Unity3d开发入门指南

资源大湿 · 发表于 2023-2-12 19:37

大家对Unity3D游戏引擎应该并不陌生，因为Unity3D在轻量级游戏开发和跨平台上面有他独特的优势，所以在当前可谓是炙手可热。下面简单介绍了Unity3D的一些基础。

1 Unity3D简介

1.1 编辑器简介

编辑器整体视图如图1.1所示。里面包括了Unity常用的编辑窗口：

图1.1 Unity编辑器界面

Project视图、Hierarchy视图、Scene视图、Game视图、Inspector视图、Console视图、Profiler视图。

1.1.1 Project视图

Project视图可以理解为工程目录，里面罗列了工程里面的所有资源文件。常见的资源包括：脚本、预设(Prefab)、模型、贴图、动画、Shader等。用户可以通过右上角的搜索框，搜索工程内的文件。

1.1.2 Hierarchy视图

Hierarchy视图显示了当前游戏场景中，所有的游戏对象。游戏对象是通过树形结构排布，展开后可以看到每个子节点对象。常用的游戏对象包括：摄像机、场景物件、玩家、光源等。

1.1.3 Game视图

Game视图是游戏视角，即游戏最终展示给玩家的内容。游戏视角包括两部分：1、场景中当前摄像机照射的场景；2、游戏UI界面。

1.1.4 Scene视图

Scene视图有点像3DMax的编辑环境，在这里可以看到当前场景中的所有游戏对象。双击Hierarchy中的游戏对象，可以在Scene中定位到对应的物件。在游戏运行期间，暂停游戏。开发人员可以在Scene中找到对应的游戏对象，查看当前帧的世界场景，方便查找BUG。

1.1.5 Inspector视图

Inspector视图是游戏对象的属性面板。选择一个物件后，可以在Inspector面板中查看或编辑游戏对象的属性。游戏运行期间，修改游戏对象属性，可以马上作用到游戏对象。这一特点对于美术的编辑、程序查BUG或者策划调整游戏参数有很大帮助。

Unity的游戏对象是通过Component（组件）控制的。常见的Component有：Transform（模型坐标）、Collider（碰撞检测器）、Rigidbody（刚体属性）、Animation（动画）、AudioSource（声音源）、Script（游戏脚本）等。

1.1.6 Console视图

Console视图是控制台信息输出窗口。输出的信息包括：游戏脚本编译错误信息、游戏运行期间的日志输出、断言、崩溃信息。

1.1.7 Profiler视图

Profiler视图是游戏性能分析器。游戏运行期间，每一帧的数据都被记录，并显示在Profiler窗口。在时间轴上，最多可以保存几百帧的数据，点击一个特定的帧上，窗口下面会显示该帧的游戏运行细节，包括CPU使用率、GPU使用率、渲染、内存、音频、物理。

1.2 打包与发布

在Unity编辑器中，选择“File -> Build Settings”可以打开游戏打包发布面板。在此面板中，可以选择打包的游戏场景、发布平台以及游戏设置。Unity支持跨平台，所以在这里可以有多种平台选择。打包后的文件格式有：*.swf、*.exe、*.apk、Xcode工程等。

1.3 脚本组件

Unity游戏开发中，游戏脚本在游戏开发中是关键要素，游戏的逻辑控制都是由脚本来控制的。Unity支持3种游戏脚本语言：C#、JavaScript和Boo。这三种语言中，C#因为最接近C++更符合大部分程序员编程习惯，所以使用的比较广。而JavaScript就比较容易上手属于入门级别，Boo的使用人数则是最少的。

游戏脚本（类）继承自MonoBehaviour后，该脚本即可以作为一个游戏组件挂到游戏对象上。继承MonoBehaviour后，提供大部分系统控制的脚本函数。下面列了一些常用的函数的执行顺序：

不同游戏脚本之间的执行顺序，可以通过调整游戏脚本优先级来修改。（打开调整面板方式：选择某个脚本文件，在Inspector面板，点击右上角的Execution Order按钮。）

