游戏开发与Unity实践 - 初阶。 包含内容： 游戏对象模型 游戏资源 3D图形 动画 UI 本地化 屏幕 物理 声音 脚本

1. 初阶
v 0.8.0
更 新 ： 2 0 1 3 - 0 1 - 11

3. 教程说明
 概念介 绍
 对游戏开发中的一些概念和基本应用进
行简要说明。
 Uni ty 实践
 在Unity中的使用方法和注意事项。

4. 游戏生产线概要
艺术内容制作 艺术内容导出 游戏内容制作
游戏内容构建 游戏内容打包 游戏内容加载
游戏内容表现

5. 游戏开发与Unity实践

6. 游戏对象(Game Object)

7. 介绍
游戏对象
 游戏对象是对场景中物体进行管理的基本单
元。
 通过游戏对象可对场景中的物体进行定位、
查找、访问等操作。
 对象有级联关系，对一个对象的操作会影响
到其子对象。如，移动一个对象，其子对象
也跟随其移动。

8. 在Unity中
游戏对象
 游戏对象在”Hierarchy”中管理。
 所有的游戏对象及其所引用的资源，会被
构建入游戏数据中。

9. 在Unity中
游戏对象 – 主要属性
 Transformation
 物体的位置、旋转、缩放属性。
 Parent
 其层级关系中的父对象。

10. 在Unity中
游戏对象 – 主要方法
 Start()
 对象被实例化后执行一次。
 Update()
 对象被激活后，每帧执行。

11. 部件（Component）

12. 介绍
部件
 类似于插件概念的模块化的结构
 游戏对象需要哪些特性，就把对应的部件
挂上去。
 如Collision、Audio Source、Light、
Material等。

13. 在Unity中
部件
 选中一个Game Object，从Component菜
单中可以添加一个所需的Component到这
个Game Object上。

14. 游戏开发与Unity实践

15. Assets

16. 介绍
Assets
 Assets可理解为用于制作、加工游戏所需
的各类源数据。
 这些数据不会被直接构建入游戏，即这里
数据的多少不会对游戏应用的大小有影响。
 制作游戏（场景）时需要哪些数据，从
Assets中选取、构建。

17. 在Unity中
Assets
 Asset在“Project”中管理。
 将资源文件放置Asset目录下，Unity回自
动检测并将其导入”Project”中。

18. Prefab

19. 介绍
Prefab
 Prefab是Asset的一种。
 Prefab相当于游戏对象的模版，对于有相
同或者相似特性的游戏对象，可以用
Prefab来对其实例化，这样就不用反复的
配置其属性。

20. 在Unity中
Prefab
 可将Game Object实例直接拖到Asset中，就会
自动生成一个Prefab。
 如果一个对象引用其它对象，被引用的对象又不
在Prefab中，生成Prefab后引用关系会丢失。
 用Prefab实例化多个游戏对象，如果修改Prefab
的属性，这些游戏对象的属性也会跟着改变。

21. 数据加载

22. 介绍
数据加载 – 打包
 说明
 在Build游戏数据时，应将游戏（编辑期）数据打
包，即将零散的数据资源打入一个或多个压缩包中。
 目的
 数据加密。
 压缩数据，节省应用尺寸。
 提高加载速度。

23. 介绍
数据加载 – 序列化
 说明
 将数据转换为其在运行时内存中的格式，这样数据
只需从文件加载入内存即可直接使用，而不用对加
载进来得数据进行解析，也不需要用解析出来的数
据来逐成员的构造和初始化游戏对象。
 目的
 提高数据加载与游戏初始化速度。

24. 介绍
数据加载 – 同步
 在主线程中一次性的（在一个loop中）执
行完所有加载逻辑。
 如果界面也在调用加载操作的线程中，在
加载过程中界面将停止更新与响应。

25. 介绍
数据加载 – 异步
 多线程
 即多线程的加载，不影响其它逻辑的执行，如
界面渲染、输入操作等。
 “伪”异步
 自己管理资源加载，即在循环中一次加载一个
或者一批资源，保证每个循环CPU可以执行其
他的逻辑。

26. 在Unity中
数据加载 -
Hierarchy中的资源
 普通的（即不通过Resource或WWW）场
景资源加载时，Hierarchy中的Game
Object及其所引用的Project中的资源会被
自动的全部加载进内存。

