UNITY3D/2D游戏开发从0到1（第三版）

本书为第三版，采用 Unity2023.2 版本进行教学。在第二版的基础上，更新了理论知识体系，并进一步优化了章节内容。配合提供的 PPT 与教学案例资料，本书更加适合广大高校的"虚拟现实”与"数字媒体”等相关专业的学生进行系统教学。与第二版不同，本书新增了 Unity2023 版本一些新的技术特性：Unity 高版本全新编辑器界面知识、全新Unity 地形编辑器知识、新 UI 的 TextMeshPro 插件讲解、新输入系统、URP 渲染管线、最新导航寻路技术，以及补充业界普遍使用的 DoTween 动画插件技术等。本书分为实战项目篇与开发理论篇两部分。书中通过四大教学案例，由浅入深地展开：两个虚拟现实项目案例和两个 3D 游戏开发教学案例。旨在解决广大师生普遍存在的"掌握了大量理论知识，却缺乏实际开发经验”的问题。通过本书的学习，零基础的学员将能够在掌握系统的理论知识和丰富的案例内容后，迅速胜任虚拟现实与游戏开发等职位的技能要求。本书从初学者易于入门的角度，将全书分为 22 个章。第 1～14 章为入门内容，专为零基础学习虚拟现实与游戏开发的在校大学生准备。采用"案例化”的教学思路，将所学知识与实际案例紧密结合。第 15～22章为进阶内容，主要讲解新输入系统、Unity 2D、项目常用组件与插件、渲染管线 URP 技术、Mecanim 动画系统、导航寻路、射线技术、项目优化策略等实用技术。特别说明：为了更好地服务于高校教学，本书中的四大实战案例仅提供在配套的电子学习资料中，供读者深入研究与学习。

刘国柱，毕业于山东科技大学，二十多年软件、虚拟现实、游戏领域的研发、教学与企业培训经验。具备深厚的编程基础，历任大型上市企业做研发经理，产品总监等职位，精通大型软件运作管理和软件架构设计等。现任某大型虚拟现实公司研发产品线负责人。

目　　录
第1章　虚拟现实与游戏行业发展史 1
1.1　虚拟现实发展史 1
1.1.1　什么是“虚拟现实” 1
1.1.2　虚拟现实技术特性与原理 1
1.1.3　VR行业的发展历程 3
1.1.4　VR产业链 4
1.1.5　VR技术的应用范围与广阔前景 8
1.1.6　VR行业岗位需求 9
1.1.7　VR技术与元宇宙的关系 9
1.1.8　国内VR行业的政策指导 10
1.2　电子游戏发展史 11
第2章　Unity主要特征与下载安装 15
2.1　什么是游戏（虚拟现实）引擎 15
2.1.1　游戏引擎的功能 15
2.1.2　为什么需要使用游戏引擎 16
2.1.3　游戏引擎的发展 17
2.2　游戏（虚拟现实）引擎主要特征 17
2.2.1　Unity游戏引擎的特点 17
2.2.2　Unity引擎的主要特性 18
2.3　Unity引擎版本变化与命名规则 18
2.4　Unity2023版本下载与安装 21
2.5　Unity的资源商店 28
2.6　本章练习与总结 28
第3章　Unity编辑器与3D模型 29
3.1　Unity编辑器界面 29
3.1.1　Unity编辑器的布局与调整 30
3.1.2　Unity编辑器各个重要视图与作用 30
3.2　3D模型入门操作 32
3.2.1　3D模型的位移、旋转与缩放 32
3.2.2　3D模型操作快捷方式 34
3.2.3　选择3D模型的“正”方向 34
3.2.4　使用属性窗口进行精确调整 35
3.3　开发Unity“Hello World” 36
3.4　Unity编辑器进一步讲解 39
3.4.1　Unity菜单 39
3.4.2　项目视图 42
3.4.3　场景视图 43
3.4.4　视图显示模式 46
3.4.5　场景视图的查看与导航 46
3.5　世界、局部与左手坐标系 47
3.5.1　现实世界的“世界坐标”与“局部坐标” 47
3.5.2　演示两种坐标的差异 47
3.5.3　使用脚本方式演示差异 48
3.5.4　什么是“左手坐标系” 49
3.5.5　使用控制台窗口进行代码调试 49
3.6　脚本知识入门 50
3.6.1　键盘与鼠标输入代码 50
3.6.2　环绕旋转 50
3.7　小项目开发：地球环绕太阳旋转 50
3.8　本章练习与总结 53
3.9　案例开发任务 53
第4章　地形编辑器 54
4.1　创建基本地形 54
