作者：金玺曾
出版社：清华大学出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
Unity 3D\2D手机游戏开发：从学习到产品(第3版)试读：
前言
编写本书的目的
Unity，也称Unity 3D，是近几年非常流行的一款3D游戏开发引擎，它的特点是跨平台能力强，支持PC、Mac、Linux、网页、iOS、Android等平台，移植便捷，3D图形性能出众，同时也支持2D功能，为众多游戏开发者所喜爱。在手机平台，Unity几乎成为3D、2D游戏开发的标准工具。
游戏开发是一项复杂的工作，本书在编写过程中十分注重与实际开发相结合，全书以实例为基础，使读者在较短的时间内能快速掌握Unity的各种工具和开发技巧，并应用于实践中。
本书主要内容
本书为第3版，总体上更新了大部分代码和截图，改进了细节，确保与Unity的最新版本是一致的，下面是各章节的内容概要及与前几版的主要区别。第11～14章是全新的章节。
第1章介绍Unity编辑器的各个功能模块，与第2版相比，增加了对Unity特性的介绍，删除了很多过时的内容。
第2章是一个太空射击游戏教程，这是一个入门级的教程，从如何创建一个脚本，到一个完整的游戏有较为细致的介绍。与第2版相比，更新了UI部分，添加了使用插件创建缓存池的教程。
第3章是一个第一人称射击游戏教程，涉及人工智能寻路、动画、摄像机控制等内容。与第2版相比，更新了UI部分，修改了一些细节，与最新版Unity的功能相匹配。
第4章是一个塔防游戏教程，介绍了创建更为复杂的关卡，与前几版相比，这一章改动很大。详细地介绍了如何自定义Unity编辑器，灵活运用协程实现相对复杂的逻辑，配置和生成敌人。
第5章介绍Unity在2D游戏方面的应用，包括创建Sprite、动画的播放和一个较为完整的2D捕鱼游戏实例。与前一版相比，增加了对Sprite新特性的介绍。
第6章介绍Unity在HTTP网络通信方面的应用，还涉及PHP和MySQL的基础应用，使Unity游戏可以与Web服务器进行通信，上传下载得分记录等。与第2版相比，增加了Redis的内容，最后还简单介绍了如何在Linux上部署。
第7章是一个完整的、基于TCP/IP协议的聊天实例，介绍使用Unity创建聊天客户端，并使用.NET开发环境创建聊天服务器端。与第2版相比，本章添加了对JSON的介绍和应用示例。
第8章介绍如何将Unity游戏运行在HTML5网页上。因为Unity已经放弃了对Unity网页和Flash插件的支持，所以本章内容是全新的，同时更新了AssetBundle的部分内容。
第9章介绍如何将Unity游戏移植到iOS平台，从如何申请开发资格到测试、发布iOS游戏都有详细的介绍，与前几版相比，本章删除了大量过时的内容，重新编写了Unity与Xcode通信的代码和示例。
第10章介绍如何将Unity游戏移植到Android平台，并详细介绍了几种为Unity开发Android插件的方法。因为Google推出了全新的Android开发环境Android Studio，所以这一章改动很大，最后还添加了一个百度地图的应用实例。
第11章全面介绍Unity新GUI的大部分功能和细节，并附有大量示例，最后还介绍了DOTween Pro和EnhancedScroller两款常用插件的使用。
第12章主要是对创建Unity游戏美术资源的介绍，包括光照系统、Lightmap、PBR Shader和两足动画系统等，同时还结合了一些3D动画软件的介绍，如3ds Max和Maya。
第13章介绍行为树AI插件Behavior Designer（行为设计师），它主要应用在AI方面，无论是程序员还是游戏开发爱好者都能找到使用它的乐趣。
第14章介绍Unity社区中最有名的插件Play Maker，它和Behavior Designer都属于可视化编程产品，Behavior Designer的设计模式是基于行为树，Player Maker是基于状态机，后者有更广泛的用户群。
读者对象
本书的读者主要是游戏开发程序员和Unity爱好者，部分内容也适合游戏策划和游戏艺术家作为参考。
对于本书的完成，要特别感谢王金柱编辑给予的帮助和指导，感谢我的妻子在深夜帮助我校对书稿，还要感谢我的儿子给我莫大的精神支持。
代码下载