27. 在Unity中
数据加载 -
Resources
 Resource目录下所有资源被打成一个包
中。
 可以有选择的加载数据到内存中。

28. 在Unity中
数据加载 - WWW
 可将不同数据打成不同的包，在运行时动
态加载。
 可从web上下载并加载包，也可加载本地
的包。

29. 游戏开发与Unity实践

30. 模型（Model）

31. 介绍
模型 – 顶点
 顶点（位置）信息(x,y,z)所使用的数据类型
决定精度和数据大小。
 提示
 要考虑好场景中模型的最大尺寸和最小尺寸，顶点
数值过小或过大都会引起精度丢失问题。
 精度丢失可能会引起Z闪烁。
 “大尺寸”数据类型比较占用内存。

32. 介绍
模型 – 法线
 法线属性可以表现表面方向，影响物体的
光影效果。
 提示
 如果某个面的一块很黑，打灯光也无法照亮，
可以考虑现在数据中检查一下模型法线。

33. 介绍
模型 - UV
 顶点与贴图的坐标映射。

34. 介绍
模型 – 顶点色
 记录顶点的颜色。
 通常用于静态光照，也可用于多层贴图混
合。

35. 介绍
模型 - Index
 多边形是有方向的，Index的顺序决定面
的方向。

36. 介绍
模型 – 备注
 顶点的数量直接影响模型精细度和顶点色
过渡的细致程度。
 （可见的）模型的面的数量对渲染性能有
直接影响，对于目前大多数设备（PC、
Console、Pad等），应将其控制在几万
到几十万（<30万）之间。

37. 在Unity中
模型 – 使用
 将模型文件放置Asset目录中的某个位置，
Unity会自动检测并将其导入到“Project”中。

38. 在Unity中
模型 – 模型文件
 支持的格式有fbx, collada, ma等。
 FBX - Autodesk的一种数字内容文件格式，
很多数字内容制作工具都支持对这种格式
数据的导入、导出。
 Unity支持Maya文件导入，但需要安装
Maya。

39. 贴图（Texture）

40. 介绍
贴图
 为游戏中的元素的颜色显示或者运算提供
颜色输入。例如，模型表面的图像，用于
运算材质的颜色，用户界面上的图像等等。

41. 介绍
贴图 – 格式
 Tga – 32位，有8位Alpha通道。
 Png – 压缩格式，有透明色。
 Jpg – 压缩格式，无半透。
 DXT – 有不同的压缩格式。

42. 介绍
贴图 – 尺寸
 不同的设备对渲染用贴图的尺寸有所限制。
 如某些设备上要求贴图宽高是2的幂；有
些设备将最大尺寸限制到2048*2048。具
体限制请查看文档。

43. 介绍
贴图 - Mipmap
 如果场景有纵深，mipmap可让远处贴图
看着不“花”（这是由多个贴图像素投影到
同一个屏幕像素上造成的）。
 并且可提高渲染性能。

44. 介绍
贴图 – 优化
 对于3D游戏，贴图通常都是游戏内存使
用大户，所以在贴图的使用上尽量优化的
使用。
 不影响效果的情况下尽量使用尺寸小的格式。
 只加载需要的贴图。

45. 介绍
贴图 – 优化举例
 可使用24位色（无半透）的就不要使用32位
色。
 可使用压缩格式（3D物体）的就不要使用非
压缩格式。
 渲染物体总在同一深度的就不要声称mipmap。
 颜色简单的可使用索引色。

46. 介绍
贴图 – 打包
 将贴图打包的好处
 优化内存 – 贴图文件在内存中占用2的幂宽高的空
间，打包后可移除这些空间。
 优化性能 - 可节省材质数量（即可优化渲染的提交
次数）
 优化尺寸 - 减少贴图的总的大小。
 提高制作效率 - 可统一的对贴图进行格式转换等处
理。

47. 在Unity中
贴图
 支持的贴图文件格式
 Png, tga, jpg, psd…
 将贴图复制到Asset目录，这个贴图就可
被导入。
 贴图压缩 – 设置贴图的压缩方式可在内存
和CPU间进行平衡。

