Unity 3D游戏开发

写在前面
亲爱的读者和从事游戏开发的朋友们，大家好！在本书中，你将学习如何使用 Unity 来开发 3D 游戏。《Unity 3D 游戏开发》结合了实操的、循序渐进的方法并对这一切背后的理论和实践进行了讲解。你将学会使用 Blender 来进行 3D 建模和贴图、使用 GIMP 来进行 2D 美术制作、使用录音剪辑软件 Audacity 来处理音效以及使用MuseScorea 创作音乐和绘谱。最重要的是，有了 Unity，你就能把所有这些资源整合到一起，写 C# 脚本，最后完成整个游戏开发。
在学习过程中，需要从 Unity 的资源商店下载其他美术和代码资源。学生、独立游戏开发者和小型商业游戏工作室可以免费使用 Unity 这个优秀的软件。它的大部分内容都是开源的。如果认真学习这本书，就足以准备好制作自己的原创游戏，无论是个人开发者、小团队的成员还是就职于大型游戏公司的员工。
《Unity 2D 游戏开发》和《Unity 3D 游戏开发》是姐妹篇，作者都是弗朗茨·兰辛格（Franz Lanzinger）。虽然按顺序阅读这两本书有帮助，但并不是必需的。不过对于这本书，需要读者有一些编码背景，最好懂 C# 或其他类似 C 的语言（如 C  ），还需要一些代数、几何和物理学的基本知识。如果之前完全没有接触过编码，那么建议从《Unity 2D 游戏开发》开始读。
和《Unity 2D 游戏开发》一样，本书也分为两部分。在第 I 部分中，大家将逐渐熟悉需要用到的一些软件或工具。首先开发一个小型的入门级游戏，然后，把第一本书中的 2D 迷宫游戏《Dot Gam》重制为 3D 版本。在第 II 部分中，构建一个新的 3D FPS 冒险游戏，这款游戏将具备商业游戏中的许多典型特性。
a Muse Score 即缪斯乐谱，是一款免费开源的音乐创作软件，支持中文等多种语言。该软件支持用 midi 电子琴输入音高，用鼠标点选式输入音符，内置合成器提供音频回放，其中收录大量包含打击乐器和声音效果的虚拟乐器。
完成每个步骤时，你将体验到游戏开发的快乐和偶尔的挫折：第一次让角色移动时那种美妙的感觉；一心认为游戏将能够运行，却发现它无法运行，而且你找不到原因的那种痛苦。这些都是游戏开发过程的组成部分，没有什么比这些更重要。
强烈建议你在阅读本书的过程中跟着每个步骤逐步构建游戏和资源。这是最好的学习方式。事实上，对大多数人来说，这是唯一的方式！在本书中，许多资源是“从零开始”创建的。所有游戏资源、代码、彩色图片和项目文件都可以在 franzlanzinger.com 下载，因此并不一定需要输入代码或绘制任何东西。但如果在阅读本书的同时，自行构建和输入一切内容，会学到更多的知识。如果拿到的书是黑白的，可以参考 franzlanzinger.com 中的彩色图片。
当然，大家总是可以另辟蹊径，做一些不同于书中描述的事情。这样便能完全掌控自己的游戏。随着知识和技能水平的提升，大家可以迅速准备好，制作出下一个出色的、原创的热门游戏。
游戏开发是激动人心的和回报丰厚的。它可以是你的终生职业爱好，也可以成为艺术家、音乐家或软件工程师的垫脚石。需要学习的东西很多，而且有些方面一开始可能看起来很困难。不要让这些问题阻碍你前进的步伐！游戏开发相当有趣且令人有成就感，所以，请勇敢踏出第一步，放手去做吧！

《Unity 3D游戏开发》分为两部分 25 章，阐述了如何使用 Unity 来开发 3D 游戏。在带领读者熟悉游戏制作需要用到的软件工具之后，将介绍如何制作游戏，从简单的小游戏到较为复杂的商业游戏。通过阅读本书，读者将学会如何结合运用 Unity 游戏引擎和其他工具来制作具有典型商业游戏特征的 3D 游戏。 《Unity 3D游戏开发》不要求读者具备任何编程基础，适合希望从头开始学习 Unity 3D 游戏编程的读者阅读和参考。

