Unity 3D 游戲場景設(shè)計(jì)實(shí)例

目前 Unity 3D 在游戲開發(fā)方面常用的游戲地形系統(tǒng)制作元素，接下來我們通過一個(gè)實(shí)踐案例制作一個(gè)完整的三維游戲場景。

案例設(shè)計(jì)

本案例將創(chuàng)建一個(gè) 3D 游戲場景，其中包含了 Unity 3D 中提供的各種地形資源，如樹木、山地、風(fēng)域等。

案例實(shí)施

1. 選擇相關(guān)資源加載到項(xiàng)目中。

執(zhí)行 Create → New Project 命令，在 Project Location 中輸入創(chuàng)建項(xiàng)目的文件夾地址，或者單擊后面的 Browse 按鈕，然后在 Import the following packages：中選擇要導(dǎo)入的項(xiàng)目文件包，每個(gè)文件包都帶有一些插件功能。

注：

• 如果將所有的復(fù)選框都選中，會使得 Unity 3D 在開始加載的時(shí)候速度很慢，所以大多數(shù)情況下，在創(chuàng)建 Unity 3D 項(xiàng)目文件的時(shí)候，只選擇需要用到的包就可以了，在這里選擇 Environment 選項(xiàng)。

1. 創(chuàng)建項(xiàng)目。

在創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目之后，新項(xiàng)目的各個(gè)面板中只有 Project（項(xiàng)目文件欄）包含了兩個(gè)文件夾，這兩個(gè)文件夾里面是之前導(dǎo)入的項(xiàng)目文件包里的所有文件。

1. 創(chuàng)建地形。

執(zhí)行 GameObject → 3D Object → Terrain 選項(xiàng)。

1. 設(shè)置地形信息。

單擊 Terrain 中的 Set Resolution 按鈕，選擇設(shè)置地形大小、高度等相關(guān)信息（在每一個(gè)地形參數(shù)的右側(cè)直接輸入數(shù)值即可修改它），地形參數(shù)包括地形的高度、長度、寬度、分辨率和高度圖等。

1. 更改地形屬性。

在場景面板中選中剛才創(chuàng)建的地面對象 Terrain，也可以在 Hierarchy 視圖中選中 Terrain。

然后，在 Inspector 屬性面板中會馬上發(fā)現(xiàn)與之對應(yīng)的屬性，包含 Position（坐標(biāo)）、Rotation（旋轉(zhuǎn)量）、Scale（縮放尺寸）以及地面對象固有的 Terrain（Script）和 Terrain Collider。

1. 繪制凸起地形。

通過設(shè)置地形參數(shù)就可以對地形上的地貌進(jìn)行編輯，單擊平整的地形，之后在右側(cè)的 Inspector 中的 Terrain（Script）中就可以對地貌進(jìn)行編輯。

注：

游戲開發(fā)中主要使用左邊 3 個(gè)按鈕設(shè)置地形起伏：

• Raise/Lower Terrain（提高和降低高度）

• Paint Target Height（繪制目標(biāo)高度）

• Smooth Height（平滑高度）

1. 筆刷調(diào)節(jié)。

在設(shè)計(jì)山脈的過程中可能涉及不同高度、不同大小以及不同形態(tài)的高山。

在每一種筆刷的下方也可以對筆刷的大小等屬性進(jìn)行調(diào)節(jié)。

其中，筆刷面積的大小決定了筆刷所能夠覆蓋的區(qū)域，小的數(shù)字將會繪制較小的地形，大的數(shù)字（最大100）將繪制較大的地形。透明度決定了筆刷繪制的地形的透明程度。

選擇筆刷后，就可以在 Scene 視圖中使用筆刷在地形上刷出凹陷與凸起效果，使用不同筆刷繪制的效果圖。

• 第一種筆刷。在首選項(xiàng)中可以對地形進(jìn)行山脈的設(shè)計(jì)，單擊此按鈕，激活提高和降低地形高度的工具。

在 Scene 視圖中，如果在地形上移動鼠標(biāo)，會有一個(gè)藍(lán)色的圓圈，這是筆刷的作用區(qū)域。

在設(shè)計(jì)的過程中可能涉及不同高度、不同大小、不同形態(tài)的高山以及凸起。

下面的各類筆刷功能將會很簡單地實(shí)現(xiàn)這一不同的需求，同時(shí)在 Brushes 下方可以對筆刷的大小等屬性進(jìn)行調(diào)節(jié)，如下圖所示。

