Projektowanie gier w środowisku Unity 3.x

449 Pages·2012·16.95 MB·Polish

by  Will Goldstone

Spis tre(cid:2)ci
Przedmowa 9
O autorze 11
O recenzentach 12
Wst(cid:3)p 15
Rozdzia(cid:4) 1. Odkryj trzeci wymiar 21
Zapoznanie si(cid:3) z podstawami grafiki 3D 21
Wspó(cid:2)rz(cid:3)dne 22
Przestrze(cid:4) modelu i przestrze(cid:4) (cid:5)wiata 22
Wektory 23
Kamery 24
Wielok(cid:6)ty, kraw(cid:3)dzie, wierzcho(cid:2)ki i siatki 25
Materia(cid:2)y, tekstury i procedury cieniowania 28
Fizyka bry(cid:4)y sztywnej 29
Wykrywanie kolizji 29
Podstawowe poj(cid:3)cia zwi(cid:5)zane ze (cid:2)rodowiskiem Unity 30
Metoda Unity — przyk(cid:2)ad 31
Zasoby 32
Sceny 32
Obiekty gry 32
Komponenty 33
Skrypty 33
Prefabrykaty 34
Interfejs 35
Widoki Scene i Hierarchy 36
Panel Inspector 38
Projektowanie gier w (cid:2)rodowisku Unity 3.x
Okno Project 39
Widok Game 40
Podsumowanie 40
Rozdzia(cid:4) 2. Podstawy tworzenia prototypów i skryptów 43
Twój pierwszy projekt w (cid:2)rodowisku Unity 44
Podstawowe (cid:2)rodowisko prototypowe 45
Definiowanie sceny 46
Dodawanie prostego o(cid:5)wietlenia 47
Kolejna ceg(cid:2)a w (cid:5)cianie 48
Zbuduj i zniszcz! 52
Wprowadzenie do tworzenia skryptów 53
Nowy skrypt definiuj(cid:6)cy zachowanie lub klas(cid:3) 53
Jak wygl(cid:6)da od (cid:5)rodka dzia(cid:2)anie skryptu w j(cid:3)zyku C#? 54
Jak wygl(cid:6)da od (cid:5)rodka dzia(cid:2)anie skryptu w j(cid:3)zyku JavaScript? 56
Atakowanie (cid:5)ciany 57
Deklarowanie zmiennych publicznych 58
Zrozumienie zasady dzia(cid:4)ania polecenia Translate 62
Implementacja funkcji Translate 63
Testujemy bie(cid:6)(cid:5)c(cid:5) wersj(cid:3) gry 64
Tworzenie pocisku 65
Przechowywanie obiektów jako prefabrykatów 67
Wystrzelenie pocisku 68
U(cid:6)ycie funkcji Instantiate() do konkretyzowania obiektów 68
Przy(cid:2)o(cid:7)enie wektora si(cid:2)y do bry(cid:2)y sztywnej 69
Podsumowanie 71
Rozdzia(cid:4) 3. Tworzenie (cid:2)rodowiska 73
Projektowanie gry 73
U(cid:6)ycie edytora terenu 75
Opcje menu terenu 76
Narz(cid:3)dzie edycji terenu 78
Tworzenie wyspy — s(cid:2)o(cid:4)ce, morze i piasek 83
Podsumowanie 101
Rozdzia(cid:4) 4. Postacie w grze i dalsze wykorzystanie skryptów 103
U(cid:6)ycie panelu Inspector 104
Znaczniki 105
Warstwy 106
Prefabrykaty i panel Inspector 106
Anatomia postaci 107
Dekonstrukcja obiektu First Person Controller 107
Relacje mi(cid:3)dzy obiektami nadrz(cid:3)dnymi i podrz(cid:3)dnymi 109
Obiekt First Person Controller 109
4
Spis tre(cid:2)ci
Dalsze wykorzystanie skryptów 119
Polecenia 119
Zmienne 120
Kompletny przyk(cid:4)ad 123
Funkcje 123
Tworzenie w(cid:2)asnych funkcji 125
Deklarowanie w(cid:2)asnej funkcji 127
Polecenie if else 129
Warunki wielokrotne 131
Komunikacja mi(cid:3)dzyskryptowa oraz sk(cid:4)adnia z kropk(cid:5) 133
Dost(cid:3)p do innych obiektów 133
Find() i FindWithTag() 133
