Unity 游戏开发、03 基础篇 | C#初级编程

C#初级编程

https://learn.u3d.cn/tutorial/beginner-gameplay-scripting

8 Update 和 FixedUpdate

Update（不是按固定时间调用的） 经常用于

• 移动非物理特性的物体（不是物理对象）
• 简单定时器
• 接收输入

FixedUpdate（调用时间间隔相同）

• 进行任何必要的物理计算（任何物理对象）
  • 最好使用力来定义移动

使用 IDE 的 Unity Event Functions 插入函数

9 点积、叉积

点积算出标量，如果点积为 0 则两个向量互相垂直，飞机模拟例子：

• 点积 = 0，飞机前向 Z 轴 与 Y 轴垂直，此时阻力最小
• 点积 > 0，飞机在爬升，此时阻力变大
• 点积 < 0，飞机在俯冲

叉积算出新向量。使用左手坐标系根据 A 、B 确定 C 的方向（中指）

• 为了确定围绕哪个轴施加扭矩 来转动坦克炮塔
• 如果知道炮塔目前朝向和目标朝向，则可以用叉积算出需要围绕的轴的方向

10 启用和禁用组件

private Light myLight;

private void Start()
{
    myLight = GetComponent();
}

private void Update()
{
    if (Input.GetKeyUp(KeyCode.Space))
        myLight.enabled = !myLight.enabled;
}

11 激活游戏对象

• 父节点无效后，子节点也会一同跟着无效，（不活跃节点在层次结构中依旧可见）
  • 利用父节点保持对对象群的控制
  • 子节点由于父节点被禁用而禁用时，只针对子节点setActive不管用，想要重新激活子节点就必须重新激活父节点
• 要确认某个节点是否为活跃状态
  • activeSelf 看节点本身
  • activeInHierarchy 看父子关系（父节点关则false；根节点自身为父节点）

Debug.Log(myObject.activeSelf);
Debug.Log(myObject.activeInHierarchy);

12 物体移动

• 默认移动，旋转都是 Space.self
• 移动一个有碰撞体的对象（带物理效果的物体），不能用 Translate 与 Rotate

public void Rotate(Vector3 axis, float angle) => this.Rotate(axis, angle, Space.Self);

13 LookAt

让摄像机看向某一物体

public Transform target;
private void Update()
{
    transform.LookAt(target);
}

14 Lerp

线性插值会在两个给定值之间找到某个百分比的值。

float result = Mathf.Lerp (3f, 5f, 0.5f);
// Color.Lerp 和 Vector3.Lerp

Vector3 from = new Vector3 (1f, 2f, 3f);
Vector3 to = new Vector3 (5f, 6f, 7f);
// 此处 result = (4, 5, 6)
Vector3 result = Vector3.Lerp (from, to, 0.75f);

在对值进行平滑时，通常情况下最好使用 SmoothDamp 函数。想要实现特定效果时，才应使用 Lerp 进行平滑。

Unity - Scripting API: Mathf.SmoothDamp (unity3d.com)

Need help understanding the Mathf.SmoothDamp function - Unity Forum

ref velocity 存在的必要性

如果目标距离较远，函数会尝试加速你的位置，如果目标越来越近，则会减速。为了加速/减速，你需要知道你的速度有多快，这就是速度参数

16 GetButton、GetKey

• GetKey 需要使用 KeyCode 类型参数
• KeyCode 只与特定键相关，建议使用 GetButton
  • 参数是字符串，可以在 Project Settings | Input Manager 中设置，灵活性很大
• 两种方式都有三种状态：Down、状态、Up

private void Update()
{
    if(Input.GetButtonDown("Jump"))
        Debug.Log("按下了空格键");
    if(Input.GetButtonDown("Fire1"))
        Debug.Log("按下了鼠标左键");
}

17 GetAxis、GetAxisRaw

• GetButton、GetKey 只返回布尔值
• GetAxis 返回浮点值，介于-1到1之间
• GetAxisRaw  返回浮点值，仅返回 -1，0，1，不受平滑过滤参数影响
  • 针对需要严格控制输入的2D游戏非常有用

• Gravity 按钮松开后归零的速度（越高归零越快）
• Sensitivity 按钮按下后到达1或-1的速度有多快（越高越快）
• Dead 值针对手柄盲区（LS、RS轻微转动不影响）(越大盲区越大)

private void Update()
{
    float x = Input.GetAxis("Horizontal");
    float v = Input.GetAxis("Vertical");
    float x2 = Input.GetAxisRaw("Horizontal");
    float v2 = Input.GetAxisRaw("Vertical");
    Debug.Log($"{x} {v} {x2} {v2}");
}

void Movement ()
{
    float forwardMovement = Input.GetAxis("Vertical") * speed * Time.deltaTime;
    float turnMovement = Input.GetAxis("Horizontal") * turnSpeed * Time.deltaTime;

    transform.Translate(Vector3.forward * forwardMovement);
    transform.Rotate(Vector3.up * turnMovement);
}

