外一个生成较小的粒子效果。在子对象中,你会发现一个粒子系统组件(Particle System)

 二、编写脚本代码

1、键盘控制飞船移动的操作

(1)在Assets中创建文件夹Scripts,在Scripts中创建PlayerController.cs脚本,由于需要处理刚体组件的物体特效,我们在此重载事件函数FixedUpdate,并且在其中添加如下代码:

    void FixedUpdate()
    {
        //得到水平和竖直方向的输入
        float moveHorizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
        float moveVertical = Input.GetAxis("Vertical");

        //利用上面得到的水平和竖直方向的输入创建一个vector3,作为刚体速度
        Vector3 movement = new Vector3(moveHorizontal, 0.0f, moveVertical);
        G

(2)绑定脚本到player对象,直接选中脚本,将其拖动到player上

(3)运行游戏,有三个问题:

  • 飞船的移动速度过慢
  • 没有对player做范围限制,飞船可以移动到屏幕外
  • 左右移动飞船的时候,飞船没有侧翻效果

(4)解决上面问题,添加一个控制速度变量,创建一个public类型的变量speed

(5)添加限制对象运动范围的代码:

由于此场景飞机的活动范围是在xz平面上的,需要限制player的位置在有效的活动范围内,由background决定其xz的坐标值

  • 在脚本中创建一个Boundary类用于管理飞船活动的范围,在PlayerController类中添加一个Boundary的实例。访问权限是public
public class Boundary
{
    public float xMin, xMax, zMin, zMax;
}
public class Player_Control : MonoBehaviour
{
    public float speed;//速度
    public Boundary1 boundary;
  • 要将一个物体限制在一个范围内,可以使用unity提供的Mathf.Clamp函数来实现:该函数若value的值小于min,则返回min;若value大于max,则返回max。于是可以在FixedUpdate中限定
static float Clamp(float value,float min,float max);
  •  在player面板上,并没有看到boundary变量出现,需要为Boundary类添加可序列化的属性 
[System.Serializable]
public class Boundary1
{
    public float xMin, xMax, zMin, zMax;
}
  • 运行游戏,寻找临界值。此时FixedUpdate函数的代码
 void FixedUpdate()
    {
        //得到水平和竖直方向的输入
        float moveHorizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
        float moveVertical = Input.GetAxis("Vertical");

        //利用上面得到的水平和竖直方向的输入创建一个vector3,作为刚体速度
        Vector3 movement = new Vector3(moveHorizontal, 0.0f, moveVertical);
        Rigidbody rb =  GetComponent<Rigidbody>();

        if(rb != null)
        {
            rb.velocity = movement * speed;
            rb.position = new Vector3(Mathf.Clamp(rb.position.x, boundary1.xMin, boundary1.xMax), 0.0f,
                Mathf.Clamp(rb.position.z, boundary1.zMin, boundary1.zMax));
        }
    }

 (6)添加移动时旋转的效果

  • 要是想飞船左右移动时,以一定的角度倾斜,需要在改变飞船位置的同时更新飞船的Rotation属性:在PlayerController类中添加一个倾斜系数tilt,设置默认值为4.0f.
  • 在FixedUpdate函数中添加下面的语句
rb.rotation = Quaternion.Euler(0.0f, 0.0f, rb.velocity.x * -tilt);
  • 函数Euler()是Quaternion的一个静态方法,接收绕XYZ轴的旋转角度为参数,并返回一个Quaternion对象。若飞船左右倾斜,则需要绕z轴旋转,往左移动的时候,x轴方向上速度为负值,而此时旋转角度(逆时针)应该为正值,所以需要乘以一个负数。

 此时完整的PlayerController脚本代码:

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

[System.Serializable]
public class Boundary
{
    public float xMin, xMax, zMin, zMax;
}
public class Player_Control : MonoBehaviour
{
    public float speed;//速度
    public Boundary boundary;
    public float tilt = 4.0f;

    void FixedUpdate()
    {
        //得到水平和竖直方向的输入
        float moveHorizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
        float moveVertical = Input.GetAxis("Vertical");