SendMessage() 134
GetComponent 135
Komentarze 138
Skrypt wykonuj(cid:5)cy operacj(cid:3) poruszania postaci(cid:5) 139
Analiza skryptu 139
Deklaracje zmiennych 140
Podsumowanie 145
Rozdzia(cid:4) 5. Interakcje 147
Zewn(cid:3)trzne aplikacje modeluj(cid:5)ce 147
Ogólne ustawienia modeli 148
Meshes 148
Normals and Tangents 149
Materials 150
Animations 150
Animation Compression 151
Definiowanie modelu placówki 151
Dodawanie placówki 152
Ustalenie po(cid:2)o(cid:7)enia 153
Obrót 153
Dodanie zderzaczy 154
Dodanie komponentu Rigidbody 156
Dodanie d(cid:8)wi(cid:3)ku 156
Wy(cid:2)(cid:6)czenie automatycznej animacji 156
Kolizje i wyzwalacze 157
Rzucanie promieni 160
Zgubienie klatki 161
Wykrywanie zderzenia z przewidywaniem 162
Otwieranie drzwi placówki 163
Metoda 1. Wykrywanie kolizji 164
Metoda 2. Rzucanie promieni 179
Metoda 3. Wykrywanie kolizji wyzwalaj(cid:6)cej 185
Podsumowanie 189
5
Projektowanie gier w (cid:2)rodowisku Unity 3.x
Rozdzia(cid:4) 6. Kolekcja, inwentarz i HUD 191
Tworzenie prefabrykatu ogniwa energetycznego 194
Pobieranie, importowanie i umieszczanie 194
Identyfikacja ogniwa energetycznego 195
Skalowanie i obrót zderzacza 195
Dodawanie komponentu Rigidbody 196
Tworzenie skryptu dla ogniwa energetycznego 197
Dodawanie opcji wyzwalaj(cid:6)cego wykrywania kolizji 198
Zapisywanie obiektu w postaci prefabrykatu 199
Rozrzucanie ogniw energetycznych 200
Inwentarz gracza 200
Zapami(cid:3)tywanie poziomu zasilania 201
Dodawanie funkcji CellPickup() 202
Ograniczenie dost(cid:3)pu do placówki 204
Ograniczenie dost(cid:3)pu do drzwi za pomoc(cid:6) licznika ogniw 204
Wy(cid:2)wietlacz HUD dla ogniwa energetycznego 205
Importowanie ustawie(cid:4) tekstur GUI 206
Tworzenie obiektu GUITexture 206
Umieszczanie tekstury PowerGUI 208
Skrypt do podmiany tekstury 208
Tablice 209
Poinformowanie o otwarciu drzwi 217
Wskazówki dla gracza 221
Pisanie na ekranie za pomoc(cid:6) komponentu GUIText 221
Podsumowanie 227
Rozdzia(cid:4) 7. Konkretyzowanie obiektów i bry(cid:4)y sztywne 229
Wykorzystywanie konkretyzacji 230
Bry(cid:4)y sztywne 231
Si(cid:2)y 232
Komponent Rigidbody 232
Tworzenie minigry 233
Tworzenie prefabrykatu orzecha kokosowego 234
Tworzenie obiektu Launcher 236
Skrypt obs(cid:2)uguj(cid:6)cy rzucanie orzechami kokosowymi 238
Ko(cid:4)cowe procedury sprawdzaj(cid:6)ce 247
Ograniczenia konkretyzacji oraz usuwanie obiektów 248
Dodawanie pomieszczenia przeznaczonego do rzucania kokosami 251
Wygrywanie gry 266
Ko(cid:4)cowe usprawnienia 271
Podsumowanie 274
Rozdzia(cid:4) 8. Systemy cz(cid:5)stek 277
Co to jest system cz(cid:5)stek? 277
Particle Emitter 278
Particle Animator 278
Particle Renderer 279
6
Spis tre(cid:2)ci
Definiowanie zadania 280
U(cid:7)yte zasoby 280
Tworzenie sterty ga(cid:2)(cid:3)zi 281
Tworzenie systemów cz(cid:6)stek dla ogniska 283
