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Unity遊戲程式設計(11) 創建遊戲地形

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1.使用Terrain地形引擎建構遊戲地形
2.Terrain植被
3.自造樹木

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Unity遊戲程式設計(11) 創建遊戲地形

  1. 1. 電子工程系應 用 電 子 組 電 腦 遊 戲 設 計 組 Unity遊戲程式設計(11) 創建遊戲地形 吳錫修 March 21, 2017
  2. 2. shapethefuture  Unity的地形系统允許你添加廣濶的自然場景  高度優化地形渲染達到渲染效率  使用地形編輯器可用快速創建高品質的自然 地形引擎 2 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  3. 3. shapethefuture  新增3D專案,專案名稱terrain  選單命令Assets> Import Packages> Environment Environment套件 1/5 3 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  4. 4. shapethefuture  5種地形紋理  懸崖 (Cliff)  草地 (Grass)  岩草 (GrassRock)  岩泥 (MudRock)  沙地 (Sand) Environment套件 2/5 4 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  5. 5. shapethefuture  2種植草 Environment套件 3/5 5 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  6. 6. shapethefuture  3類樹種  Boardleaf (闊葉),有Desktop與Mobile二款  Conifer(針葉)  Palm (棕櫚) Environment套件 4/5 6 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  7. 7. shapethefuture  3種水紋  各有日、夜兩種形式 Environment套件 5/5 7 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  8. 8. shapethefuture  選單命令GameObject> 3D Object> Terrain  預設地形為⻑500m、寬500m、高600m,模型為三角網面所組成  調整地形大小  Terrain Width = 400 (X軸)  Terrain Length = 300 (Z軸)  Terrain Height = 150 (Y軸) 新增地形 8 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 調整地形參數
  9. 9. shapethefuture  基本地形參數  Draw 開啟地形渲染  Pixel Error 像素誤差,代表地形貼圖 (高度圖、紋理 等)和生成的地形之間的映射精確度;較 大誤差值,地形精度低,但渲染負荷較小  Base Map Distance 以高解析度顯示地形紋理的最大距離。超 過該距離,改用較低解析度的合成圖像以 提高渲染效率  Cast Shadows 地形是否投射陰影 地形參數 1/9 9 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  10. 10. shapethefuture  Material 用於渲染地形的材質  Built In Standard 使用Unity 5.x內建的PBR (Physically-Based Rendering) 材質。每個 splat層,使用⼀個反照率和平滑度紋理,⼀個法線紋理和⾦屬度值  Built In Legacy Diffuse 早期版本的內建地形材質。使用Lambert lighting model (僅漫射項) 及選擇性的法線貼圖  Built In Legacy Specular 早期版本的內建地形材質。使用BlinnPhong lighting model (漫射 和鏡面項),選擇性的法線貼圖。可為地形指定整體鏡面顏色和光澤  Custom 使用自定材質來渲染地形 地形參數 2/9 10 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  11. 11. shapethefuture  Reflection Probes 如何在地形上使用反射探針。須使用內建 標準材質或支援反射渲染的自定義材質  Off 關閉反射探針  Blend Probes 只有在反射探針之間才會進行混合運算  Blend Probes And Skybox 在反射探測器之間或反射探針與場景預設反射探針之間都會進行混合 運算  Simple 在反射探針之間重疊部份不進行混合運算  Thickness 地形碰撞體積,沿負Y軸延伸值 地形參數 3/9 11 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  12. 12. shapethefuture  樹木與細部物件參數  Draw 開啟樹木、草、及細部物件渲染  Bake Light Probes For Trees 開啟樹木烘焙光照探針  Detail Distance 當細節與攝影機的距離大於設定值,便不顯示細節  Collect Detail Patches 當細節塊面變不可見時,自動回收記憶體  Detail Density 在單位區域內細節/草的密度上限。降低此值,可以減少渲染負荷  Tree Distance 當樹木與攝影機的距離大於設定值,與便不顯示樹木 地形參數 4/9 12 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  13. 13. shapethefuture  Billboard Start 當樹木與攝影機的距離大於設定值,樹木將顯示為圖像而非模型  Fade Length 樹在3D物件和圖像之間轉換的臨界距離  Max Mesh Trees 在地形上栽種的3D模型樹的總量上限。超過這個限制,以圖像取代樹木 地形參數 5/9 13 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  14. 14. shapethefuture  草之風力設定  Speed 風吹過草時的速度  Size 風影響的草面積  Bending 草被風吹時的彎曲程度  Grass Tint 所有草和細節模型整體的色調 地形參數 6/9 14 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  15. 