18 OnMouseDown

用于检测对 带碰撞体组件的物体节点 或 GUI元素 鼠标点击事件

以下代码针对一个物理物体，每次鼠标点击给予 forward 反方向的推力

private void OnMouseDown()
{
    Debug.Log($"点击 {gameObject.name}");
    rb.AddForce(-transform.forward * 500f);
}

19 GetComponent

GetComponent 性能消耗大，应该尽量减少调用，最好是在 Awake，Start 调用

20 deltaTime

定时器功能与平滑移动（按速度移动）

public float speed = 8f; 
public float countdown = 3.0f;

void Update ()
{
    countdown -= Time.deltaTime;
    if(countdown <= 0.0f)
        light.enabled = true;

     if(Input.GetKey(KeyCode.RightArrow))
        transform.position += new Vector3(speed * Time.deltaTime, 0.0f, 0.0f);
}   

21 值、引用

• 值类型对应的值被改变，只会影响特定变量
• 引用类型指向的值被改变，所有包含相同存储地址的引用类型变量都会受到影响

    void Start () 
    {
        //值类型变量
        Vector3 pos = transform.position;  // 值拷贝
        pos = new Vector3(0, 2, 0); 
        
        //引用类型变量
        Transform tran = transform;
        tran.position = new Vector3(0, 2, 0);
    }

22 类

• 拆分类的功能，不要全部写在一起（单一职责原则）
  • 如射击类、移动类、库存类
• 多用代码段，比如 ctor 生成构造函数
• 先全面仔细设计脚本结构，再开始编写一个大类，将各种不同内容囊括其中

23 Instantiate

Instantiate 用于动态生成预制体对象（创建预制件的克隆体）

⭐动态实例化生成的子弹预制体节点被强制转型成了 RigidBody

public Rigidbody bulletPrefab; // 可以不是GameObject而是绑定的组件
public Transform firePosition;
public float bulletSpeed;   
...
Rigidbody bulletInstance = Instantiate(bulletPrefab, firePosition.position, firePosition.rotation) as Rigidbody;

案例中用到了 as 关键字。《C# 8.0本质论》里没有写

• 按（Rigidbody）显式转换方式如果转换不成功会抛出异常
• as 运算符类似于强制转换操作；但是，如果转换不可行，as 会返回 null 而不是引发异常

24 数组

使用 FindGameObjectsWithTag 初始化查找所有 Tag 为 Player 的节点存储至数组中

C# 数组是从抽象的基类型Array派生的引用类型

public GameObject[] players;

void Start()
{
    players = GameObject.FindGameObjectsWithTag("Player");
    foreach (var player in players)   
    {
        Debug.Log($"{player.name}");
    }
}

25 Invoke

• Invoke 调用的函数必须 不包含参数，且无返回值

其他内容以前笔记有写，略过

26 enum

用整数描述方向不易读，可以建立 enum 类型（类内类外都可创建）

enum Direction : short
{
    North, // 0 
    East,  // 1
    South = 100, // 100
    West   // 101
};
void Start()
{
    Direction myDirection;
    myDirection = Direction.North;
    var newDirection = ReverseDirection(myDirection);
}

Direction ReverseDirection (Direction dir)
{
    if(dir == Direction.North)
        dir = Direction.South;
    else if(dir == Direction.South)
        dir = Direction.North;
    else if(dir == Direction.East)
        dir = Direction.West;
    else if(dir == Direction.West)
        dir = Direction.East;

    return dir;     
}

27 switch

跟 C++ 差不多

public int intelligence = 5;
void Start()
{
    switch (intelligence)
    {
        case 1:
            break;
        case 2:
            break;
        default:
            break;
    }
}

• C#初级编程
•     8 Update 和 FixedUpdate
•     9 点积、叉积
•     10 启用和禁用组件
•     11 激活游戏对象
•     12 物体移动
•     13 LookAt
•     14 Lerp
•     16 GetButton、GetKey
•     17 GetAxis、GetAxisRaw
•     18 OnMouseDown
•     19 GetComponent
•     20 deltaTime
•     21 值、引用
•     22 类
•     23 Instantiate
•     24 数组
•     25 Invoke
•     26 enum
•     27 switch

__EOF__