Rozpalanie ognia 292
Testowanie i weryfikacja dzia(cid:4)ania 302
A wi(cid:3)c jaki mamy problem? 303
Podsumowanie 305
Rozdzia(cid:4) 9. Projektowanie menu 307
Interfejsy i menu 308
Tworzenie sceny 310
Tworzenie menu za pomoc(cid:5) obiektów GUITexture i zdarze(cid:7) myszy 315
Dodawanie przycisku uruchamiania gry 315
Skrypt obs(cid:2)uguj(cid:6)cy przycisk klasy GUITexture 315
Wczytywanie scen 318
Przypisywanie zmiennych publicznych 319
Testowanie przycisku 320
Dodawanie przycisku wy(cid:5)wietlaj(cid:6)cego instrukcje 321
Dodawanie przycisku zako(cid:4)czenia gry 321
Testowanie skryptów przy u(cid:7)yciu polece(cid:4) debugowania 324
Tworzenie menu za pomoc(cid:5) klasy GUI (cid:2)rodowiska Unity oraz kompozycji graficznych 326
Wy(cid:2)(cid:6)czanie obiektów gry 326
Tworzenie menu 326
Podsumowanie 349
Rozdzia(cid:4) 10. Podstawy animacji 351
Sekwencja animacji po wygraniu gry 351
Metoda tworzenia sekwencji animacji 352
Uruchamianie sekwencji wygrania gry 354
Tworzenie komunikatów informuj(cid:6)cych o wygraniu gry 354
Animowanie przy u(cid:7)yciu interpolacji liniowej 356
Tworzenie obiektu obs(cid:2)uguj(cid:6)cego sekwencj(cid:3) zwyci(cid:3)stwa 358
Tworzenie skryptu wygaszania ekranu i u(cid:7)ycie panelu Animation 360
Wczytywanie sekwencji wygrania gry 372
Umieszczanie obiektów GUITexture w warstwach 373
Wyzwanie — zmiana koloru ekranu w scenie Island 374
Podsumowanie 374
Rozdzia(cid:4) 11. Poprawa wydajno(cid:2)ci i ko(cid:7)cowe modyfikacje 375
Ulepszenie terenu i zdefiniowanie po(cid:4)o(cid:6)enia pocz(cid:5)tkowego gracza 376
Ulepszanie terenu 376
Modyfikacja wzgórz i dolin oraz zastosowanie techniki przenikania tekstur 377
Zdefiniowanie w(cid:2)a(cid:5)ciwej (cid:5)cie(cid:7)ki 378
Pocz(cid:5)tkowa lokalizacja postaci gracza 379
7
Projektowanie gier w (cid:2)rodowisku Unity 3.x
Optymalizacja wydajno(cid:2)ci 380
P(cid:2)aszczyzny odcinaj(cid:6)ce i mg(cid:2)a 380
Odwzorowywanie (cid:5)wiat(cid:2)a 381
Ko(cid:7)cowe upi(cid:3)kszenia 391
Wulkan! 391
Trajektorie lotu orzechów kokosowych 397
Podsumowanie 400
Rozdzia(cid:4) 12. Budowanie i udost(cid:3)pnianie 401
Opcje budowania 402
Web Player 402
Aplikacje samodzielne dla komputerów PC i Mac 404
Widget aplikacji Dashboard dla OS X 404
Ustawienia budowania 405
Ustawienia gracza 406
Ustawienia Cross-Platform Settings 406
Ustawienia Per-Platform Settings 407
Ustawienia jako(cid:2)ci 411
Ustawienia wej(cid:2)(cid:8) dla gracza 413
Budowanie gry 414
Przystosowanie do wersji sieciowej 414
Pierwsza kompilacja 421
Budowanie dla sieci 423
Udost(cid:3)pnianie swoich prac 428
Udost(cid:3)pnianie prac na portalu Kongregate.com 428
Podsumowanie 429
Rozdzia(cid:4) 13. Testy i dalsze zdobywanie wiedzy 431
Nauka poprzez dzia(cid:4)anie 432
Testowanie i finalizowanie 432
Wykorzystanie u(cid:7)ytkowników do testowania 433
