虛擬現實交互設計（基於Unity引擎）（微課版）（第2版）

Unity國際認證講師；Unity國際認證開發者；開發作品《膽機組裝實訓虛擬仿真系統》參加2018年廣東省職業院校信息化教學大賽獲一等獎；指導學生參加2018-2019年度廣東省職業院校學生專業技能大賽“虛擬現實（VR）設計與制作”賽項獲一等獎；指導學生參加2018一帶一路暨金磚國家技能發展與技術創新大賽虛擬現實（VR）產品設計與開發競賽全國選拔賽獲二等獎；長期講授數字媒體設計與制作專業、數字媒體藝術設計專業課程《Unity腳本語言》和《虛擬交互設計》。

目錄

項目 1 走進Unity的世界——準備和認識開發環境 8

1.1 項目概覽 8

1.1.1　學習目標 8

1.2.2　項目需求 9

1.2　Unity的下載、安裝和激活 9

1.2.1　 相關知識：Unity可以做什麼 9

1.2.2　Unity的下載 10

1.2.3　開發環境的安裝 12

1.2.4　開發環境的激活 14

1.3　獲取資源的途徑 16

1.3.1　相關知識：什麼是資源 16

1.3.2　從Unity的“Assets Store”獲取資源 17

1.3.3　直接從Unity資源包文件導入資源 20

1.3.4　將自己創作的3D模型導出為適用於Unity的“FBX”文件 21

1.3.5　測一測：從3d Max導出適用於Unity的“fbx”文件 24

1.4　項目小結 25

1.5　課後習題 25

1.6　中英文對照表 26

項目 2 星際冒險 —通過一個小遊戲認識Unity 27

2.1 項目概覽 27

2.1.1　學習目標 27

2.1.2　項目需求 28

2.2　項目和場景的創建 28

2.2.1　相關知識：項目和場景的概念 28

2.2.2　項目和場景的創建 29

2.3　項目資源的導入和使用 35

2.3.1　資源的導入和管理 35

2.3.2　相關知識：“遊戲物體”和“組件”的概念 38

2.3.3　制作玩家控制的飛船 39

2.3.4　制作遊戲場景的背景畫面 44

2.3.5　調整遊戲畫面的大小比例 51

2.3.6　設置調整玩家的視角 52

2.3.7　制作障礙物對象 53

2.3.8　測一測：Unity常用基本概念和操作 56

2.4　交互功能的實現 57

2.4.1　查看已經導入的腳本文件 58

2.4.2　背景畫面的滾動效果 58

2.4.3　飛船的控制 61

2.4.4　隕石的隨機旋轉和平移 63

2.4.5　相關知識：“預制體”的概念及其使用方法 65

2.4.6　隕石的隨機生成 65

2.4.7　隕石的碰撞和回收 70

2.4.8　爆炸效果 79

2.4.9　刪除場景中的隕石對象並保存項目 81

2.5　項目小結 81

2.6　課後習題 82

2.6　項目拓展 83

2.7　學習成果及其評價 83

2.8　中英文對照表 84

項目 3 湖光山色——自然地形3D場景的創建 86

3.1 項目概覽 86

3.1.1　學習目標 87

3.1.2　項目需求 87

3.2　創建項目和場景 88

3.3　創建地形 88

3.3.1　創建地形對象及其對應的文件 88

89

3.3.2　相關知識：“Terrain”組件及其作用 89

3.3.3　設置地形大小規模 89

3.3.4　設置地形的基準高度 90

3.3.5　繪制地形 90

3.3.6　地形平滑 91

3.3.7　修整平地 91

3.4　美化地形 92

3.4.1　載入地形案例資源 92

3.4.2　地形貼圖 93

3.4.3　植樹 94

3.4.4　種草 96

3.4.5　相關知識：光源對象和“Light”組件 97

3.4.6　添加光源和陰影 97

3.5　添加靜態物體和水面 98

3.5.1　創建基本幾何體 99

3.5.2　添加外部模型 100

3.5.3　添加水面 101

3.6　實現漫遊功能 103

3.6.1　添加第 一人稱控制器 103

3.6.2　添加碰撞檢測功能 105

3.6.3　測一測：第 一人稱漫遊功能 107

3.7　添加其他環境效果 109

3.7.1　更改天空盒 109

3.7.2　測一測：天空盒的使用 110

3.7.3　添加霧氣效果 111

3.7.4　添加音效 112

3.8　項目小結 116

3.9　課後習題 116

3.10　項目拓展 118

3.11　學習成果及其評價 118

3.12　中英文對照表 119

項目 4 坦克大戰—角色控制和道具拾取 121

4.1 項目概覽 121

4.1.1　學習目標 121

4.1.2　項目需求 122

4.2　創建坦克並實現其移動控制 123

4.2.1　創建工程和場景並載入坦克模型 123

4.2.2　為坦克對象添加新組件 124

4.2.3　相關知識：Unity C#腳本及其基本結構 124

4.2.4　坦克移動和旋轉控制功能的實現 125

4.3　坦克炮塔的轉動控制 132