48. 在Unity中
贴图 – 打包
 可选择Texture Packer对贴图进行打包。

49. 材质（Material）

50. 介绍
材质
 作用
 为游戏中的模型的“表面”提供属性。例如，颜色或光照的属性和
运算、物理属性、声音属性等等，使用最为广泛的是用于渲染的
材质。
 渲染材质的映射模式有
 Diffuse
 Normal
 Specular

51. 介绍
材质 – Diffuse Map
 材质的漫反射颜色表示的是在所有方向平均
反射的入射光量。 值 (1,1,1) 表示所有方向
可以反射 100% 的入射光。 Diffuse映射从各
个方向上看上去都不会有光影变化。漫反射
颜色将只会在受一些无阴影的光照影响时显
示，因为它会缩放入射光照。

52. 介绍
材质 – Normal Map
 法线贴图可以指定每个像素的法线属性，
它可以同时对漫反射和高光光照产生影响。

53. 介绍
材质 – Specular
Map
 高光颜色可以表现在某个方向反射的入射光线多少。
高光反应在您的眼睛与反射的入射光线的方向对齐的
时候是最亮的，所以高光是根据视图进行变化的。
 法线也会影响高光，因为它会影响反射的光源方向。
高光强度可以控制表全面的光泽或光泽程度。 非常
高的高光强度可以表现如镜面一般的表面，而低强度
可以表现比较粗糙的表面。

54. 在Unity中
材质
 Unity中的材质是非Graph编辑的，只能根
据shader进行属性设置。
 如果需要实现特殊的效果，需要写对应的
shader文件来支持。

55. 摄像机（Camera）

56. 介绍
摄像机
 透视投影 – 有景深，近大远小，可参考真
实照相机的效果。
 正交投影 – 无景深，无近大远小的效果，
大多用于2D表现，例如GUI。
 FOV – 镜头广度，也可理解为“近大远小”
的程度。

57. 在Unity中
摄像机
 Projection
 投影模式 – 可设置正交投影、透视投影。
 Target Texture
 可将此摄像机中的内容渲染到一张贴图上。
 可用于实现画中画、镜面等效果。

58. 灯光（Light）

59. 介绍
灯光
 环境光（Ambient Light）
 照亮整个场景，无方向（或者说来自四面八方）。
 点光源（Point Light）
 灯泡的效果。
 方向光（Directional Light）
 太阳光的效果。
 聚光（Spot Light）
 舞台上聚光灯的效果。

60. 介绍
灯光 – 备注
 尽量减少同时激活的动态光源的数量以提
高渲染性能。

61. 在Unity中
灯光
 Light Component
 给对象赋予Light Component，对象就具有了光照
属性
 类型
 可设置Light Component的类型有Spot、
Directional、Point、Area光。
 环境光在“Edit->Render Settings”中设置。

62. 游戏开发与Unity实践

63. 帧动画（Frame Animation）

64. 介绍
帧动画
 帧动画是游戏开发中最主要的一种动画表现方式。
 Animation通常是指按照时间变化对某游戏对象
及其属性进行的改变。
 帧动画可改变的内容可能包括：
 Transform属性
 颜色属性
 声音属性
 等等…

65. 介绍
帧动画 – 应用
 物体运动 – 如场景中的机关。
 角色动画 – 如骨骼动画。
 特效表现 – 如粒子效果。
 其它特效 - 如流水、岩浆等。

66. 在Unity中
帧动画
 Unity有个动画编辑器，点击菜单Window-
>Animation打开。
 选中一个Game Object后，可对其绑定的
动画进行编辑。
 Unity动画支持在指定帧处产生回调。

67. 游戏开发与Unity实践

68. 菜单/窗体（Menu/Window）

69. 介绍
菜单/窗体
 控件（Control）
 可复用的界面上的元素，如按钮、滚动条、下
拉列表等。
 事件/消息（Event/Message）
 处理用户的操作，如点击、拖拽等。

70. 在Unity中
菜单/窗体
 NGUI
 NGUI是一款为Unity开发的GUI库，有完备的
Menu/Window支持。
 提供了很多常用的UI控件、界面行为、事件响应。
 事件模型
 NGUI提供了一些消息脚本，将所需脚本拖到对应
的UI对象上，就可设置此对象的事件响应。

