Unity3D高级编程

1、标签(Tag)和图层(Layer)

他们都用于游戏物体分类，但是侧重点不一样。

标签便于代码中对特定物体进行操作。

图层则服务于渲染和碰撞管理，如控制摄像机渲染、光源影响及碰撞设置。

标签和图层的位置：

（1）标签Tag

用来对游戏物体进行分类的，从而更加方便的在代码中对某一类物体进行统一操作。

常用函数：

函数名

功能

GameObject.FindWithTag()

GameObject.FindGameObjectWithTag()

查找场景中指定标签的物体，但是当场景中有多个同样标签的物体时，无法保证返回的时哪一个。

GameObject.FindGameObjectsWithTag()

返回场景中指定标签的所有物体

（2）层Layer

为了渲染和碰撞进行分类。

1）让摄像机只渲染某些层的物体，对另一些层的物体不渲染（即不显示）

2）让光源只照亮某些层的物体，而对另一些层的物体不影响。

3）供射线投射用于选择性地忽略碰撞体或创建碰撞

函数名	功能
Physics.Raycast()	发射射线、检测碰撞。其中有一个参数可以选择射线可以与哪些层的物体发生碰撞检测
collider2D.IsTouchingLayers()	collider是一个2D碰撞体，此函数判断此2D碰撞体是否与指定层上的物体接触
gameObject.layer	获取该游戏物体对应的层

4）设置层与层之间能否碰撞

在【Edit -> Project Settings -> Physics】中，

用来设置层与层之间能否发生碰撞的。如果把✔去掉，就表示行和列分别对应的两个层不会发生碰撞。

2、预制体

（1）预制体变体

当你将一个已经是预制体的游戏对象再次拖入Assets窗口时，弹窗就会提示，想要创建另一个原始预制体还是想要创建该原始预制体的变体。当选择第二个选项，则预制体变体创建成功。

预制体变体是原始预制体的派生类（是子类），子类也受到基类的影响，但也可以和基类有不同的地方。其不同的地方不受基类影响，子类也可以New实例，叫做预制体变体实例。

（2）修改预制体

如果Hierarchy中预制体实例被修改了，面板上就会多出一些选项。

当前预制体实例添加了2物体之后，图片出现"+"号，这表示这个2是新添加的，并不是原始预制体本身拥有的。此时可以：

1）Revert All：重置预制体，清除所有修改，把预制体变回原来的样子

2）Apply All：应用所有修改，报错所有修改，此时Assets中的预制体也将被改变

（3）将预制体实例变回一个普通的GameObject

断绝预制体实例和Assets中预制体的关系，它就会变回一个普通的游戏物体。

（4）删除预制体

当删除了Assets中的预制体，Hierarchy中的此预制体实例会变红，这时在提示我们预制体丢失，但不会影响使用，想让他不再是红色，破坏它把它变回普通游戏物体即可。

3、Time类使用

属性	功能
Time.time	游戏开始到现在所花的时间，单位是秒。
Time.timeScale	时间缩放值，值1意味着实时。值0.5意味着半速，值0意味着暂停。用于游戏的快进暂停功能
Time.deltaTime	上一帧到这一帧的游戏时间
Time.fixedDeltaTime	固定时间间隔

4、异步加载场景

示例代码：

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

public class AsyncTest : MonoBehaviour
{
    private AsyncOperation operation;
    float timer = 0;

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

    IEnumerator loadScene()
    {
        operation = SceneManager.LoadSceneAsync("SampleScene");
        operation.allowSceneActivation = false;
        yield return operation;

    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        Debug.Log(operation.progress);
        timer += Time.deltaTime;

        if(timer > 5)
        {
            operation.allowSceneActivation = true;
        }
    }
}

5、角色移动

（1）直接修改组件位置

最基础的方式，是改变物体位置的最直接的方式。

适用于既没有物理系统，也对移动没有特殊要求的情况。

示例：

public class MoveTest : MonoBehaviour
{
    public float speed;

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

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        Move();
    }

    void Move()
    {
        float moveX = Input.GetAxisRaw("Horizontal");
        float moveZ = Input.GetAxisRaw("Vertical");
        Vector3 dir = new Vector3(moveX, 0, moveZ).normalized;

        transform.Translate(dir * Time.deltaTime * speed);
    }
}

注意！！

1）GetAxis和GetAxisRaw的区别：如果你希望有一个平滑的输入响应，适用于移动角色等需要渐变效果的情况，可以使用 Input.GetAxis("Horizontal")。如果你需要快速、立即响应的输入，比如在一些快节奏的游戏中，可能更适合使用 Input.GetAxisRaw("Horizontal")。