Sposoby zdobywania wiedzy 437
Studiuj ró(cid:7)ne zagadnienia 437
Nie odkrywaj ko(cid:2)a na nowo 438
Je(cid:5)li czego(cid:5) nie wiesz, pytaj! 438
Podsumowanie 439
S(cid:4)owniczek 441
Skorowidz 451
8
Przedmowa
Na pocz(cid:5)tku naszej przygody z Unity byli(cid:4)my po prostu trzema programistami tworz(cid:5)cymi
niewielk(cid:5), ale ciekaw(cid:5) gr(cid:6) komputerow(cid:5). W tych czasach nie istnia(cid:2) (cid:3)aden interesuj(cid:5)cy silnik
gry, którego mo(cid:3)na by(cid:2)oby u(cid:3)ywa(cid:9) bez wysokich op(cid:2)at licencyjnych, wi(cid:6)c zdecydowali(cid:4)my si(cid:6)
na stworzenie w(cid:2)asnego. W ko(cid:8)cu stwierdzili(cid:4)my, (cid:3)e bardziej interesuje nas projektowanie
dobrych narz(cid:6)dzi ni(cid:3) samych gier. Po zastanowieniu zdali(cid:4)my sobie spraw(cid:6) z tego, i(cid:3) uzupe(cid:2)-
nienie tworzonych przez nas narz(cid:6)dzi o prost(cid:5) metod(cid:6) licencjonowania oraz wykorzystanie
otwartej spo(cid:2)eczno(cid:4)ci mog(cid:5) przyczyni(cid:9) si(cid:6) do zmiany sposobu konstruowania gier, ich dystry-
bucji oraz grania w nie przez ich projektantów.
Osi(cid:5)gni(cid:6)cie obecnego poziomu nie by(cid:2)o proste. (cid:10)yli(cid:4)my w niewygodzie, po(cid:4)wi(cid:6)caj(cid:5)c pracy
ca(cid:2)e dnie i noce, spo(cid:3)ywaj(cid:5)c stosy kanapek i tworz(cid:5)c strony internetowe dla firm prawniczych.
Od jednego z potencjalnych inwestorów (który w ko(cid:8)cu zrezygnowa(cid:2) z transakcji) us(cid:2)yszeli-
(cid:4)my kiedy(cid:4), (cid:3)e nasze marzenie o „zdemokratyzowaniu procesu projektowania gier” ma jedn(cid:5)
szans(cid:6) na sto, by si(cid:6) urzeczywistni(cid:9).
Najwa(cid:3)niejszym celem by(cid:2)o umieszczenie szalenie z(cid:2)o(cid:3)onej technologii w zgrabnym opako-
waniu i sprawienie, by by(cid:2)a ona tak prosta w u(cid:3)yciu, jak to tylko mo(cid:3)liwe. W 2009 roku z eks-
cytacj(cid:5) przyj(cid:6)li(cid:4)my wydanie pierwszej ksi(cid:5)(cid:3)ki o naszym oprogramowaniu, zatytu(cid:2)owanej
Unity Game Development Essentials, która umo(cid:3)liwi(cid:2)a wielu osobom zapoznanie si(cid:6) z syste-
mem Unity. Gdy Will przekaza(cid:2) mi informacj(cid:6), (cid:3)e zamierza opublikowa(cid:9) jej uaktualnion(cid:5)
wersj(cid:6), by(cid:2)em zaszczycony mo(cid:3)liwo(cid:4)ci(cid:5) napisania do niej wst(cid:6)pu. Will od dawna nale(cid:3)y do
spo(cid:2)eczno(cid:4)ci Unity. Spotkali(cid:4)my si(cid:6) w 2007 roku, gdy pracowa(cid:2) w Wielkiej Brytanii na uni-
wersytecie w Bournemouth i prowadzi(cid:2) wyk(cid:2)ady dotycz(cid:5)ce projektowania gier przy u(cid:3)yciu
systemu Unity. Will by(cid:2) twórc(cid:5) pierwszych poradników wideo dotycz(cid:5)cych Unity, które pozwo-
li(cid:2)y wielu pocz(cid:5)tkuj(cid:5)cym u(cid:3)ytkownikom tego systemu zapozna(cid:9) si(cid:6) z dzia(cid:2)aniem wersji 1.5
oraz pó(cid:7)niejszych.