本书案例源代码及素材文件的下载地址：http://pan.baidu.com/s/1nvRz0Sh。若下载有问题，请发送电子邮件到booksaga@126.com，邮件主题为“Unity 3D\2D手机游戏开发从学习到产品”。金玺曾2017年8月第1章 Unity基础
本章主要介绍什么是Unity，如何安装及其基本使用，编写最简单的脚本，了解Unity的功能特点等。1.1 初识游戏引擎和Unity
随着计算机软硬件技术的发展，对游戏画面和音效的要求越来越高，开发难度也变得越来越大，一些实力雄厚的公司将自己的技术商业化，作为游戏引擎供其他开发者使用，使开发者可以很大程度地忽略底层技术的复杂性，集中精力在游戏的逻辑和设计上，从而提高生产效率。
一些比较知名的商业化游戏引擎包括Unreal、CryEngine、Quake、Source、Renderware、Game Byro、Torque Game Engine、Ogre 3D（仅是一个图形引擎）等，这些引擎都曾经非常活跃，有些也很昂贵。随着市场的变化，一些缺乏竞争力的引擎已经逐渐退出了历史舞台，有兴趣的读者可以通过网络了解一下这些引擎的历史，几乎也是一部3D游戏发展史。
Unity（也称Unity 3D）是一套包括图形、声音、物理等功能的游戏引擎，提供了一个强大的图形界面编辑器，支持大部分主流3D软件格式，对2D游戏也有全面的支持，支持C#、JavaScript等多种高级语言，使开发者无需了解底层复杂的技术，即可快速开发出高性能、高品质的游戏产品。实际上，在游戏引擎的家族中，Unity是“后起之秀”，但其发展迅速，目前已经成为世界上最活跃的游戏引擎。
在Unity的早期版本，使用Unity开发的知名游戏仅限于一些手机平台上的休闲游戏，如《Battle heart》等，随着Unity的不断升级和普及，现如今很多国内外的游戏大作都是由Unity开发的，比如《炉石传说》等。
Unity是跨平台的游戏引擎，支持包括Windows、Mac、Linux、Web、iOS、Android、Windows Phone、Xbox、Play Station等大部分主流游戏发布平台，还包括各种VR（虚拟现实）平台，如图1-1所示。图1-1 Unity支持的主流平台
在Unity早期的版本，可以将游戏导出为Flash或Unity自己的网页格式放到网页上，但随着HTML5的发展，Unity在网页游戏领域已经主要转移到Web GL平台上。笔者曾经开发的一些游戏，除了在移动平台上发布，也发布到了网页游戏平台KONGREGATE上，有兴趣的读者，可访问http://www.kongregate.com/，然后搜索游戏的英文名Wild Defense，就可以玩到笔者过去完成的一个塔防游戏，如图1-2所示。
Unity的主要开发环境是在Windows或Mac上面，因为在Windows上开发有很多优势，可以在Windows平台开发和测试，然后将游戏移植到其他平台。本书中的大部分示例是在Windows上完成的。图1-2 网页版野人大作战
在开始使用Unity之前不得不提一下Asset Store，它是Unity官方的在线商店，如图1-3所示。Asset Store里面主要出售Unity的插件或美术资源。严格来说，这并不能算是Unity的一个功能，但它确实已经成为Unity的一个重要组成部分，很多插件在Unity开发中已经是必不可少的，在本书的示例中，也将使用到很多插件和美术资源，有一部分是免费的。图1-3 Asset Store的页面截屏1.2 运行Unity
本节主要介绍如何安装和运行Unity示例工程以及安装Visual Studio，创建一个Unity工程。1.2.1 Unity的版本
Unity提供了专业版和个人版两个版本，个人版是免费的。在功能上，这两个版本在Unity5.0之后就已经没有太大区别，专业版会提供一些额外的云端服务，不过如果公司的收入超过一定额度，则必须购买专业版。对于大部分学生或个人开发者来说，选择个人版即可，使用个人版同样可以发布商业化的游戏，这一点并不受版本的限制。1.2.2 下载并安装Unity
在Unity的官方网站http://unity3d.com/get-unity中可以免费下载PC版和Mac版的Unity，这是完整的安装包，包括针对所有平台的全部功能。下载Unity后，运行安装程序，可以仅选择需要的内容安装，其中Unity的编辑器是必须安装的组件，Microsoft Visual Studio Tools for Unity是针对Visual Studio的插件，如果使用Visual Studio编写脚本，强烈建议安装这个插件。