71. HUD

72. 介绍
HUD
 HUD - Head Up Display
 屏幕上向用户反馈信息的图形、文字元素。

73. 介绍
HUD - Sprite
 HUD的一个重要的元素，其特性有：
 Transformation – 移动、旋转、缩放。
 Animation – 可通过播放帧动画来表现2D角色
动作。
 Behavior – 各种行为表现，如淡入、淡出、翻
转、按指定轨迹运动等。

74. 在Unity中
HUD
 NGUI
 NGUI对HUD有很好的支持。
 行为（Behavior）
 NGUI中有个名为Tweening的脚本库，提供了
各种用于控制UI对象如何动态变化的脚本。

75. 在Unity中
HUD – 数据生产线
 Texture Packer
 一款贴图打包工具，可将贴图素材打包。
 Atlas maker
 生成Atlas（相当于各类Sprite的仓库）。

76. 字体（Font）

77. 介绍
字体 – 矢量字体
 改变字体大小不影响字体渲染效果。
 很多游戏引擎或GUI并不支持运行时预生
成的字体。

78. 介绍
字体 – 贴图字体
 字体样式可自定。
 文字内容、颜色可动态改变。
 不宜缩放，渲染质量会下降。

79. 介绍
字体 – 文字贴图
 画到贴图上的文字
 可高度定制文字的样式。
 内容不能动态改变。
 适用于游戏中的小量文字使用。

80. 在Unity中
字体 - NGUI
 NGUI支持贴图字体，可支持描边或阴影
效果。
 字体的材质shader要使用
Unlit/Transparent Colored。

81. 在Unity中
字体 - 矢量字体
 ScaleForm生成支持矢量字体渲染，与
Unity的集成正在开发当中。
 Unity的TTF导入是在编辑期预生成字体贴
图的。

82. 在Unity中
字体 – 生产线
 BMFont
 一款字体文件制作工具，支持简单的命令行操作。
 可导出字体描述文件（fnt）和字体贴图文件。
 Unity使用字体描述文件要将扩展名由fnt改成txt。
 Font Maker
 NGUI的字体制作工具，生成Unity中可用的数据。

83. 游戏开发与Unity实践

84. 文本本地化

85. 介绍
本地化的内容
 可能需要本地化的内容有
 文字（也涉及字体）
 贴图（通常也是为了文字）
 语音

86. 介绍
文本本地化 - 编辑工
具
 如果游戏的文字量比较大，就需要工具来辅
助管理本地化文字来提高编辑效率。
 工具
 Excel - 很多游戏项目是用Excel进行字符串本地化
管理。
 其它独立工具 – 也有一些第三方的本地化编辑工
具。如POEditor、poedit等。

87. 文本本地化 - 转换工
具
 游戏加载本地化信息需要一种比较容易解
析的文件格式，通常就需要有工具将本地
化文本数据进行格式转换。

88. 文本本地化 – 文本提
取工具
 对于有的项目，游戏中可能有大量的文本信息，
并且在开发过程中文本信息经常变动，这就需要
有工具能将代码中的文本提取出来合并到文本本
地化信息库中去。
 此类工具有xgettext等。

89. 在Unity中
文本本地化
 NGUI支持Label的本地化，但不方便大量
文本的本地化编辑。
 第三方资源
 TextManager类 – 可加载、解析po格式的本地
化文件。

90. 字体本地化

91. 介绍
文本本地化 – 贴图字
体
 启动游戏时，根据语言确定资源所在路
径。
 如果游戏内的文字量比较大，对于像中
文、日文等语言，字体贴图的数据量会比
较大。

92. 介绍
文本本地化 – 矢量字
体
 可使用矢量字库来使游戏支持某语言的字
体。
 如果使用的文字量很少，使用字库反而会
增加应用的尺寸。
 注，不是所有引擎都支持运行时矢量字体
渲染。

93. 在Unity中
文本本地化
 第三方资源
 TextManager – 可加载、解析po格式的本地化
文件。

94. 游戏开发与Unity实践

95. 多分辨率支持

96. 介绍
多分辨率支持 – 适配
策略
 完全缩放
 画面会被拉伸。
 高度、宽度适配（等比）
 两侧或上下会留空或者超出屏幕。这种情况下就要考虑
画面的安全区。
 完全适配（等比）
 根据计算结果决定是高度还是宽度适配，使得画面内容
完全在屏幕内。这种情况只会在两侧或上下留空。