• 第二種筆刷。地形編輯器中的第二個(gè)按鈕可以對地形高度進(jìn)行設(shè)計(jì)，此時(shí)可以打開設(shè)置地形特定高度頁面，如下圖所示。

其中的 Height 參數(shù)用于設(shè)置地形的最大高度（注意：此時(shí)用 Height 而不是 Opacity 設(shè)置最大高度）。

• 第三種筆刷。地形編輯器中的第三個(gè)按鈕是平滑過渡地形工具。選擇一個(gè)合適畫筆。

在 Scene 視圖中拖動鼠標(biāo)即可平滑過渡地形，可以對已經(jīng)設(shè)計(jì)好的，看起來嶙峋的山脈地形進(jìn)行平滑過渡處理，更加符合山脈的特征。

從上圖中可以看出，平滑的效果還是相當(dāng)明顯的，在進(jìn)行了前 3 個(gè)選項(xiàng)的編輯之后，初始的地貌已經(jīng)出現(xiàn)了，接下來就進(jìn)行地貌材質(zhì)貼圖并布置一定量的花草樹木。

1. 凹陷地形的制作。想要制作凹陷地形，首先需要在 Paint Height 工具中抬高地形，單擊 Paint Height 工具，選擇 Height（Flatten）

此時(shí)，按住 Shift 鍵，使用前 3 個(gè)地形工具即可刷出凹陷地形。

1. 對地形進(jìn)行相關(guān)材質(zhì)的貼圖。到目前為止，地形已經(jīng)建好了，但是十分粗糙，默認(rèn)的地形貼圖是灰色的，接下來給地形添加貼圖，讓地形看起來更為美觀。

Unity 3D 提供了很多地形貼圖，如果在之前創(chuàng)建項(xiàng)目時(shí)沒有導(dǎo)入資源，此時(shí)可以在 Project 視圖中右擊，執(zhí)行 Import Package→Environment 命令將環(huán)境資源導(dǎo)入項(xiàng)目。

最后，為地形添加導(dǎo)入的地形貼圖，單擊地形貼圖按鈕（從左數(shù)第 4 個(gè)按鈕），在界面右下角點(diǎn)擊 Edit Textures 中的 add Texture 選項(xiàng)，具體參數(shù)如下：

• Add Texture ： 添加地形貼圖。

• Edit Texture ： 編輯地形貼圖。

• Remove Texture ： 添刪除地形貼圖。

選擇 Add Texture，此時(shí)彈出 Add Terrain Texture 界面，選擇 Select 選項(xiàng)，將預(yù)先載入的紋理作為地形貼圖紋理，然后單擊 Add 按鈕，右側(cè)的 Inspector 屬性面板選擇就會出現(xiàn)材質(zhì)的縮略圖。

貼圖后地形就會被紋理自動全部覆蓋。

為了模擬更加真實(shí)的效果，在場景中可以選擇繼續(xù)添加紋理圖片，此時(shí)可以選擇不同的筆刷對場景中不同的地點(diǎn)進(jìn)行紋理變換。

1. 添加樹木。

在地形編輯器中單擊第五個(gè)按鈕，執(zhí)行 Edit → Remove tree types → Add tree 命令，即可完成樹木的添加。

參數(shù)列表：

• Add Tree ： 添加樹模型。

• Edit Tree ： 編輯樹模型。

• Remove Tree ： 刪除樹模型。

根據(jù)地形環(huán)境特點(diǎn)，選擇合適的樹木種類，單擊 Add 按鈕完成添加。

右側(cè)的 Inspector 面板中會出現(xiàn)所選樹的圖形，同時(shí)在下方的 Settings 中也會有關(guān)于樹模型屬性的設(shè)置，例如筆刷大小、樹的密度、樹的高度、樹的隨機(jī)顏色變化等。

