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Unity 3D腳本編程與遊戲開發(簡體書)
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商品簡介

作者簡介

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目次

本書以遊戲開發為主要線索,全面講解Unity 3D的編程技術,涵蓋Unity 3D引擎的各個系統與模塊。全書從幫助讀者迅速建立腳本編程和遊戲開發的框架思路開始講起,逐步闡述Unity 3D遊戲開發的核心概念,以及對遊戲開發至關重要的物理系統和3D數學基礎等技術基礎。然後針對遊戲中的界面、動畫、特效與音頻等Unity 3D各個常用模塊的使用方法進行講解,並詳細介紹遊戲開發中數據管理與資源管理相關的知識。隨後通過潛入型遊戲的完整案例將本書所講知識融會貫通。最後,講解遊戲人工智能開發技術,以及物件池等高級編程技術,幫助讀者提升應對實際工作的能力。
本書內容全面,講解細致,適合遊戲開發的初學者入門,也適合相關培訓機構作為教材。
馬遙,從高中時代起就與遊戲開發結下不解之緣。平時喜歡研究動態語言和算法,擅長講解復雜的算法和概念。曾在北京像素軟件公司任職,開發大型網絡遊戲《尋仙》,創業時期主持過多款手遊和HTML5遊戲的開發,後專注於高性能遊戲服務器設計。目前從事遊戲開發教育工作,希望帶領更多人走進遊戲開發的世界。
曾編著圖書《Unity 3D完全自學教程》(電子工業出版社),翻譯圖書《遊戲AI開發實用指南》(機械工業出版社)。


沈琰,狂熱的遊戲玩家和獨立遊戲開發者,長期活躍於遊戲開發論壇與社區。業餘時間致力於學習和分享優秀的國外教程,翻譯整理的長篇系列教程Hex Map獲得遊戲開發者廣泛贊譽。
在遊戲開發的實踐中積累了不少精彩有趣的遊戲Demo,他重新整理了一些優秀的實例,在本書中與讀者分享。
1.精選豐富實踐案例,精講遊戲開發技術;
2.詳解Unity腳本編程思路,突破核心難點;
3.總結一線遊戲開發經驗,提高學習效率;
4.學習資源豐富:
·所有案例的配套工程文件
·180分鐘實例制作過程的教學視頻
第 1章 Unity腳本概覽 9
1.1 控制物體的運動 10
1.1.1 新建腳本 10
1.1.2 Start和Update事件 11
1.1.3 修改物體位置 13
1.1.4 讀取和處理輸入 14
1.1.5 實例:實現一個移動的小球 15
1.2 觸發器事件 16
1.2.1 創建觸發器 16
1.2.2 觸發器事件函數 17
1.2.3 實例:吃金幣 18
1.3 制作第 一個遊戲:3D滾球跑酷 20
1.3.1 遊戲設計 20
1.3.2 功能實現 21
1.3.3 遊戲機制 22
1.3.4 完成和完善遊戲 24

第 2章 Unity基本概念與腳本編程 27
2.1 Unity基本概念 28
2.1.1 遊戲物體和組件 28
2.1.2 變換組件 31
2.1.3 “父子關係”詳解 33
2.1.4 物體的標簽和層 36
2.1.5 常用組件 36
2.2 用腳本獲取物體和組件 38
2.2.1 物體、組件和物件 38
2.2.2 獲取組件的方法 39
2.2.3 獲取物體的方法 40
2.2.4 在物體和組件之間任意遨遊 42
2.2.5 利用公開變量引用物體和組件 46
2.3 用腳本創建物體 49
2.3.1 預制體 49
2.3.2 創建物體 50
2.3.3 創建組件 52
2.3.4 銷毀物體或組件 53
2.3.5 定時創建和銷毀物體 54
2.4 腳本的生命周期 55
2.4.1 理解腳本的生命周期 56
2.4.2 常見的事件方法 56
2.4.3 實例:跟隨主角的攝像機 58
2.4.4 觸發器事件 59
2.5 協程入門 61
2.6 實例:3D射擊遊戲 63
2.6.1 遊戲總體設計 63
2.6.2 遊戲的實現要點 63
2.6.3 創建主角 64
2.6.4 調整攝像機 66
2.6.5 實現武器系統和子彈 66
2.6.6 實現敵人角色 71
2.6.7 子彈擊中的邏輯 73
2.6.8 完善遊戲 75
2.6.9 測試和改進 76