97. 介绍
多分辨率支持 –安全
区
 对于高度或宽度适配的模式，在不同分辨
率的设备上能显示出来的区域会有不同，
这样在设计的时候就要确定好最小可视区
域，制作时要将必须显示和响应的内容制
作到这个区域中。

98. 在Unity中
多分辨率支持 – 适
配
 Unity没有设置项直接设置屏幕适配，需
要写脚本来实现。
 如果使用的是NGUI，可根据情况设置
UIRoot上的Manual Height的值。

99. 素材适配

100. 介绍
素材适配
 目前的移动设备分辨率差异很大，内存资源
也有差异。大多情况下，内存资源的大小跟
分辨率的大小有一定的关系，所以为了节省
内存使用，可能需要根据分辨率（或者dpi）
区分开贴图资源的加载。比如，
 大分辨率用大贴图，小分辨率用小贴图。运行时根
据设备情况加载不同的资源。

101. 在Unity中
素材适配 – 动态切
换
 NGUI可以在运行时切换Atlas。
 但这种方法会使内存的高峰值会较高。
 建议编辑时默认使用低分辨率资源，运行
时按照需要替换成高分辨率资源。
 可改进生产线，编译前去掉关联，遍以后
恢复关联。

102. 游戏开发与Unity实践

103. 碰撞（Collision）

104. 介绍
碰撞
 物理材质
 影响物体间的相互作用，如摩擦力、弹性系数
等。
 分组（空间分割）
 预知的不可能相互碰撞的物体置入不同的分组
中，碰撞检测时就不用对这两个分组中的物体
进行碰撞运算，以节省大量的运算。

105. 在Unity中
碰撞
 给Game Object添加一个Collision
Component，这个Game Object就具有了
（被）碰撞属性。
 Unity可绑定的碰撞体有
 Box、 Sphere、 Capsule、 Mesh、 Wheel、
Terrain
 注，Unity中无碰撞分组设置，需要在脚本中
实现。

106. 刚体（Rigid Body）

107. 介绍
刚体 – 特性
 质量、速率、力、加速度、旋转。
 （参考物理学中关于刚体的说明）
 场景的尺寸对物理表现会有影响。

108. 介绍
刚体 – 形状与性能
 球体 – 性能最高。
 立方体、圆柱体、胶囊、轮子 – 性能适中，
通过组合可用于略复杂的物理碰撞。
 凸多边形 – 可表现任意形状的碰撞体，性
能由面数决定，但相对来说性能最低。

109. 介绍
刚体 – 碰撞检测类
型
 有连续碰撞和非连续碰撞检测
 如果不是连续碰撞检测，物体速度较快时
可能会穿过另一碰撞物体。

110. 在Unity中
刚体
 如果需要一个Game Object按照物理特性运
动，就给这个Game Object绑定一个
RigidBody Component。
 Mass – 质量，影响物体的碰撞效果。
 Drag – 阻滞系数，用于表现物体被空气、水
等物质阻滞的效果。
 Constrains – 给物体某个方向上的约束。

111. 在Unity中
刚体 – Collision
Detection
 Discrete – 性能高、适合低速运动物体，
物体高速运动时可能穿过其它碰撞体。
 Continuous – 连续的碰撞检测，保证物体
不会穿过其它碰撞体。但性能较低。
 Continuous Dynamic – 针对静态网格碰
撞器（不带刚体），用于快速移动的物体。

112. 游戏开发与Unity实践

113. 样本（Sample）

114. 介绍
样本 – 格式
 格式（音频文件）
 wav – 支持无压缩。
 mp3, ogg – 压缩格式。
 格式（在内存中）
 Native – 相对省CPU，但耗内存。
 Compress - 相对省内存，但耗CPU。
 具体如何选择要看内存和CPU使用情况而定。

115. 介绍
样本 – 加载方式
 Streaming
 省内存、通道数有限；
 适合游戏音乐、语音对话等长音频。
 In memory
 性能高、费内存；
 适合短小的音效。

116. 介绍
样本 – 立体声、单
声道
 立体声
 自身有空间感。
 适合于高质量的2D音频播放需求。
 单声道
 自身没有空间感。
 适合于3D场景中的音效播放。