1.4 场景切换与数据传递

在打包发布面板，我们可以选择需要包含的游戏场景。在游戏过程中，我们需要切换场景，可以调用Application.LoadLevel()函数。

切换场景的时候，默认会把场景中的物件清空。如果需要把数据从不同场景中传递成问题了。常用的方法有两种：

1、静态数据变量。静态数据变量可以用来桥接不同脚本之间的数据交换。当然也可以作为不同场景之间的数据传递。当然过多的静态变量，对于其管理也是个比较麻烦的问题。

2、利用函数DontDestroynoxss()指定某些物件不随着场景的切换而移除。定义一个长期存在的节点，其实挺方便的。可以把游戏的主框架搭建放在这个节点的脚本控件上，这个脚本就有点像GameMain函数，里面可以定义单件管理器，方便管理游戏数据和流程。

1.5 GUI

Unity提供一套自带的GUI系统，但是这套GUI系统实在是太难用了。几乎没有游戏会使用这个原生GUI系统的，也因此催生了很多UI插件。市面上成功用Unity开发的游戏，都是使用UI插件的。最常见的UI插件有：NGUI 和EZGUI。天天飞车采用的是NGUI，所以本文简单介绍一下NGUI。

1.5.1 原生GUI系统

原生GUI系统的运行效率低，而且UI需要由程序调整控制，生产效率极低。

下面，我们看一个Unity官网提供的一个用GUI系统的例子。如图1.2，我们需要绘制两个按钮，点击按钮对应输出一个提示语句。代码1是官方给出的代码程序。

可见如果需要调整按钮位置，修改按钮的外观，可能需要修改程序脚本。如果UI较少尚且可以这样做。但是如果游戏UI复杂度较高，这个UI维护成本就非常高了。

图1.2 GUI例图

1. //代码 1：
2. // C#
3. using UnityEngine;
4. using System.Collections;
5. public class GUITest : MonoBehaviour
6. {
7. public Texture2D icon;
8. void OnGUI ()
9. {
10. GUI.Box (new Rect (10,10,100,50), new GUIContent(&#34;This is text&#34;, icon));
11. }
12. }
1.5.2 NGUI

NGUI使用树形结构组织游戏UI。并且使用了Unity定义的元素拼接UI界面。可以在不运行游戏的情况下编辑和查看UI面板。让美术和程序工作分离：美术可以把UI拼接好，做成一个Prefab提供给程序控制逻辑。如图1.3是NGUI编辑的天天飞车单局UI。我们可以直接在Scen视图中查看和编辑UI面板。这种结构，既方便美术制作UI动画，

也方便程序查找UI显示上的BUG。

                                          图1.3 NGUI编辑UI界面

1.6 Prefabs介绍

Prefabs是一种Unity的资源类型，可以简单理解为一个预先设置好的游戏对象。我们可以把这个游戏对象创建到场景后，其结构和属性都跟我们预设一样的。

我们定义和使用Prefab的原因在于，把场景中动态创建或者需要重复使用的物件，设置成一个Prefab，我们就可以根据需要创建。创建出来的实例跟我们预设是一致的。包括模型结构以及节点的组件属性。

几乎所有的游戏对象都可以设置成一个Prefab，例如，一辆车、一个UI界面、一个武器、一颗子弹…..

Prefabs的制作很简单，我们只需要把游戏对象在Scen中编辑好后，从Hierarchy窗口把该游戏对象拖到Project窗口，改游戏对象就被保持成一个Prefab对象了。

Prefabs的实例化也很方便：

加载：GameObject goTest = Resources.Load(“TestPrefab”) as GameObject;

克隆：GameObject goTest2 = Instantiate(goTest) as GameObject;

1.7 对象池

天天飞车大部分常见的游戏对象都采用对象池来管理。对象池的特点是：
加载后不释放
不使用，放到对象池
下次用，直接从池子里取
定义最大的分配数量，控制内存

对于同一个对象，使用完成后放到指定的空节点，并且Deactive。下次使用的时候，直接从改池子里面取。池子中的对象列表为空时，允许克隆新的对象，放到池子。对于某个对象，定义一个最大的分配数量，控制内存。

                                                   图1.4 对象池处理流程图

使用对象池最大的好处就是减少了资源加载时间。当然，它同时带来了内存消耗的增加。根据游戏对象的特性，合理的设定其对象池的最大分配数量也是一个关键。可以考虑增加一个算法，把那些长时间不用的内存池释放或者减少分配的对象数量。

2 反外挂策略

手机游戏进入运营阶段，对于开发人员来说，最棘手的就是反外挂问题。天天飞车单局中没有协议交互，在游戏运行期间统计游戏数据，游戏结束把数据提交给服务器进行校验。所以，反外挂的难度相对于PC游戏来说是更加大的。