 弗朗茨·兰辛格（Franz Lanzinger） 
雅达利经典游戏《水晶城堡》的策划与制作人 

独立游戏开发者、作者和钢琴师，兰辛格工作室创始人。40多年游戏开发生涯，全程参与了雅达利经典投币游戏《水晶城堡》的设计与制作，代表作还有任天堂红白机游戏《吃豆人小姐》和Toobin'。1991年之后，以独立游戏开发者的身份参与了超级任天堂的《领土之战》、体育竞技类游戏《撞球冠军赛》和《美国大学生篮球》以及Gubble（重制版本已上线苹果商店）。他是《蜈蚣》和《汉堡世界》两款电子游戏的记录保持者。弗朗茨不只是一名专业水准较高的作家和游戏制作人，他还是Valley和Serendipity这两个团队的首席钢琴师。弗朗茨在美国圣母大学获得数学学士学位，在加州大学伯克利校区获得数学硕士学位。

周子衿 

本科期间多次入选“院长优等生名录”，主修商业分析，曾经运用数据模型和R语言帮助某企业在半年内实现了十倍的业务增长。编程与美食爱好者，奉行深思笃行的做事原则，有志于通过技术途径和感性思维来探寻商业价值与人文精神的平衡。代表译作有《游戏项目管理与敏捷开发》《人工智能与用户体验》《Python超能学习手册》等。

第Ⅰ部分 3D 游戏开发基础
01 · 软件工具   2
1.1 电脑配置需求   2
1.2 Mac 用户注意事项   4
1.3 开发平台 Visual Studio   5
1.4 排版约定   5
1.5 第一个程序 Hello World!   6
1.6 C# 语言   7
1.7 实时游戏开发平台 Unity   8
1.8 2D 图形程序 GIMP   10
1.9 3D 图形软件 Blender   14
1.10 音频软件 Audacity   21
02 · 3D 游戏   23
2.1 Unity 中的项目设置   23
2.2 导入玩具车   25
2.3 在 Blender 中创造世界   26
2.4 在 GIMP 中制作纹理   30
2.5 Unity 中的材质   31
2.6 改进汽车   39
2.7 游戏玩法   45
2.8 用阵列修改器创建建筑物   51
2.9 声音   56
03 · 游戏开发中的 3D 基础   59
3.1 三维坐标   59
3.2 Blender 中的 3D   61
3.3 Unity 中的 3D   65
3.4 相机视图   67
3.5 3D 资源   71
04 · 设计 3D 重制版   73
4.1 2D 游戏 Dotgame   73
4.2 改造 DotGame   75
4.3 控制   76
4.4 相机   76
05 · 3D 角色 Dottima   78
5.1 创建项目   78
5.2 在 Blender 中建立 3D 模型   79
5.3 为 Dottima 绘制纹理   84
5.4 在 Unity 中控制 Dottima   89
06 · Blender 建模和动画   94
6.1 重制 3D 的 Dotrobot   94
6.2 为 Dotrobot 制作纹理   95
6.3 初次导入 Unity   98
6.4 测试   100
6.5 绑定 DotRobot   105
6.6 为 DotRobot 重新制作动画   109
6.7 再次导入 Unity   113
07 · 更多美术资源   115
7.1 Unity 资源商店   115
7.2 网络中数以百万计的网格   119
7.3 免费的纹理   120
7.4 来自 2D 游戏的 3D 模型   120
7.5 带有碰撞的 3D 游戏场地   121
08 · 首个可玩的版本   133
8.1 移动相机   133
8.2 3 个关卡   135
8.3 3D 尖刺球   137
8.4 Dottima 的 3D 箭矢   140
8.5 Unity 中的箭矢：Dottima 实例化箭矢   144
8.6 Unity 中的箭矢：箭矢的移动和方向   148
8.7 Unity 中的箭矢：箭矢的碰撞检测   151
8.8 3D 阻挡物   155
09 · 游戏结构   157
9.1 游戏状态   157
9.2 游戏结束   162
10 · 更多游戏对象和一个大型关卡   165
10.1 游戏对象   165
10.2 炸弹   170
10.3 大型关卡   181
11 · 音效和音乐   184
11.1 回顾 2D 游戏中的音效和音乐   184
11.2 另一种音效   187
11.3 用 Musecore 创作更多音乐   189
11.4 3D 音频   192
12 · GUI 和过场动画   194
12.1 标题屏幕   194
12.2 菜单   197
12.3 计分   200
12.4 隐藏鼠标指针   201
12.5 结局过场动画和时间轴   201
12.6 Cinemachine   208
12.7 集成结局过场动画   213
13 · 测试和调试   215
13.1 测试   215
13.2 古老的调试技术   219
13.3 在 Unity 中调试 C# 代码   222
13.4 Visual Studio 调试器   224
14 · 输入   228
14.1 Unity 输入系统   228
14.2 在 DotGame3d 中支持游戏手柄   229
15 · 准备发布 DotGame3D   232
15.1 发布前的测试：构建和运行   232
15.2 在不同平台上测试   233
15.3 Unity 分析器   234
15.4 发布和事后总结   235
第Ⅱ部分 3D 冒险游戏
16 · FPS 和其他   238
16.1 FPS 游戏简史   238
16.2 设计 FPS 冒险之旅   239
17 · 构建世界   242
17.1 使用 Blender 来生成地形   242
17.2 Unity 中的 Blender 地形   248
17.3 使用 Unity 生成地形   250
17.4 天空盒   260
18 · 角色控制器   262
18.1 从资源商店导入一个角色   262
18.2 移动角色   265
18.3 停、走、跑动画   270
18.4 重力   274
19 · 第一个可玩的游戏   277
19.1 3D Game Kit   277
19.2 怪物   281
19.3 怪物移动   286
19.4 中世纪村庄   290
19.5 导航网格和怪物 AI   292
19.6 创建一个大的关卡   294
19.7 GUI 和得分显示   297
19.8 怪物碰撞   299
20 · 3D 密室   301
20.1 谜题设计规则   301
20.2 密室图形   302
20.3 构建密室   305
21 · Unity 中的着色器和光照   307
21.1 概述   307
21.2 Unity 中的着色器   308
21.3 直接光照   310
21.4 间接光照   314
21.5 光线追踪   317
22 · 物理引擎   321
22.1 Unity 物理概述   321
22.2 物理学密室   324
22.3 布料   329
22.4 布娃娃向导   331
23 · 再谈音效和音乐   335
23.1 来自 Unity 资源商店的声音包   335
24 · 发布 FPSAdventure   337
24.1 Steam 的抢先体验版   337
24.2 测试和调试   338
24.3 编译和运行   338
24.4 事后总结   339
25 · 结语   340
学习   340
下一步   340
最后的思考   341
附录 A
· 本书的 C# 编码标准   343
附录 B
· 游戏开发检查清单   345