在這里就可以以筆刷形式把樹“畫”在地形上。

1. 加入一些花草以及巖石。

首先在地形編輯器中選擇第六個(gè)按鈕（添加草與網(wǎng)格模型）可以設(shè)置草的最大高度、草的最小高度、密度以及間隔顏色等。

參數(shù)列表：

• Brush Size ： 設(shè)置筆刷大小 。

• Opacity ： 設(shè)置繪制高度。

• Target Strength ： 設(shè)置繪制密度。

• Add Grass Texture ： 添加草的貼圖。

• Add Detail Mesh ： 添加自定義網(wǎng)格模型。

• Edit ： Edit。

• Remove ： 刪除模型。

選擇 Edit → Remove Detail meshes 中的 Add Grass Texture 選項(xiàng)，就可以彈出添加草的對話框，如下圖所示。

單擊 Add 按鈕之后右側(cè) Inspector 面板中的 Details 就會出現(xiàn) Grass 選項(xiàng)，在 Brush 中選擇合適的筆刷類型，在地形中就可以畫出草地。

1. 其他設(shè)置。

做到這一步，一個(gè)簡單的地形已經(jīng)建立起來了，現(xiàn)在模型還是略顯單調(diào)。

1. 水的添加。

在 Project 文件夾里找到 Water 文件夾，具體路徑為 "Assets/Standard Assets/water（pro only/basic/Water/Water4/Water4Example（Advanced））"。

有兩種添加水資源的方式，第一種方法是直接將 Water4Example（Advanced）文件拖入 Scene 場景中，第二種方法是將水資源拖曳到 Hierarchy 視圖中，在 Hierarchy 視圖中就可以看到 Water4Example（Advanced），單擊就可以找到 Scene中的水模型，運(yùn)用快捷鍵W（移動）和 R（縮放）在場景中正確地放置水，如下圖所示。

1. 為場景添加光影效果。

選中光照對象 Directional light，在它的屬性面板中找到 Shadow Type（陰影模式），默認(rèn)的是 No Shadows（沒有陰影），可以將它改成 Soft Shadows（軟渲染陰影）或 Hard Shadows（硬件渲染陰影）。

Soft Shadows 以消耗 CPU 的計(jì)算為代價(jià)來產(chǎn)生陰影效果，這種模式運(yùn)行速度較慢，但對于機(jī)器配置比較落后的使用者是唯一的選擇。

Hard Shadows 可利用新一代 GPU 的顯卡加速功能進(jìn)行陰影效果的渲染處理，其運(yùn)行速度比較快，渲染效果也比較理想。

無論選擇哪一個(gè)選項(xiàng)，動畫場景的物體都會相對于陽光產(chǎn)生陰影效果。

1. 測試場景。

1. 第一人稱漫游操作。

接下來需要設(shè)計(jì)并創(chuàng)建獨(dú)特的角色來充滿世界，這樣玩家可以控制一個(gè)真實(shí)的角色，玩家角色是玩家用和游戲進(jìn)行交互的化身，增加了游戲的趣味性。

通常角色會分為 3 類：

• 第一人稱。

• 第三人稱。

• 隱含角色。

Unity 3D 支持這些類型，在 Unity 3D 中，角色是通過 Character Controller 定義的。

為場景中添加第一人稱角色非常簡單，攝像機(jī)就像角色的眼睛一樣在世界中漫游。具體步驟如下。

確定建立項(xiàng)目時(shí)已載入 Character Controller 資源，如果在創(chuàng)建項(xiàng)目時(shí)沒有載入資源，執(zhí)行 Assets → Import Package → Characters 命令即可。

在資源面板中搜索 FPSController，在搜索導(dǎo)航欄中輸入 f，此時(shí)可以在資源面板中看見預(yù)置的 First Person Controller。

將 Project 面板中的 FPSController 拖到 Scene 視圖中（FPSController 要高于地面）。

FPSController 自帶攝像機(jī)，此時(shí)可以將場景中的主攝像機(jī)（Main Camera）刪除。

1. 測試效果。

可以在平面上通過 W、A、S、D 鍵以及上下左右方向鍵控制前進(jìn)、后退、左右旋轉(zhuǎn)、鼠標(biāo)也可以通過旋轉(zhuǎn)確定移動方向。

將第一人稱視角應(yīng)用到已經(jīng)建立好的游戲場景中，實(shí)現(xiàn)第一人稱漫游。

到此整個(gè) 3D 游戲場景實(shí)例結(jié)束。