第3章 物理系統 77
3.1 物理系統基本概念 78
3.1.1 剛體 78
3.1.2 休眠 78
3.1.3 碰撞體 79
3.1.4 物理材質 80
3.1.5 觸發器 80
3.1.6 碰撞體的分類 81
3.1.7 碰撞事件表 82
3.1.8 層 83
3.1.9 物理關節 83
3.1.10 射線檢測 84
3.1.11 角色控制器與物理系統 84
3.1.12 3D物理系統與2D物理系統 85
3.2 物理系統腳本編程 86
3.2.1 獲取剛體組件 86
3.2.2 施加作用力 86
3.2.3 修改速度 87
3.2.4 射線的使用方法 88
3.2.5 層和層遮罩 90
3.2.6 射線編程詳解 90
3.2.7 修改物理材質 93
3.2.8 FixedUpdate詳解 94
3.2.9 修改角速度 96
3.2.10 質心 96
3.2.11 更多施加力的方式 97
3.2.12 剛體約束 98
3.3 實例:基於物理系統的2D平臺闖關遊戲 99
3.3.1 遊戲設計 99
3.3.2 功能實現 99
3.3.3 遊戲機制 100
3.3.4 完成和完善遊戲 103

第4章 遊戲開發數學基礎 107
4.1 數學對遊戲的重要性 108
4.2 坐標系 109
4.2.1 世界坐標系 109
4.2.2 左手坐標系與右手坐標系 109
4.2.3 局部坐標系 110
4.2.4 屏幕坐標系 112
4.3 向量 112
4.3.1 向量加法 113
4.3.2 向量減法 113
4.3.3 向量的數乘 114
4.3.4 向量的點積 114
4.3.5 向量的叉積 115
4.3.6 Vector3結構體 116
4.3.7 位置與向量的關聯 117
4.3.8 向量坐標系的轉換 118
4.4 矩陣簡介 119
4.4.1 常用矩陣介紹 119
4.4.2 齊次坐標 120
4.5 四元數 120
4.5.1 萬向節鎖定 120
4.5.2 四元數的概念 121
4.5.3 Quaternion結構體 122
4.5.4 理解和運用四元數 123
4.5.5 四元數的插值 125
4.5.6 朝向與向量 125
4.6 實例:第 一人稱視角的角色控制器 127
4.6.1 搭建簡單場景 127
4.6.2 創建主角物體 127
4.6.3 編寫控制腳本——移動部分 128
4.6.4 編寫控制腳本——旋轉部分 129
4.6.5 隱藏並鎖定鼠標指針 131
4.6.6 整理和完善 131

第5章 腳本與UI系統 133
5.1 用腳本操作常用UI控件 134
5.1.1 創建遊戲界面 134
5.1.2 矩形變換(Rect Transform)組件 135
5.1.3 圖片(Image)組件 137
5.1.4 文本(Text)組件 138
5.1.5 按鈕(Button)組件 139
5.1.6 單選框(Toggle)組件 141
5.1.7 滑動條(Slider)組件 142
5.1.8 輸入框(Input Field)組件 143
5.1.9 滾動區域(Scroll Rect)組件 144
5.2 腳本與事件系統 146
5.2.1 常用輸入事件 147
5.2.2 常用輸入事件的參數 150
5.2.3 動態添加事件響應方法 151
5.2.4 事件觸發器(Event Trigger) 152
5.2.5 動態綁定事件的高級技巧 153
5.3 實例:界面制作與適配 155
5.3.1 設置UI畫布 156
5.3.2 制作遊戲界面的準備 159
5.3.3 制作遊戲界面 161
5.3.4 制作背包界面 163
5.3.5 利用進度條制作血條 164

第6章 腳本與動畫系統 165
6.1 動畫系統基本概念 166
6.1.1 動畫的基本概念 166
6.1.2 動畫融合 167
6.1.3 動畫狀態機 168
6.1.4 根骨骼動畫 170
6.2 2D動畫實例分析 171
6.2.1 準備工作 171
6.2.2 角色與控制的制作步驟 173
6.2.3 動畫的制作步驟 175
6.2.4 創建動畫變量 176
6.2.5 設置動畫過渡 177
6.2.6 用腳本修改動畫變量 178
6.2.7 腳本編程重點提示 179
6.2.8 總結和拓展 180
6.3 三維模型與動畫的導入 181
6.3.1 導入示例 181
6.3.2 三維模型資源設置 181
6.3.3 三維動畫資源設置 183
6.3.4 模型骨骼與動畫骨骼的關係 185
6.4 動畫進階技術實例分析 187
6.4.1 動畫融合樹 187
6.4.2 第三人稱角色控制的腳本分析 189
6.4.3 根骨骼動畫的運用 193
6.4.4 動畫遮罩 195
6.4.5 動畫層 196
6.4.6 動畫幀事件 197
6.4.7 反向動力學(IK) 198