4.3.1　調整坦克模型 132

4.3.2　相關知識：炮塔旋轉功能的實現原理（射線和層） 134

4.3.3　載入炮擊位置和瞄準器對象 135

4.3.4　炮塔旋轉功能的代碼實現 136

4.3.5　設置可炮擊對象層和玩家層 139

4.3.6　測一測：對象的朝向和分層 140

4.3.7　運行並測試炮塔轉動功能 141

4.4　坦克的開炮控制 142

4.4.1　相關知識：開炮功能的實現原理（協程） 142

4.4.2　載入爆炸粒子特效 143

4.4.3　修改腳本“TurretTurn”的代碼 144

4.4.4　開火功能的代碼實現 145

4.5　道具的創建和拾取 148

4.5.1　相關知識：遊戲物體之間的交互（碰撞和觸發） 148

4.5.2　測一測：對象的朝向和分層 149

4.5.2　道具遊戲物體的創建 150

4.5.3　道具的拾取 152

4.6　項目小結 154

4.7　課後習題 155

4.8　項目拓展 157

4.9　學習成果及其評價 157

4.10　中英文對照表 158

5.1 項目概覽 159

5.1.1　學習目標 159

5.1.2　項目需求 160

5.2　創建工程和場景 161

5.3　遊戲場景的設計 162

5.3.1　遊戲場景模型的載入 162

5.3.2　音頻資源的導入和報警聲的制作 164

5.4　制作火焰和煙霧效果 166

5.4.1　相關知識：粒子系統及“Particle System”組件 166

5.4.2　導入火焰和煙霧粒子特效 166

5.4.3　添加火焰音效 169

5.4.4　設計火勢控制腳本 171

5.4.5　火焰音效控制和火勢大小界面顯示 177

5.5　滅火功能的實現 186

5.5.1　導入滅火器相關資源 186

5.5.2　實現滅火器噴射功能 188

5.5.3　設計以滅火器為武器的第 一人稱遊戲控制器 190

5.5.4　相關知識：粒子碰撞 196

5.5.5　利用粒子碰撞實現滅火交互功能 197

5.5.6　測一測：粒子碰撞實現滅火交互功能 201

5.6　遊戲管理功能的設計 202

5.6.1　相關知識：初步了解UI界面 202

5.6.2　遊戲管理相關界面的設計 202

5.6.3　界面控制器的設計和實現 207

5.6.4　測一測：“Canvas（畫布）”和“Panel（面板）” 208

5.6.5　遊戲控制器的設計和實現 209

5.6.6　遊戲運行與驗證 215

5.7　項目小結 215

5.8　課後習題 217

5.9　項目拓展 218

5.10　學習成果及其評價 219

5.11　中英文對照表 220

項目 6 異星獵手—交互界面、角色動畫及戰鬥交互 221

6.1 項目概覽 221

6.1.1　學習目標 222

6.1.2　項目需求 222

6.2　創建工程和場景 223

6.3　遊戲換裝交互界面的設計和功能實現 228

6.3.1　相關知識：常用UI對象及其功能 228

6.3.2　交互界面的設計 230

6.3.3　探索遊戲主角模型從而確定換裝思路 237

6.3.4　設計換裝功能腳本 238

6.3.5　將交互界面與換裝功能關聯 242

6.4　角色動作及角色控制的實現 247

6.4.1　相關知識：帶骨骼動畫的人物角色模型 248

6.4.2　導入第三人稱角色控制資源並應用到遊戲主角對象上 250

6.4.3　更新換裝交互界面的設置 258

6.4.4　相關知識：控制角色動作變化的原理 261

6.4.5　測一測：Unity中的角色動畫及其控制方法 264

6.5　遊戲角色戰鬥功能的實現 265

6.5.1　添加攝像機跟隨腳本並更新UI設置 266

6.5.2　添加瞄準與開槍的人形動畫 271

6.5.3　添加瞄準與開槍動作的腳本 280

6.5.4　測一測：“IK”的概念及其作用 294

6.5.5　激光束及其擊中效果的添加和功能實現 295

6.5.6　更新UI設置、運行測試並調整激光束參數 299

6.6　敵人角色的加入及其交互功能的實現 300

6.6.1　導入敵人角色 301

6.6.2　相關知識：導航功能概覽 302

6.6.3　導航功能的實現 302

6.6.4　測一測：導航功能及其實現 309

6.6.5　敵人被摧毀功能的實現 310

6.6.4　敵人自爆並對主角造成傷害的實現 312

6.6.5　試運行並驗證本節功能 326

6.7　遊戲管理功能的設計 327

6.7.1　遊戲規則 327

6.7.2　敵人出生點的設計 328

6.7.3　遊戲管理器的設計 333

6.7.4　運行遊戲驗證功能 340

6.8　項目小結 340

6.9　課後習題 341

6.10　項目拓展 343

6.11　學習成果及其評價 343

6.12　中英文對照表 344

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