15. shapethefuture  解析度設定  Terrain Width 地形寬度 (X軸)  Terrain Length 地形⻑度 (Z軸)  Terrain Height 地形高度 (Y軸)  Heightmap Resolution 高度圖解析度,必須為2的N次方減1  Detail Resolution 細節解析度  Detail Resolution Per Patch 塊面細節解析度 地形參數 7/9 15 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  16. 16. shapethefuture  Control Texture Resolution 控制貼圖解析度,Splat紋理混合貼圖的解析度  Base Texture Resolution 基本貼圖解析度,當與攝影機達到Basemap Distance的距離後,貼圖 的解析度 地形參數 8/9 16 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  17. 17. shapethefuture  高度差貼圖 8位元或16位元灰階RAW圖檔,全黑表示高度最低,全白則為最高  Import Raw 匯入高度差貼圖建立地形  Export Raw 將目前地形滙出為高度差貼圖檔 地形參數 9/9 17 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 參照原地形尺寸
  18. 18. shapethefuture  Raise/Lower Terrain (升高/降低地形) 點擊或持續按壓滑鼠左鍵調高地形,同時按Shift鍵則降低地形  Brush Size 畫刷尺寸1~100  Opacity 不透明度0~100,數值愈大畫刷作用效果愈強 編輯地形 1/4 18 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 畫刷樣式
  19. 19. shapethefuture  Paint Height (繪製高度) 使用滑鼠左鍵 (點擊或持續按壓) 調高地形至指定高度,同時按Shift 鍵則取得地形高度;適合用來製作平台或走道  Brush Size 畫刷尺寸1~100  Opacity 不透明度0~100,數值愈大畫刷作用效果愈強  Height 限高值,點擊Flatten按鈕,將地形全部整平 編輯地形 2/4 19 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 畫刷樣式
  20. 20. shapethefuture  Smooth Height (將地形平滑化) 使用滑鼠左鍵 (點擊或持續按壓) 柔化地形高低落差  Brush Size 畫刷尺寸1~100  Opacity 不透明度0~100,數值愈大畫刷作用效果愈強 編輯地形 3/4 20 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 畫刷樣式
  21. 21. shapethefuture 編輯地形 4/4 21 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  22. 22. shapethefuture  Paint Texture 在地形上塗上紋理,點擊Edit Textures按鈕管理紋理  Brush Size 畫刷尺寸1~100  Opacity 不透明度0~100,數值愈大畫刷作用效果愈強  Target Strength 覆蓋強度,0~1.0,數值愈大紋理愈明顯 描繪地形紋理 1/3 22 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 畫刷樣式
  23. 23. shapethefuture  預設會使用第⼀個加入的紋理貼滿全部地形 描繪地形紋理 2/3 23 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  24. 24. shapethefuture 描繪地形紋理 3/3 24 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  25. 25. shapethefuture  Place Trees (植樹) 滑鼠左鍵植樹,Shift+滑鼠左鍵為移除樹木 植被作業 1/7 25 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 編輯樹種清單大量植樹
  26. 26. shapethefuture 樹木設定  Brush Size 畫刷尺寸  Tree Density 植樹密度  Tree Height 樹高,當勾選Random時,由右側橫向條 寬度決定樹高範圍,左端點為樹木最小高 度,右端點為樹木最大高度  Lock Width to Height 勾選時鎖定樹木⻑寬比,未勾選時則由 Tree Width設定樹木的寬度  Ramdom Tree Rotation 隨機旋轉樹木角度 植被作業 2/7 26 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  27. 27. shapethefuture 植被作業 3/7 27 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  28. 28. shapethefuture  Place Details (種植花草細節物件) 滑鼠左鍵植草或細節,Shift+滑鼠左鍵為移除  Place Details時要拉近地形 植被作業 4/7 28 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  29. 29. shapethefuture  Detail Texture 花草貼圖  Min Width 貼圖最小寬度  Max Width 貼圖最大寬度  Min Height 貼圖最小高度  Max Height 貼圖最大高度  Noise Spread 植草參次變化值 植被作業 5/7 29 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  30. 30. shapethefuture  Healthy Color 健康的草色  Dry Color 枯萎的草色  Billboard 是否為看板貼圖 植被作業 6/7 30 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  31. 31. shapethefuture 植被作業 7/7 31 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  32. 32. shapethefuture  修整水池  水底貼圖,使用岩石材質可以有比較好的效果  將材質拖曳到水池  EnvironmentWaterWater4PrefabsWater4Advanced.prefab  滑鼠左鍵還按著時,會自動偵測地形高度,方便選取所要的高度 製作水池 1/2 32 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  33. 