《Unity 3D游戏开发》分为两部分 25 章，阐述了如何使用 Unity 来开发 3D 游戏。在带领读者熟悉游戏制作需要用到的软件工具之后，将介绍如何制作游戏，从简单的小游戏到较为复杂的商业游戏。通过阅读本书，读者将学会如何结合运用 Unity 游戏引擎和其他工具来制作具有典型商业游戏特征的 3D 游戏。 《Unity 3D游戏开发》不要求读者具备任何编程基础，适合希望从头开始学习 Unity 3D 游戏编程的读者阅读和参考。

 弗朗茨·兰辛格（Franz Lanzinger） 
雅达利经典游戏《水晶城堡》的策划与制作人 

独立游戏开发者、作者和钢琴师，兰辛格工作室创始人。40多年游戏开发生涯，全程参与了雅达利经典投币游戏《水晶城堡》的设计与制作，代表作还有任天堂红白机游戏《吃豆人小姐》和Toobin'。1991年之后，以独立游戏开发者的身份参与了超级任天堂的《领土之战》、体育竞技类游戏《撞球冠军赛》和《美国大学生篮球》以及Gubble（重制版本已上线苹果商店）。他是《蜈蚣》和《汉堡世界》两款电子游戏的记录保持者。弗朗茨不只是一名专业水准较高的作家和游戏制作人，他还是Valley和Serendipity这两个团队的首席钢琴师。弗朗茨在美国圣母大学获得数学学士学位，在加州大学伯克利校区获得数学硕士学位。

周子衿 

本科期间多次入选“院长优等生名录”，主修商业分析，曾经运用数据模型和R语言帮助某企业在半年内实现了十倍的业务增长。编程与美食爱好者，奉行深思笃行的做事原则，有志于通过技术途径和感性思维来探寻商业价值与人文精神的平衡。代表译作有《游戏项目管理与敏捷开发》《人工智能与用户体验》《Python超能学习手册》等。