4.2　本章练习与总结 61
4.3　案例开发任务 62
第5章　光源 63
5.1　概述 63
5.2　光源的分类与重要参数 65
5.3　典型光源场景制作 65
5.4　本章练习与总结 67
5.5　案例开发任务 67
第6章　光照烘焙 68
6.1　概述 68
6.2　光照烘焙 69
6.3　反射探头（Reflection Probe） 71
6.4　光照探头（Light Probe） 73
6.5　光照预览（Light Explorer） 74
6.6　本章练习与总结 75
6.7　案例开发任务 75
第7章　音频 76
7.1　概述 76
7.2　音频剪辑属性 76
7.3　音频监听与音频源组件 77
7.4　音频混响器与音频滤波器组件 79
7.5　音频混音器（Audio Mixer） 80
7.6　本章练习与总结 86
7.7　案例开发任务 86
第8章　Unity脚本程序设计 87
8.1　Unity脚本编辑器介绍 87
8.1.1　什么是.NET框架 87
8.1.2　Mono与MonoDevelop 87
8.1.3　Visual Studio 88
8.2　脚本程序基础 89
8.2.1　创建脚本注意事项 89
8.2.2　项目工程分层设计 89
8.2.3　更改脚本模板 90
8.3　Unity重要脚本函数 90
8.3.1　Unity事件函数 90
8.3.2　Untiy重要核心类学习 90
8.3.3　GameObject类 91
8.3.4　MonoBehaviour类 95
8.3.5　Transform类 98
8.3.6　Time类 99
8.4　Unity脚本生命周期 99
8.4.1　Unity事件函数调用顺序 100
8.4.2　事件函数禁用与启用规律 103
8.5　Unity伪多线程揭秘 105
8.6　修改Unity脚本执行顺序 106
8.7　Unity重要应用类 108
8.8　Unity输入管理器 109
8.9　本章练习与总结 111
第9章　UI界面开发 112
9.1　概述 112
9.2 基础控件 114
9.2.1　Canvas控件 114
9.2.2　Event System控件 115
9.2.3　Panel控件 116
9.2.4　Text控件 116
9.2.5　Image控件 118
9.2.6　Button控件 119
9.2.7　Button事件系统 121
9.3　Anchor锚点与屏幕自适应 123
9.4　UGUI高级控件 124
9.4.1　Toggle控件 124
9.4.2　Slider控件 125
9.4.3　Scrollbar控件 126
9.4.4　Scroll Rect复合控件 127
9.4.5　TabPage控件 129
9.5　UGUI布局管理控件 131
9.6　TextMeshPro插件 134
9.7　本章练习与总结 135
9.8　案例开发任务 136
第10章　3D模型与动画制作 137
10.1　概述 137
10.2　3DMax软件基本使用 137
10.3　3D模型尺寸单位设置 139
10.4　3DMax模型制作与导出Unity流程 139
10.5　模型导出丢失贴图问题 143
10.6　3D文字的制作与动画 143
10.7　Legacy角色动画 145
10.8　Animation动画编辑工具 147
10.9　自定义资源包的导入与导出 151
10.10　本章练习与总结 154
10.11　案例开发任务 154
第11章　物理学模拟 155
11.1　概述 155
11.2　刚体 155
11.3　物理材质 159
11.4　脚本控制刚体 161
11.5　关节系统 162
11.5.1　铰链关节 162
11.5.2　弹簧关节 164
11.5.3　固定关节 165
11.6　物理设置（Physics Settings） 166
11.7　本章练习与总结 167
第12章　碰撞体与触发器 168
12.1　概述 168
12.2　碰撞体的分类与作用 169
12.3　碰撞检测事件函数 170
12.4　触发检测事件函数 172
12.5　碰撞过滤 173
12.6　本章练习与总结 176
12.7　案例开发任务 177
第13章　协程与调用函数 178