        //利用上面得到的水平和竖直方向的输入创建一个vector3,作为刚体速度
        Vector3 movement = new Vector3(moveHorizontal, 0.0f, moveVertical);
        Rigidbody rb =  GetComponent<Rigidbody>();

        if(rb != null)
        {
            rb.velocity = movement * speed;
            rb.position = new Vector3(Mathf.Clamp(rb.position.x, boundary.xMin, boundary.xMax), 0.0f,
                Mathf.Clamp(rb.position.z, boundary.zMin, boundary.zMax));
            rb.rotation = Quaternion.Euler(0.0f, 0.0f, rb.velocity.x * -tilt);
        }
    }
}

 三、实现射击行为

1、创建电光子弹

(1)新建一个空游戏对象,命名为Bolt,重置其Transform组件,为了防止Player遮挡Bolt,可暂时将player隐藏,然后为Bolt添加一个Rigidbody组件,并取消勾选Use Gravity

(2)创建一个Quad,命名为VFX,将其设为Bolt的子对象,重置Transform组件,Rotation的属性值(90,0,0)移除Mesh collider组件

(3)将Assets/Materials目录下的fx_bolt_orange拖动到VFX上

(4)为Bolt添加一个Capsule Collider组件勾选Is Trigger选项框,设置为一个触发器(注意这里的Capsule Collider组件只能放到Bolt上,不能放到子对象上,不然无法销毁Bolt对象,然后设置Capsule Collider的direction属性值为Y-Aixs,并设置radius为0.04,Height为0.65)

(5)新建一个Mover.cs绑定到Bolt上

 public float speed=20.0f;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        GetComponent<Rigidbody>().velocity = Vector3.forward * speed;
    }

(6)建立目录Perfabs,用来存储预制体,将Blot制作成一个预制体,建好之后,删除Hierarchy视图中的Bolt

(7)两个问题:不能通过键盘和鼠标发射,子弹不会自己消失或者销毁,数量巨大的子弹必定消耗非常多的系统资源,严重影响游戏的性能

2、用脚本控制发射子弹

(1)为player建立一个空的子对象shot spawn ,这是发射子弹的位置,position的值为(0,0,0.7),位置可以自己调整

(2)为了实现fire1触发后即刻实例化Bolt预制体,需要:

  • 存储传入的Bolt游戏对象,作为Instantiate的第一个参数
  • 存储发射器的位置,作为实例化Bolt的位置
  • 设置一定的发射频率,只有间隔时间到了之后才能继续发射

(3)在PlayerController中书写代码

    public float fireRate = 0.5f;//发射的间隔时间,默认是0.5秒
    public GameObject shot; //shot表示的是Bolt预制体
    public Transform shotSpawn;//子弹发射的位置
    private float nextFire = 0.0f;//表示下次可以发射的最早时间(发射时间应该大于此值)从0开始

    private void Update()
    {
        if(Input.GetButton("Fire1") && Time.time > nextFire){
            nextFire = Time.time + fireRate;
            Instantiate(shot, shotSpawn.position,Quaternion.identity);
        }
    }

3、管理子弹的声明周期

我们想要子弹飞出有效的游戏区域后自行销毁,因此可以为游戏区域增加触发器,当飞出的时候,在事件响应中调用Destroy方法

(1)创建一个Cube,重命名Boundary,重置Transform组件,设置数值,由于不用显示移除Mesh Renderer组件

 (2)创建脚本DestroyByBoundary.cs在其中添加响应的处理事件,OnTriggerExit,将其拖动到Boundary对象上。

   private void OnTriggerExit(Collider other)
    {
        Destroy(other.gameObject);
    }

四、添加小行星(Asteroid)

接下来可以在场景中添加小行星对象,实现的目标是:

  • 小行星随机产生,且应该以随机的角度旋转
  • 当飞船发射子弹击中小行星时,小行星会爆照并且销毁
  • 若飞船碰撞到小行星,则飞船爆炸,游戏结束

1、创建小行星对象

(1)创建空对象,重命名为Asteroid,重置其Transform组件,设置position(0,0,10),添加Rigidbody组件,取消Use Gravity选项,将Angular Drag 设置为0;添加capsule collider组件,勾选Is Trigger选项。