有一点需要注意，通过Unity下载主页面链接下载的版本为Unity的“主要版本”，页面上还有一个链接可以下载“补丁版本”（Patch releases），补丁版本通常是在主要版本的基础上修复了各种Bug，在下载之前，建议阅读版本发布说明，选择适合自己的版本。1.2.3 在线激活Unity
第一次运行Unity会提示选择版本，如果没有购买过专业版，选择个人版（Personal）即可，但无论选择哪个版本，都需要注册一个Unity账号进行登录，这个账号非常有用，除了用来登录Unity，也可以用来在Asset Store中购买插件，同时还可以使用这个账号在Asset Store中销售自己开发的插件或美术素材供别人使用。1.2.4 运行示例工程
启动Unity，打开Unity的工程对话框，选择【New】新建一个工程，输入工程名称和保存路径，如图1-4所示。标准的Unity工程主要包括三部分：Assets文件夹内包括所有的工程文件，这里是主要工作的地方；Library文件夹内是工程的数据库文件（可以删除，重新打开工程后会自动重建）；ProjectSettings文件夹内保存工程的配置文件。图1-4 创建新工程
启动Unity编辑器后，我们先来尝试下Unity的Asset Store，在菜单栏中选择【Window】→【Asset Store】打开Asset Store窗口，选择Unity Essentials，如图1-5所示，这里的资源都是Unity官方免费提供的，有游戏示例、教程、美术或音效等各种资源，方便我们学习和开发。在本书的教程中，也将经常使用到这里的资源。图1-5 Unity官方提供的免费资源
我们在这里选择下载Survival Shooter，如图1-6所示，这是一个射击类游戏的示例工程。图1-6 免费的射击游戏示例
下载完成后，选择Import将游戏示例导入到当前Unity工程中。在编辑器的Project窗口中浏览到Assets/_CompletedAssets/Scenes目录，双击后缀名为.unity的场景文件打开场景，然后单击编辑器上方的播放按钮，即可运行游戏，如果再次单击播放按钮则会退出游戏，如图1-7所示。图1-7 运行示例游戏
这里简单介绍一下Unity的编辑器界面，在编辑器中，开发者可以像操作3D图形软件一样设置游戏场景及编辑游戏对象，所有的游戏资源（包括模型、贴图、脚本等）都需要导入到编辑器中才能使用。Unity编辑器由很多窗口组成，每个窗口负责不同的功能，其中主要包括Hierarchy（层级）、Project（工程）、Inspector（查看）、Scene（场景）、Game（游戏）等窗口。（1）Hierarchy窗口会将当前场景中所有游戏体（Game Object）的名称罗列出来，可以通过名称选择场景中的游戏体，也可以修改游戏体的名称，Unity允许场景中的游戏体重名。（2）Project窗口是一个浏览器窗口，它按照文件夹的目录结构存放资源，选择其中任何一个资源，右击并选择【Show In Explorer】则会打开对应的Windows目录位置，Project窗口的目录结构与Windows硬盘上存放的目录结构是完全一致的，同一目录下的不同文件不能重名。（3）Inspector窗口用来显示当前选中资源或功能的详细信息。（4）Scene窗口类似于3D软件的3D视图，用来显示和编辑场景中的3D或2D游戏体，在这里最常见的操作是调整游戏体的位置、方向、缩放大小等。为了能够在Scene窗口中浏览场景，有一些改变场景视图的快捷键需要大家了解：● 按住鼠标中键平移视图。● 按住鼠标左键+Alt键旋转视图。● 按住鼠标右键+Alt键或滑动鼠标滑轮推拉视图。● 按F键可以快速锁定选中的目标。（5）Game窗口显示的是实际游戏运行的画面效果，在编辑器中运行游戏后，会自动切换到这个窗口。1.3 创建一个Hello World程序
Unity的底层是使用C++开发，但对于Unity的使用者，只允许使用脚本进行具体游戏开发，从而回避了底层的复杂性，降低了开发难度。Unity支持的脚本包括C#和JavaScript，而C#最为流行，本书的范例都是使用C#。