第7章 腳本與特效 201
7.1 特效總覽 202
7.1.1 粒子 202
7.1.2 動畫 202
7.1.3 動效 202
7.1.4 貼花 203
7.1.5 拖尾 203
7.1.6 後期處理 203
7.2 特效的使用方法 204
7.2.1 各種特效的基本使用方法 204
7.2.2 動效與緩動動畫 208
7.2.3 DOTween插件使用方法簡介 209
7.2.4 拖尾特效 214
7.2.5 後期處理舉例 216

第8章 腳本與音頻 219
8.1 音頻基礎概念 220
8.1.1 音源與音頻偵聽器 220
8.1.2 音源組件詳解 220
8.2 腳本與音樂、音效 221
8.2.1 用腳本控制音樂播放 222
8.2.2 添加音效實例 223
8.2.3 音頻管理器 225

第9章 腳本與資源管理 229
9.1 工程與資源 230
9.1.1 Unity項目的文件夾結構 230
9.1.2 META文件 231
9.1.3 動態加載和釋放資源 232
9.2 資產包與熱更新 233
9.2.1 資產包(Asset Bundles) 234
9.2.2 資源的常用路徑 236
9.2.3 資產的依賴關係 237
9.2.4 從網絡加載資源 238
9.2.5 熱更新淺析 239

第 10章 數據的保存與加載 243
10.1 腳本與序列化 244
10.1.1 序列化的概念 244
10.1.2 簡單存儲PlayerPrefs 244
10.2 腳本與JSON 246
10.2.1 JSON簡介 246
10.2.2 安裝LitJSON庫 249
10.2.3 讀取JSON 252
10.2.4 保存JSON 255
10.2.5 在網絡中使用JSON 257
10.3 其他序列化方法 258
10.3.1 C#的序列化庫 258
10.3.2 二進制序列化實例 259
10.3.3 序列化與Unity編輯器的聯系 261

第 11章 腳本與遊戲AI 263
11.1 遊戲AI綜述 264
11.1.1 遊戲AI的特點 264
11.1.2 常用AI技術 265
11.1.3 AI的層次 265
11.2 腳本與導航系統 266
11.2.1 導航系統相關組件 266
11.2.2 構建導航網格 266
11.2.3 創建導航代理 268
11.2.4 導航障礙物 270
11.2.5 導航鏈接 272
11.2.6 導航系統補充說明 273
11.2.7 導航綜合實例 274
11.3 遊戲AI的編程方法 277
11.3.1 有限狀態機的概念 277
11.3.2 模擬AI視覺 280
11.3.3 遊戲AI實例 285
11.3.4 擴展AI狀態機 289
11.3.5 其他AI編程技術 291

第 12章 綜合實例——秘密敢死隊 293
12.1 遊戲設計 294
12.1.1 潛行類遊戲簡介 294
12.1.2 遊戲總體設計 294
12.2 素材導入和場景搭建 295
12.2.1 下載並導入素材 295
12.2.2 布置場景 295
12.3 遊戲主角的制作 296
12.3.1 創建角色 296
12.3.2 創建動畫 296
12.3.3 實現角色移動 297
12.3.4 切換武器和道具 301
12.3.5 添加武器掛點 302
12.3.6 實現武器和道具的基本功能 303
12.3.7 武器和道具的控制 308
12.3.8 完善主角動畫 311
12.3.9 完善主角遊戲邏輯 312
12.3.10 實現拋物線指示器 312
12.4 敵人角色的制作 314
12.4.1 創建敵人角色和動畫 314
12.4.2 敵人角色腳本框架 315
12.4.3 實現巡邏邏輯 319
12.4.4 實現視覺感知 320
12.4.5 實現追擊功能 322
12.4.6 實現攻擊功能 323
12.4.7 組合並實現完整的AI角色 324
12.4.8 敵人的參數設置 326
12.5 搭建關卡並完善遊戲 327
12.5.1 關卡設計的示例 327
12.5.2 添加成功和失敗的邏輯 328

第 13章 進階編程技術 329
13.1 物件池 330
13.1.1 為什麼要使用物件池 330
13.1.2 簡易物件池實例 330
13.1.3 物件池測試方法 332
13.1.4 性能分析器 334
13.1.5 支持多種物體的物件池 335
13.2 Unity協程詳解 339
13.2.1 熟悉而陌生的協程 339
13.2.2 迭代器 340
13.2.3 協程的延時執行原理 341
13.2.4 協程與遞歸 344
13.3 Unity事件詳解 346
13.3.1 Unity事件實例 346
13.3.2 Unity事件的多參數形式 348
13.3.3 Unity事件與委托 350

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