117. 在Unity中
样本
 Wav Asset，即AudioClip。
 音频格式
 Native(WAV) – 省CPU、费内存。
 Compressed(MPEG) – 省内存、费CPU。
 加载类型
 Load into memory – 预先将样本加载到内存中、播放时
从内存播放。
 Stream from disc – 不加载样本，播放时边缓存边播放。

118. 声源（Sound Source）

119. 介绍
声源
 音源，用来播放样本，决定声音播放时的
属性。

120. 介绍
声源 – 特性
 优先级 – 所有设备可以同时播放声音的通
道数都是有限的，当同时播放的声音太多
时，低优先级的（通常是相对不重要的）
声音就会被停止播放。
 音量 – 样本在播放时的音量。

121. 介绍
声源 – 2D/3D
 2D声音跟方位、距离无关。
 3D声音更容易模拟现实(3D)世界的声音
效果。

122. 在Unity中
声源
 给Game Object添加Audio Source
Component，这个Game Object就有了
Sound Source的特性。
 可在Inspector中设置
 静音（Mute）、 优先级、 音量（Volume）、
音调（Pitch）等。

123. 在Unity中
声源 – 备注
 同一时刻，一个Audio Source只播放一个
样本。但可用一个Audio Source去播放不
同的Audio Clip。

124. 3D Sound

125. 介绍
3D Sound
 方位
 3D声音有方向、有位置，玩家在场景中移
动、转向时会更身临其境。
 速度
 速度对多普勒效果产生影响。通常用于表现高
速运动的发声体。

126. 介绍
3D Sound – 衰减曲
线
 对数衰减 – 声音随着距离的增大，迅速减
弱，相对接近现实世界中的声音表现。
 线性衰减 – 声音随着距离的增大，均匀的
减弱。
 自定义衰减曲线

127. 在Unity中
3D Sound
 要播放3D声音，首先要勾
选Audio Clip的3D Sound
属性。
 注，游戏场景的尺寸设定
会直接影响到3D声音。

128. 在Unity中
3D Sound – 衰减
 可以选择或者自定义声音衰
减曲线。
 Max Distance决定衰减曲线
中横轴的长度。

129. 游戏开发与Unity实践

130. 状态机（State Machine）

131. 介绍
状态机
 说明
 状态机是对逻辑的模块化封装，在状态内部执
行相应的逻辑，由外界条件触发状态切换。
 通常一个状态有：进入、执行、退出三个阶段。
 目的
 划分逻辑模块，理清逻辑关系。

132. 介绍
状态机 – 应用
 游戏状态控制
 游戏场景切换
 角色动画
 等…

133. 在Unity中
状态机 – 实现
 与Unreal Engine不同，Unity中没有可视
化的状态机编辑功能，需要写Script来实
现。

134. 在Unity中
状态机 – 参考
 可以从互联网上找到共享的代码，如
 http://wiki.unity3d.com/index.php?title=Finite_State_Machine
 http://www.playmedusa.com/blog/2010/12/10/a-finite-state-machine-in-c-
for-unity3d/

135. 通信（Communication）

136. 介绍
通信
 游戏中的各个模块之间需要相互影响，这就
需要一种通信机制。
 模块间通信有多种形式，不同的通信机制各
有利弊：
 Object reference
 Delegate
 Message中心

137. 介绍
通信 – Object
reference
 引用者依赖于被引用者。
 耦合较强。

138. 介绍
通信 – Delegate
 事件接收者与消息发送者建立明确的关联
关系。
 由于这种关系是靠抽象的接口建立的，所
以耦合较弱。

139. 介绍
通信 – Message中
心
 通知者向消息中心发消息，接收者从消息
中心取消息。
 两个通信模块无耦合关系。

140. 在Unity中
通信 - Delegate
 C#语言的一个特性。
 效率较高

141. 在Unity中
通信 – Object
reference
 对于public的引用，Unity支持在编辑器中
编辑关联关系。
 是Unity开发中的一种常用做法。

142. 在Unity中
通信 – Message -
1
 Unity提供Message Broadcast。
 此方法效率较低。

143. 在Unity中
通信 – Message -
2
 还可用C#来自定义消息系统。
 参考
 http://www.unifycommunity.com/wiki/index.ph
p?title=CSharpMessenger

144. 参考
 http://www.gltop.com/index.php?q=node/3
 http://unity3d.com/support/documentation/
 http://forum.unity3d.com/
 http://game.ceeger.com/