13.1　协程定义与功能 178
13.2　调用函数定义与功能 179
13.3　协程与调用函数的区别和适用范围 179
13.4　本章练习与总结 180
13.5　案例开发任务 180
第14章　数据传值技术 181
14.1　概述 181
14.2　SendMessage简单传值 181
14.3　SendMessage高级传值 183
14.4　本章练习与总结 184
第15章　新输入系统 185
15.1　概述 185
15.2　配置新输入系统 186
15.2.1　创建“Input Action”配置文件 186
15.2.2　配置常用移动与跳跃选项 187
15.2.3　保存配置与生成配置类 188
15.2.4　编写移动与跳跃控制脚本 189
15.3　应用脚本实验 190
第16章　Unity2D技术 191
16.1　概述 191
16.2　项目示例讲解 191
16.3　Untiy2D物理引擎 196
16.3.1　2D刚体 196
16.3.2　2D碰撞体 197
16.3.3　2D关节系统 199
16.4　Unity2D特效功能 199
16.4.1　Sprite Mask功能 199
16.4.2　精灵效应器组件 201
16.5　本章练习与总结 205
第17章　Unity常用组件与插件 206
17.1　Line Renderer ＆ Trail Renderer 206
17.2　DOTween插件 209
17.2.1　概述 209
17.2.2　基础常用功能 209
17.2.3　路径动画 211
17.2.4　摄像机特效 213
17.2.5　文字特效与序列动画控制 213
17.2.6　动画控制与精细控制 214
17.3　粒子系统 215
17.3.1　概述 215
17.3.2　粒子系统组件属性 215
17.3.3　粒子系统示例 221
17.3.4　Unity粒子包 222
17.3.5　粒子系统的脚本调用方式 223
17.4　本章练习与总结 225
第18章　Mecanim动画系统 226
18.1　概述 226
18.2　制作Mecanim动画系统 226
18.2.1　步骤一：制作Avatar（替身） 227
18.2.2　步骤二：设置动画状态机（Animator Controller） 229
18.2.3　步骤三：设置动画循环 233
18.2.4　步骤四：使用代码控制角色动画 233
18.3　融合树技术 234
18.4　动画层与身体蒙版 238
18.5　动画复用技术 241
18.6　StateMachineBehaviour脚本 241
18.7　本章练习与总结 243
第19章　URP技术 244
19.1　什么是URP 244
19.2　创建URP项目 245
19.3　如何升级到URP 248
19.4　材质升级URP 249
19.5　本章练习与总结 250
第20章　导航寻路 251
20.1　基本导航寻路 251
20.2　斜坡与跳跃 253
20.3　NavMeshLink组件 254
20.4　Nav Mesh Obstacle组件 255
20.5　NavMeshSurface组件 256
20.6　本章练习与总结 258
第21章　项目优化策略 259
21.1　遮挡剔除（Occlusion Culling） 259
21.2　层级细节（LOD） 262
21.3　项目调优工具数据分析器（Profiler） 265
21.4　项目优化策略 267
21.4.1　项目优化之Draw Call 267
21.4.2　项目优化之模型与图像方面 269
21.4.3　项目优化之光照与摄像机方面 271
21.4.4　项目优化之程序优化方面 273
21.4.5　项目优化之Unity系统设置方面 275
21.4.6　项目优化之良好开发与使用习惯 276
21.5　本章练习与总结 277
第22章　射线 278
22.1　射线概述 278
22.2　项目示例讲解 278
22.2.1　射击场景开发 278
22.2.2　角色寻路开发 280
22.3　本章练习与总结 281
附录A　全国Unity游戏研发职位笔试面试真题集锦 282
附录B　Unity开发常见错误与分析 283
附录C　Unity特殊文件夹一览表 284