Mimo (cid:3)e Will pracuje obecnie w Unity Technologies, wci(cid:5)(cid:3) posiada bardzo du(cid:3)e do(cid:4)wiadczenie
zwi(cid:5)zane z nauczaniem i pomaga nam we wspieraniu pocz(cid:5)tkuj(cid:5)cych u(cid:3)ytkowników poprzez
tworzenie materia(cid:2)ów szkoleniowych, prowadzenie wyk(cid:2)adów oraz aktywne uczestnictwo
w naszej spo(cid:2)eczno(cid:4)ci. Kolejne wydanie ksi(cid:5)(cid:3)ki Projektowanie gier w (cid:2)rodowisku Unity 3.x,
które trzymasz w r(cid:6)kach (lub wy(cid:4)wietlasz na ekranie laptopa albo komputera stacjonarnego),
zosta(cid:2)o ca(cid:2)kowicie odnowione, jednak(cid:3)e zachowa(cid:2)o wszystkie elementy sk(cid:2)adaj(cid:5)ce si(cid:6) na sukces
Projektowanie gier w (cid:2)rodowisku Unity 3.x
pierwszego wydania. Ka(cid:3)dy rozdzia(cid:2) ksi(cid:5)(cid:3)ki zosta(cid:2) poszerzony, ulepszony lub uzupe(cid:2)niony.
Obecnie zawieraj(cid:5) one opisy wielu opcji, które w tym czasie pojawi(cid:2)y si(cid:6) w (cid:4)rodowisku Unity.
Mimo tego ksi(cid:5)(cid:3)ka nie sk(cid:2)ada si(cid:6) jedynie z prezentacji samych nowo(cid:4)ci. Will dok(cid:2)adnie omawia
podstawy u(cid:3)ytkowania systemu oraz stosowania skryptów, a nawet próbuje rozwi(cid:5)za(cid:9) odwieczn(cid:5)
zagadk(cid:6) Unity: jakiego j(cid:3)zyka nale(cid:4)y u(cid:4)ywa(cid:5): C# czy JavaScript?. Dzi(cid:6)ki omówieniu w ksi(cid:5)(cid:3)ce
obu j(cid:6)zyków masz mo(cid:3)liwo(cid:4)(cid:9) wybrania tego, który bardziej Ci odpowiada.
Bez wzgl(cid:6)du na to, czy jeste(cid:4) grafikiem, projektantem poziomów, czy po prostu m(cid:2)odym cz(cid:2)owie-
kiem wybieraj(cid:5)cym dziedzin(cid:6) tworzenia gier komputerowych jako (cid:4)cie(cid:3)k(cid:6) swojej potencjalnej
kariery zawodowej, ksi(cid:5)(cid:3)ka ta jest fascynuj(cid:5)cym poradnikiem pozwalaj(cid:5)cym na zdobycie wiedzy
o dzia(cid:2)aniu (cid:4)rodowiska Unity. Rozpoczynaj(cid:5)c od zapoznania si(cid:6) z podstawami grafiki trójwy-
miarowej, b(cid:6)dziesz móg(cid:2) nauczy(cid:9) si(cid:6) wszystkiego od samego pocz(cid:5)tku. Nie jest tu wymagana
(cid:3)adna wst(cid:6)pna wiedza, a mimo tego ksi(cid:5)(cid:3)ka zachowuje odpowiednie tempo, pozwalaj(cid:5)c Ci na
przewracanie jej kartek i tworzenie kodu!