2）直接移动的方法汇总：

transform.Translate(dir * Time.deltaTime * speed);
transform.position += dir * Time.deltaTime * speed;
transform.TransformPoint(dir * Time.deltaTime * speed);

（2）资源商城下载角色控制系统成品

比如去商城搜索 3rd person

（3）角色控制器组件Character Controller

向人物添加Character Controller组件

参数	描述
Slope Limit 斜度限制	可直接沿着向上移动的最大坡度
Step Offset 每步偏移量	可直接跨越的最大障碍高度
Skin Width 蒙皮厚度	皮肤厚度，值较大可减少抖动，较小可能导致角色卡住，一般设置为半径的10%（ps：但是这样会导致角色挨不着地面，所以这时候可以调整Center的Y轴值，即可使角色接触地面）
Min Move Distance 最小移动距离	当橘色的单次移动距离小于该值时，则被忽略，不生效。可用于减少抖动
Radius & Height 半径和高度	所控制角色的半径和高度

示例：

public class MoveTest : MonoBehaviour
{
    private CharacterController player;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        player = GetComponent<CharacterController>();
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
        float vertical = Input.GetAxis("Vertical");
        Vector3 dir = new Vector3(horizontal, 0, vertical);
        player.SimpleMove(dir);

        if(player.isGrounded)
        {
            Debug.Log("正在地面上...");
        }
    }
}

注意！！移动的两个方法Move和SimpleMove的区别：

1）Move为更复杂的移动，不计算重力影响。

无重力效果，自定实现重力，可做跳跃功能
返回值（CollisionFlags对象），返回角色与物体碰撞的信息

2）SimpleMove：以一定速度来移动，移动时自动计算重力因素影响

不受Y轴速度影响，自带重力吓偶句，无法实现跳跃功能
返回值为Bool，当角色接触地面返回True，反之为False
SimpleMove方法是CharacterController组件提供的一个用于处理角色平面移动的简化方法，它自动处理了角色与地面的碰撞检测和摩擦，但它不支持跳跃等垂直方向的动作

（4）通过物理系统自己做

通过物理方式对物体施加力，改变物体运动状态的方式让物体移动，其中最核心的组件就是Rigidbody。

Rigidbody参数说明：

示例：

public class MoveTest : MonoBehaviour
{
    Rigidbody rb;
    public float speed;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        rb = GetComponent<Rigidbody>();
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
        float vertical = Input.GetAxis("Vertical");
        Vector3 dir = new Vector3(horizontal, 0, vertical).normalized;
        rb.MovePosition(transform.position + dir * Time.deltaTime * speed);
    }
}

刚体移动的方法：

AddForce： rb.AddForce(dir * speed * Time.deltaTime)
修改velocity：rb.velocity += dir * speed * Time.deltaTime
MovePosition： rb.MovePosition(transform.position + dir * speed * Time.deltaTime);

（5）CharacterController和Rigidbody的区别

1）CharacterController

处理斜坡
处理台阶
不会卡墙

2）Rigidbody

自带重力
提供阻力
可以和物理对象交互

（6）完整的角色控制器代码

示例代码：

public class MoveTest : MonoBehaviour
{
    private CharacterController cc;
    public float speed = 12f;
    public float gravity = -9.81f;
    public float jumpHeight = 3f; // 跳跃高度

    public Transform groundCheck; // 用来获取生成球体的位置
    public float groundDistance = 0.4f;
    public LayerMask groundMask; // 值判断为地面的层

    Vector3 velocity;
    bool isGrounded; // 检测是否在地面

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        cc = GetComponent<CharacterController>();
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {

        // CheckSphere 检验球，创建一个看不见的球用来检测，碰到就是true没有碰到就是false
        // 第一个值是球的位置，第二个是圆的半径，第三个是可筛选的层
        isGrounded = Physics.CheckSphere(groundCheck.position, groundDistance, groundMask); // 检测是否在地面

        if ((isGrounded && velocity.y < 0))
        {
            velocity.y = -2;
        }

        float moveX = Input.GetAxisRaw("Horizontal");
        float moveZ = Input.GetAxisRaw("Vertical");

        Vector3 dir = (transform.right * moveX + transform.forward * moveZ).normalized;

        // 平移
        cc.Move(dir * speed * Time.deltaTime);

        if(Input.GetButtonDown("Jump") && isGrounded)
        {
            // 物理公式 v=sqrt(v*-2*g)
            velocity.y = Mathf.Sqrt(jumpHeight * -2f * gravity);
        }

        velocity.y += gravity * Time.deltaTime;

        // 再乘一个Time.deltaTime是由物理决定的1/2gt^2
        cc.Move(velocity * Time.deltaTime);

    }
}