常用的反外挂策略有：

客户端的关键数据使用安全数据类型。
数据加密有很多种方法，常用的是采用数据影子进行加密。

数据统计，结算上报统计数据。
单局中没有数据交换的情况下，只能把数据统计放到客户端。关键逻辑采用多数据校验记录，外挂需要同时修改多个变量才能骗过反外挂校验。

开局数据下发，结算回带。
某些关键数据，在开局的时候，由服务器下发。并且保证游戏过程中和结算上报都使用同一数据。服务器最后对客户端回传的数据与下发的数据进行校验。

降低外挂在玩家中的声誉。
这算是一种非纯技术反外挂。游戏更新后，预留一些坑，服务器不开对应反外挂策略。当大量玩家购买外挂使用的时候，再打开对应策略,给玩家一定量的处罚。一方面，给玩家造成使用外挂的恐惧。另外一方面，降低了外挂供应商在玩家中的口碑。

最后要注意一点：对于使用Unity3D游戏引擎的项目，继承自MonoBehaviour的变量容易被外挂利用。例如，MonoBehaviour的Enable变量就可以被修改。天天飞车前段时间出现无限隐身的外挂，就是利用了这一点。当玩家进入隐身状态后，把控制隐身的脚本Disable，导致客户端无法统计隐身相关的反外挂信息。
3 配置
一个好的游戏，配置无疑是一个关键的因素。便利的配置，可以大大加快游戏开发进度。也可以一定量的减轻程序员的工作。我们在这里讨论一下天天飞车项目使用Unity3D引擎开发的各种配置方式。
在天天飞车项目里，常见的配置方法有以下几种：
文本文件
Xml文件
Excel文件
Unity场景或者Prefab中配置

天飞的配置获取和更新方式主要有三种：
版本发布时，打进安装包
从CDN服务器中拉取最新配置
服务器通过协议下发给客户端
Unity编辑器里面可以在Inspector面板上填写物件属性。通过Inspector面板，我们可以给场景中的某个物件中的组件进行编辑，编辑后的属性可以直接应用在游戏中。用户可以把Prefab实例化到场景中。暴露Prefab属性给策划，可以让策划方便地快捷的修改参数配置，并且直接重启游戏就可以看到效果。
Prefabs中配置的优点是开发方便，反馈及时。但是，同样也要注意到其维护成本高、需要随着版本更新，以及反外挂困难等特点。下面介绍一个简单的例子：
天天飞车的赛道块配置。游戏研发初期，因为还没有接入服务器，而且要保证开发速度，所以在场景中配置赛道块和NPC车的刷出逻辑数据。但是，随着游戏进入运营阶段，新版本的开发，发现这样的配置方法维护成本高，灵活性低。而且服务器读取不了这部分数据，反外挂不好做。在战车模式版本中，就需要把部分赛道块配置抽离到Excel表格配置了。
4 Unity3d 资源加载与内存管理
Unity提供多种加载和释放方式。大部分刚接触Unity的开发人员可能对这个比较难理解。这里引用一篇其他人整理的文章大概介绍一下。
原文出处：http://game.ceeger.com/forum/read.php?tid=4394
资源加载：
l AssetBundle.CreateFrom和WWW.AssetBundle
创建一个AssetBundle内存镜像
l AssetBundle.Load和Resources.Load
从AssetBundle读取一个指定名称的Asset并生成Asset内存对象。如果多次Load同名对象，除第一次外都只会返回已经生成的Asset对象，也就是说多次Load一个Asset并不会生成多个副本。
l Instantiate
Clone一个object的完整结构，包括其所有Component和子物体（详见官方文档）,浅Copy，并不复制所有引用类型。
资源释放：
l Destroy
主要用于销毁克隆对象，也可以用于场景内的静态物体，不会自动释放该对象的所有引用。
l AssetBundle.Unload(false)
释放AssetBundle文件内存镜像
l AssetBundle.Unload(true)
释放AssetBundle文件内存镜像同时销毁所有已经Load的Assets内存对象
l Reources.UnloadAsset(Object)
显式的释放已加载的Asset对象，只能卸载磁盘文件加载的Asset对象
l Resources.UnloadUnusedAssets
用于释放所有没有引用的Asset对象
l GC.Collect()
强制垃圾收集器立即释放内存Unity的GC功能不算好，没把握的时候就强制调用一下

                                                图4.1内存加载与释放

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