(2)从Assets/Models拖动prop_asteroid_01到Asteroid对象上。成为Asteroid的子对象

(3)为了使碰撞体更接近模型的几何体形状,选中设置碰撞体的属性值Radius的值为0.5,Height的值为1.6,Direction为Z轴

2、添加控制小行星随机旋转的功能

(1)创建脚本RandomRotator.cs并且绑定到Asteroid对象上。

    public float tumble = 10.0f;//小行星的旋转系数
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        //设置刚体的角速度,角速度是描述做圆周运动的物体,单位时间旋转的角度
        //Random.insideUnitSphere表示单位长度半径球体内的一个随机点(向量)
        //记住将刚体的角阻力设置为0,不然会越转越慢(物体旋转是所受到的空气阻力)
        GetComponent<Rigidbody>().angularVelocity = Random.insideUnitSphere * tumble;
    }

3、添加控制射击小行星的功能

子弹射中小行星,二者会消失;飞船与小行星发生碰撞,二者会消失

(1)新建一个脚本DestroyByContact.cs,并且绑定的Asteroid对象上

(2)小行星在Boundary中,如果写直接写销毁代码,游戏一开始就会把小行星和Boundary销毁,所以要进行碰撞体检测,若是与Boundary碰撞不销毁,与其他的对象则执行销毁代码,方法之一是比较对象的Tag属性,设置Boundary的Tag为Boundary

(3)添加代码

public class DestroyBy_Contact : MonoBehaviour
{
    private void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        if(other.tag == "Boundary")
        {
            return;
        }
        Destroy(other.gameObject);
        Destroy(gameObject);
    }
}

4、添加小行星爆炸效果

(1)在脚本DestroyByContact中添加两个变量

public GameObject explosion;//小行星的爆炸粒子效果对象
public GameObject playerExplosion;//飞船爆炸的粒子效果对象

(2)在碰撞函数中添加实例化粒子效果的代码

//实例化爆炸效果
        Instantiate(explosion, transform.position, transform.rotation);
        if(other.tag == "Player")
        {
            Instantiate(playerExplosion, other.transform.position, other.transform.rotation);
        }

(3)在Assets/prefabs/VFX目录下拖动explosion_asteroid到变量explosion上,explosion_player到变量playerExplosion上

5、添加小行星移动的功能

(1)将Mover.cs脚本拖动到Asteroid上,设置Speed的值为-5,使小行星向与子弹运动方向相反的方向运行

6、添加小行星随机产生的逻辑功能

在添加随机产生小行星的逻辑功能之前,需要先制作Asteroid预制体

(1)将Asteroid拖动到Prefabs中,然后在hierarchy面板中删除

(2)创建一个空对象,重命名为GameController,重置其Transform组件,设置Tag为GameController

(3)创建GameController.cs脚本,并且拖动到GameController上

    public GameObject hazard;//准备实例化的障碍物对象
    public Vector3 spawnValues;//设置为(6,0,14.5)
    private Vector3 spawnPosition = Vector3.zero;//实例化时的位置
    private Quaternion spawnRotation;//实例化时的旋转

    //用于在
    void SpawnWaves()
    {
        //x在这个范围之间
        spawnPosition.x = Random.Range(-spawnValues.x, spawnValues.x);
        spawnPosition.z = spawnValues.z;
        spawnRotation = Quaternion.identity;
        Instantiate(hazard, spawnPosition, spawnRotation);
    }
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        SpawnWaves();
    }

 (4)将小行星预制体拖拽给hazardspawnValues设置为(6,0,14.5)

(5)运行会发现随机位置生成

7、添加小行星批量产生的功能

(1)在GameController脚本中添加变量hazardCount,表示障碍物的数量

(2)修改SpawnWaves中的代码

   public int spawnCount;//生成小行星的数量
    //用于生成小行星
    void SpawnWaves()
    {
        for (int i = 0; i < spawnCount; i++)
        {
            //x在这个范围之间
            spawnPosition.x = Random.Range(-spawnValues.x, spawnValues.x);
            spawnPosition.z = spawnValues.z;
            spawnRotation = Quaternion.identity;
            Instantiate(hazard, spawnPosition, spawnRotation);
        }
        