Unity的C#和微软.Net家族中的C#是同一个语言，对于语言本身，二者是差不多的，但Unity的C#是运行在Mono平台上，微软的C#则是运行在.Net平台上，有一些针对Windows平台的专用C#类库，可能无法在Unity中使用。1.3.1 安装Visual Studio
Unity自带了一个名为MonoDeveloper的工具，用来书写脚本。如果是在PC上开发，建议同时也安装微软Visual Studio的C#部分，可代替MonoDeveloper。
安装完成Visual Studio后，在Unity编辑器的菜单栏中选择【Edit】→【Preferences】打开设置窗口，选择【External Tools】，在External Script Editor中将外部脚本编辑器设为Visual Studio，如图1-8所示。图1-8 设置Visual Studio1.3.2 编写脚本
接下来，我们将使用Unity完成一个Hello World程序，创建一个标准的Windows可执行程序，步骤如下： 启动Unity，创建一个新的工程，在Project窗口中选择【Assets】，然后右击并选择【Create】→【C# Script】创建一个新的C#脚本，将脚本命名为Hello World，如图1-9所示。图1-9 创建新脚本 双击Hello World脚本文件将其打开，会发现里面已经被自动填充了一些基本代码。我们这里的任务是希望在屏幕上显示“Hello World”，添加代码如下： using UnityEngine; using System.Collections; // 注意脚本的类名与文件名一定要一致 public class HelloWorld : MonoBehaviour { // 在这里初始化 void Start () { } // 在这里更新逻辑（每帧） void Update () { } // 在函数OnGUI中定义UI的布局和功能 void OnGUI() { // 改变字符的大小 GUI.skin.label.fontSize = 100; // 输出文字 GUI.Label( new Rect( 10, 10, Screen.width, Screen.height ), "Hello World" ); } }
Hello World是一个类的名称，它继承自Unity的基类MonoBehaviour。
所有的Unity脚本（可以关联到游戏体的脚本）都继承自MonoBehaviour类，Unity脚本没有Main函数入口。
Unity脚本不能使用关键字new创建，因此也没有构造函数。
Start函数即是开始的意思，可以简单地把它理解为一个初始化函数；Update函数也是一个事件触发函数，它在每一帧都会被执行；OnGUI函数专门用来绘制UI界面。注意，在Unity4.6之后，已经不推荐使用OnGUI绘制UI界面。 回到Unity编辑器，在Hierarchy窗口中选择Main Camera，选中摄像机，在菜单栏中选择【Component】→【Scripts】→【Hello World】，将脚本指定给摄像机（或者直接将脚本拖动到摄像机的Inspector窗口中。
运行游戏，即可看到Hello World显示在屏幕上，如图1-10所示。图1-10 运行游戏
注意，如果是输出中文，需要将代码文件设为UTF-8格式，否则会乱码。方式是在Visual Studio的菜单栏中选择【文件】→【高级保存选项】，将编码设为“UTF-8带签名”即可。1.3.3 编译输出
下面我们需要把程序编译输出为一个标准的Windows程序。图1-11 脚本和关卡文件 在菜单栏中选择【File】→【Save Scene As】，将当前关卡保存在Asset目录内，这是一个后缀名为.unity的场景文件。可以看到，我们一共创建了两个文件：一个是脚本文件；另一个是关卡文件，如图1-11所示。图1-11 添加关卡 确定前面保存的关卡处于打开状态，在菜单栏中选择【File】→【Build Settings】，打开Build Settings窗口，如图1-12所示。选择【Add Current】将当前关卡添加到【Scenes In Build】列表框中（也可以直接将关卡文件拖入框中），只有将关卡添加到这里，它才能被集成到最后创建的游戏中。 最后还需要进行很多设置，这里我们只设置游戏的名称。在Build Settings窗口中选择【PlayerSettings】，在Inspector窗口中将Product Name设为Hello World，如图1-12所示。图1-12 设置游戏名称 在Build Settings窗口中选择【Build】，然后选择保存路径即可将程序编译成独立运行的标准Windows程序。