Chcia(cid:2)bym osobi(cid:4)cie powita(cid:9) Ci(cid:6) w spo(cid:2)eczno(cid:4)ci Unity. Mam nadziej(cid:6), (cid:3)e b(cid:6)dziesz mia(cid:2) tyle
rado(cid:4)ci z przeczytania tej ksi(cid:5)(cid:3)ki, ile my mamy dzi(cid:6)ki pracy w Unity Technologies.
David Helgason
Prezes i wspó(cid:2)za(cid:2)o(cid:3)yciel Unity Technologies
10
O autorze
Will Goldstone od dawna nale(cid:3)y do spo(cid:2)eczno(cid:4)ci Unity. Pracuj(cid:5)c w firmie Unity Technologies,
oferuje wsparcie techniczne, zajmuje si(cid:6) zagadnieniami edukacyjnymi, kontaktami ze spo-
(cid:2)eczno(cid:4)ci(cid:5) oraz udzielaniem pomocy projektantom. Stopie(cid:8) naukowy zwi(cid:5)zany z kreatywn(cid:5)
edukacj(cid:5) oraz wieloletnie do(cid:4)wiadczenie w pracy jako wyk(cid:2)adowca wy(cid:3)szej uczelni pomog(cid:2)y
mu w napisaniu pierwszej na rynku ksi(cid:5)(cid:3)ki dotycz(cid:5)cej (cid:4)rodowiska Unity, zatytu(cid:2)owanej Unity
Game Development Essentials, a tak(cid:3)e w stworzeniu odpowiednich poradników wideo. Wyko-
rzystuj(cid:5)c swoj(cid:5) stron(cid:6) internetow(cid:5) http://www.unity3dstudent.com, Will zaprasza codziennie
nowych u(cid:3)ytkowników do rozwijaj(cid:5)cej si(cid:6) spo(cid:2)eczno(cid:4)ci projektantów gier. Nieregularnie publi-
kuje tak(cid:3)e swoje artyku(cid:2)y na stronie http://willgoldstone.com.
Oto osoby, którym chcia(cid:2)bym podzi(cid:3)kowa(cid:4) za wsparcie przy tworzeniu niniejszej ksi(cid:5)(cid:6)ki, jak równie(cid:6) za to,
(cid:6)e by(cid:2)y po prostu wspania(cid:2)e: Teck Lee Tan (@LoTeKk) (podzi(cid:3)kowanie za stworzenie zasobów graficz-
nych); wszyscy wojownicy ninja z Unity Technologies: Rune Skovbo Johansen, Nicholas Francis (@unitynich),
David Helgason (@davidhelgason), Joachim Ante, Graham Dunnett, Andy Brammall (@andybrammall),
Andy Stark, Charles Hinshaw, Roald Hoyer-Hansen (@brokenpoly), Carl Callewaert (@carlunity), Chris
Pope (@CreativeChris1), Dave Shorter, Mark Harkness (@IAmRoflHarris), Ricardo Arango, Rob Fairchild
(@robfairchild), Olly Nicholson, Cathy Yates, Adam Buckner, Richard Sykes, Emil Johansen (@AngryAnt),
Ethan Vosburgh, Joe Robins (@JoeRobins)… i wiele innych wspania(cid:2)ych osób, których nie mog(cid:2)em tu
wymieni(cid:4)!
Na li(cid:7)cie musz(cid:5) si(cid:3) tak(cid:6)e pojawi(cid:4) moi przyjaciele, którzy s(cid:5) zwi(cid:5)zani z Unity: Bob Berkebile (@pixelpla-
cement), Tom Jackson (@quickfingerz), Thomas Pasieka (@thomaspasieka), Cat Burton (@catburton),
Mike Renwick (@runonthespot), Mark Backler, Russ Morris (@therussmorris), Jasper Stocker (@jas-
perstocker), Paul Tondeur (@paultondeur), David Fugère-Lamarre, Benjamin Lee, Steffen Franz, Aaron
Grove, Bastien Fontaine. Nie mog(cid:3) oczywi(cid:7)cie zapomnie(cid:4) o Mamie, Tacie, Rach, Penny i pozosta(cid:2)ych
przyjacio(cid:2)ach.