    }

(3)设置数量为10,这样的话,,生成的小行星之间会互相碰撞销毁,为了解决这个问题,可以在每次生成一个小行星后等待一段时间,unity中提供协程类WaitForSeconds可以实现这样的功能

(4)再添加一个变量spawnWait,使用协程方法,修改函数。并且修改调用方法,设置变量的是为0.5

(5)由于不想一开始就生成小行星,可以在设置一个变量startWait,在for循环的上面添加一段代码,保存,设置startwait为1

 (6)如果想不断的产生多波小行星,可以添加一个变量waveWait,表示两波之间的时间间隔,写个无限循环,将for包进去,并且加上延迟waveWait

    public GameObject hazard;//准备实例化的障碍物对象
    public Vector3 spawnValues;//
    private Vector3 spawnPosition = Vector3.zero;//实例化时的位置
    private Quaternion spawnRotation;//实例化时的旋转

    public int spawnCount;//生成小行星的数量
    public float spawnWait;//设置产生小行星的时间间隔

    public float startWait;//设置等待时间,之后产生小行星
    public float waveWait;//两波小行星之间的时间间隔
    //用于生成小行星
    IEnumerator SpawnWaves()
    {
        //等待startWait秒之后生成行星
        yield return new WaitForSeconds(startWait);
        //不断产生行星
        while (true)
        {
            for (int i = 0; i < spawnCount; i++)
            {
                //x在这个范围之间
                spawnPosition.x = Random.Range(-spawnValues.x, spawnValues.x);
                spawnPosition.z = spawnValues.z;
                spawnRotation = Quaternion.identity;
                Instantiate(hazard, spawnPosition, spawnRotation);
                //生成每个行星的时间间隔
                yield return new WaitForSeconds(spawnWait);
            }
            //两波波行星生成的时间间隔
            yield return new WaitForSeconds(waveWait);
        }
              
    }
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        StartCoroutine(SpawnWaves());
        
    }

(7)设置waveWait的值为2,运行游戏,发现可以不断的生成小行星,但是发现击中小行星几次后,爆炸粒子效果explosion_asteroid没有自动销毁,随着游戏的进行,严重的影响了游戏的美观和效率。

(8)新建一个脚本DestroyByTime.cs并且绑定到粒子效果上面。

public class DestrtroyByTime : MonoBehaviour
{
    //表示的是粒子的声明周期默认2秒
    public float lifeTime = 2.0f;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        //在lifeTime秒之后销毁物体
        Destroy(gameObject, lifeTime);
    }
}

(9)运行游戏,已经ok了

五、添加游戏音频

1、添加碰撞爆炸音频

(1)将project视图变成单列布局,两列的不好弄

(2)将Assets/Audio中将对应的音频文件拖动到Assets/VFX/Explosions中预制体对象上。确保Play On Awake选项勾选

2、添加飞船射击音效

(1)将音频文件拖动到player上,取消勾选Play On Awake选项,不然一开始就会响

(2)在PlayerController脚本中添加以下代码,运行发射子弹就可以听到声音

 if(Input.GetButton("Fire1") && Time.time > nextFire){
            ...............//调用audiosource类中成员函数Play来播放声音
            GetComponent<AudioSource>().Play();
        }