33. shapethefuture  調整水的大小及位置,使其涵蓋整個水池 製作水池 2/2 33 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  34. 34. shapethefuture  選單命令Assets> Import Packages> Characters 加入第一人稱控制器 1/3 34 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  35. 35. shapethefuture  將FPS Controller拖曳到場景中  CharactersPrefabsFPSControl.prefab  FPS Controller已自帶攝影機,所以將預設的Main Camera刪除  FPS Controller  滑鼠控制鏡頭方向  方向鍵移動  Shift+方向鍵跑步移動 加入第一人稱控制器 2/3 35 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  36. 36. shapethefuture 加入第一人稱控制器 3/3 36 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  37. 37. shapethefuture  選單命令GameObject> 3D Object> WindZone  Mode  Directional 方向氣流,例如⼀般的季風  Shperical 環狀氣流,例如颱風或直昇機起降形成的氣流;此時Radius參數為氣 流半徑  Main 風力  Tubulence 風力變化快慢 加入風場效果 1/2 37 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  38. 38. shapethefuture  Pulse Manitude 陣風量  Pulse Frequency 陣風頻率  執行測試遊戲,檢視樹葉是否受風吹動;樹葉擺盪除了受風力影響, 也與樹木的Bend Factor參數有關 加入風場效果 2/2 38 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  39. 39. shapethefuture  Asset Store下載Free HDR Sky套件 變更天空背景 1/3 39 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  40. 40. shapethefuture  變更場景天空背景  選單命令Window> Lighting  Scene頁籤,設定Skybox欄 變更天空背景 2/3 40 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  41. 41. shapethefuture  執行測試遊戲 變更天空背景 3/3 41 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  42. 42. shapethefuture  選單命令GameObject> 3D Object> Tree  主幹Shape設定  Length (高度)  Radius (樹幹半徑)  點擊縮圖調整分佈曲線 自造樹木 1/4 42 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 根部 上部
  43. 43. shapethefuture  Cap smoothing (平滑)  Crinkliness (扭曲)  Seek Sun (向光成⻑)  Flare Radius (樹根皺褶半徑)  Flare Height (樹根皺褶生⻑範圍)  Flare Noise (樹根皺褶變化) 自造樹木 2/11 43 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  44. 44. shapethefuture  新增枝幹 自造樹木 3/11 44 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT 節點數量 1 2 3 顯示/隱藏
  45. 45. shapethefuture  枝幹Distribution設定  Frequency (枝幹數量) = 40 越上層枝幹數量不可太大,以免運算負荷太大  Distribution (枝幹分佈方式) = Opposite 自造樹木 4/11 45 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT Random (隨機) Alternate (交义) Opposite (對立面) Whorled (輸生)
  46. 46. shapethefuture  Twirl (捻轉程度) = 0.25  Growth Scale = 1 愈上層枝幹愈短  Growth Angle = 0.18 主幹此參數表示傾斜程度,枝幹此參數表示向上角度 自造樹木 5/11 46 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT Twirl=0 Twirl=0.25
  47. 47. shapethefuture  修剪枝幹  移除整個枝幹:選取枝幹根部 (圓形選取區),按Delete,  選取枝幹節點 (方形選取區),按Delete  調整枝幹位置  拖曳枝幹根部 (圓形選取區) 自造樹木 6/11 47 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  48. 48. shapethefuture  調整枝幹  選取枝幹節點 (方形選取區),拖曳調整  枝幹⼀旦修剪或調整過,就不能再變更枝幹Distribution設定 自造樹木 7/11 48 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  49. 49. shapethefuture 自造樹木 8/11 49 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  50. 50. shapethefuture  加上樹葉 自造樹木 9/11 50 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  51. 51. shapethefuture  樹葉Shape設定  Size (大小分佈)  Perpendicular Align (直向排列)  Horizontal Align (橫向排列)  樹葉Wind設定  Main wind (主風力)  Main Turbulence (主紊流)  Edge Turbulence (邊緣紊流) 自造樹木 10/11 51 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT
  52. 52. shapethefuture  設定材質  Geometry/Material 自造樹木 11/11 52 Wu, ShyiShiou Dept. of E.E., NKUT

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