本节的示例文件保存在资源文件目录\c01_Hello World中。1.4 调试程序
游戏开发中出现错误是正常的，调试程序发现错误非常重要。本节将介绍调试程序的几种常用方式。1.4.1 显示Log
在Unity编辑器下方有一个Console窗口，用来显示控制台信息，如果程序出现错误，这里会用红色的字体显示出错误的位置和原因，我们也可以在程序中添加输出到控制台的代码来显示一些调试结果： Debug.Log("Hello, world");
运行程序，当执行到Debug.Log代码时，在控制台会对应显示出Hello，world信息，如图1-13所示。
如果将Debug.Log替换为Debug.LogError，控制台显示的文字将呈红色显示。
这些Log内容不仅会在Unity编辑器中出现，在游戏运行中仍然存在，如果是运行到手机上，可以通过工具实时查看，因此对于最后发布的版本要注意控制输出Log的数量。
在Console窗口的右侧选择【Open Editor Log】，会打开编辑器的Log文档，当创建出游戏后，在这个Log文档中会显示出游戏的资源分配情况，如图1-14所示。图1-13 显示调试信息图1-14 Log中保存的信息1.4.2 在Visual Studio中设置断点
在安装Unity时，如果安装了Microsoft Visual Studio Tools for Unity，即可使用Visual Studio调试Unity程序。方法很简单，首先选择代码，按F9键设置断点，然后到Visual Studio的工具栏中选择Attach to Unity and Play，如图1-15所示，Unity编辑器即会在调试状态下运行游戏。图1-15 在Visual Studio中调试Unity程序
当程序运行至断点设置位置时即会暂停，可以通过Visual Studio提供的工具查看分析程序运行状况，如图1-16所示。按F5键可以继续断点后面的程序，或者按F11、F10键执行单步调试，最后按Shift + F5组合键停止调试。图1-16 查看程序运行状况1.4.3 在MonoDevelop中设置断点
Unity自带的Mono脚本编辑器也提供了断点调试功能，使用方法如下： 使用MonoDevelop作为默认的脚本编辑器。在Project窗口中双击C#脚本打开MonoDevelop编辑器。 在代码中按F9键设置断点。 在MonoDevelop的菜单栏中选择【Run】→【Run With】→【Unity Debugger】。 在Unity编辑器中运行游戏，当运行到断点时游戏会自动暂停，这时可以在MonoDevelop中查看调试信息，如图1-17所示。按F5键可以继续断点后面的程序，所有的快捷键与Visual Studio几乎是一样的。图1-17 利用断点调试1.5 Unity脚本基础
编写Unity的脚本，无论是使用C#或Java Script，除了要注意语言自身的语法规则，还需要注意Unity开发环境的特性。1.5.1 Script（脚本）组件
在Unity中，最基础的游戏单位称为Game Object（游戏体），一个基本的Game Object仅包括一个Transform组件，能够对其进行位移、旋转和缩放，此外没有任何其他功能。每个Game Object上可以加载不同的Component（组件），这个组件可能是一个贴图，一个模型或一个脚本，当加载了不同的组件后，Game Object将根据组件的组成产生不同的功能。
为了能运行脚本，最基本的要求是将脚本指定给一个Game Object作为它的Script（脚本）组件，最简单的方式是直接将脚本拖动到Game Object的Inspector窗口的空白位置，或者在菜单栏中选择【Component】，然后选择需要的脚本。
所有的Unity运行时，脚本默认必须继承自基类MonoBehavior，如果脚本不是继承自MonoBehavior，则无法将这个脚本作为组件运行，但允许在其他脚本中调用。1.5.2 脚本的执行顺序
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]