 3、添加背景音效

理论上,背景音乐可以放到场景中任意一个处于活动状态的游戏对象上,这里选择的是在GameController上

上面讲直接拖动音频文件到目标对象的方法添加音频,简介高效。但不利于读者理解unity管理音频的过程,下面采用另外一种方法来添加音频。

(1)在GameController上添加一个AudioSource组件,此时Audio Clip属性为空。

(2)讲背景音乐拖动到Audio Clip中,这样就可以绑定到GameController上了

(3)由于背景音乐从游戏开始连续不断的播放,所以Play On Awake和Loop都要勾选上

六、添加计分文本

(1)创建Text,会自动添加一个 Canvas父对象和EventSystem对象,重命名Text为Score Text,Text组件中的Text属性输入:得分

(2)将其放到场景的左上角

(3)添加计分功能;在GameController中添加两个变量:之后再创建函数并进行初始化

public Text scoreText;//Text组件
private int score;//分数
void Start()
    {
        //初始化分数和Text组件
        score = 0;
        updateScore();
        StartCoroutine(SpawnWaves());        
    }
    //创建一个增加和更新分数的组件
    public void AddScore(int newScoreValue)
    {
        score += newScoreValue;
        updateScore();
    }
    private void updateScore()
    {
        scoreText.text = "得分:" + score;
    }
}

 (4)在DestroyByContact脚本中加入变量

public int scoreValue;//设置小行星的分数
private GameController gameController;//创建一个GameController类的变量

 (5)在小行星碰撞事件函数中OnTriggerEnter中添加分值更新语句

//增加分数
gameController.AddScore(scoreValue);

(6)在函数start中初始化变gameController,我们不能直接得到GameController脚本,需要找到GameController对象,在得到绑定在上面的GameController脚本

    private void Start()
    {
        GameObject go = GameObject.FindWithTag("GameController");
        if(go != null)
        {
            gameController = go.GetComponent<GameController>();
        }
        else
        {
            Debug.Log("找不到tag为GameController的对象");
        }
        if(gameController == null)
        {
            Debug.Log("找不到为GameController脚本");
        }
    }

(7)在GameController对象中将Score Text拖进去,在Asteroid预制体中设置分数为10

七、游戏结束与重新开始

当飞船销毁后,游戏应该结束,并且用户能够选择重新开始游戏

1、设置游戏结束的文本,创建Text 设置游戏结束的字体,居中显示

2、添加游戏结束的功能

(1)打开脚本GameController脚本,添加变量

public Text gameOverText;//游戏结束显示的文本
public bool gameOver;//游戏是否结束的标志

(2)在Start中赋值,游戏开始时应该清除文本

        //游戏刚开始,文本清除,同时设置gameOver为false
        gameOverText.text = "";
        gameOver = false;    

(3)在脚本中添加一个GameOver函数,用来表示游戏的结束

    public void GameOver()
    {
        gameOver = true;
        gameOverText.text = "游戏结束";   
    }

(4)在SpawnWaves中,当gameOver为true时,应该跳出while 循环

     //不断产生行星
        while (true)
        {
            //如果游戏结束,跳出循环
            if (gameOver)
            {
                break;
            } 

(5)将场景中的游戏结束的文本,拖拽给gameOverText变量,unity会自动的赋值

(6)打开脚本DestroyByContact,当小行星碰撞的是player对象的时候,游戏结束(注意检查player的Tag是不是设置成了Player

if (other.tag == "Player")
        {
        .............
//调用游戏结束的函数 gameController.GameOver(); }

(7)运行游戏,当飞船与小行星碰撞后,游戏结束

3、重新开始游戏

1、创建一个Text,重命名restartText,拖动选择好合适的位置,Text属性写: 按下【R】键重新开始,调整好大小

2、添加重新开始的代码

(1)打开脚本GameController脚本,添加变量

    public Text restartText;//重新开始的文本
    private bool restart;//游戏是否从新开始的标志

(2)在Start中赋值,游戏开始时应该清除文本

    //游戏开始,文本清除,同时设置restart为false
    restartText.text = "";
    restart = false;

(3)在SpawnWaves函数中,当游戏结束时,添加代码

       //如果游戏结束,跳出循环
            if (gameOver)
            {
                restartText.text = "按下【R】键重新开始";
                restart = true;
                break;

(4)在Update函数中,添加代码

 private void Update()
    {
        if (restart)
        {
            if (Input.GetKeyDown(KeyCode.R))
            {
                //Application.LoadLevel(Application.loadedLevel);已经弃用
                SceneManager.LoadScene("Space_Shooter");//小括号里可以填写场景的名字
            }
        }
    }

新手上路可以一起交流哦!

 

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