这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 17 天
3D实体
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3D游戏是由一个个具有形状的实体组成的。每个实体在空间中存在于特定的位置，有特定的姿态（旋转角度）。
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3D实体的创建
- 通过加载3D模型创建，如 fbx、gltf、obj。
- 通过组合参数化的基本几何体创建。
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3D实体的变换组件
- 位移变换：三维向量。你所用的游戏引擎是左手坐标系还是右手坐标系？
- 旋转变换：俯仰角、偏航角、滚转角
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缩放变换
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3D实体的材质、颜色与纹理设置。
预制体
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预制体
- 什么是预制体？
- 预制体与实例化对象的关系是什么？
- 如何创建预制体？
- 如何在游戏运行过程中根据预制体实时实例化对象？
场景氛围渲染
相机
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Clear Flag。
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背景颜色。
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Culling Mask。
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投影类型
- 透视投影：far、near、fov
- 正交投影：far、near、size
光照
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类型：点光源、平行光、聚光灯、面积光。
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颜色。
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强度。
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阴影类型。
- 软阴影。
- 硬阴影。
天空盒
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概念：游戏中的天空盒是一个包裹整个场景的立方体,可以很好地渲染并展示整个场景环境。
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学习配置天空盒：
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相机的清除标志设为“天空盒”。
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窗口-渲染-照明-环境-天空盒材质设置。
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3D 实时游戏的执行时序
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实时游戏的运行帧
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帧率60可以流畅运行，帧率30差强人意，帧率20及以下会感受到明显卡顿
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帧率60意味着每一帧运行时间16.67毫秒
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一帧内，需要执行物理计算（含运动学与动力学计算、碰撞检测）、用户输入检测、游戏逻辑执行、渲染画面，如果时间还有富余，停顿到16.67毫秒。
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游戏中的实体有静态的实体，也有动态的实体。对于动态的实体，我们需要为其设置刚体属性、碰撞/触发属性或执行脚本。
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游戏的优化主要是减少物理、逻辑或渲染中的运算量。例如减少无意义的碰撞检测，用更少的计算量达到相同的执行目标，在用户感知不到差异的前提下尽可能裁剪渲染。
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刚体组件 RigidBody
- 概念：刚体是指在运动中和受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变的物体。现实生活中，刚体受力后，运动状态会发生改变（牛顿第一定律）；相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反（牛顿第三定律）。
- 但是在 3D 游戏中，刚体的性质遵守游戏设定的规则而不是牛顿定律。例如悬浮在空中的踏板、空气墙、无论多大的力都推不动的石子、不受重力作用的裙子。
- RigidBody 组件中的 Use Gravity：顾名思义，指示当前刚体是否受重力作用。
- RigidBody 组件中的 isKinematic：是否受脚本规则影响运动而非受牛顿定律控制运动状态。
- RigidBody 组件中的 Constraints：是否在某个坐标轴上冻结位移状态或旋转状态。
碰撞盒组件 Colider
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碰撞盒之间进行碰撞检测，当碰撞盒A与碰撞盒B碰撞时，会调用碰撞盒A所在对象的 OnCollisionEnter 方法，并将碰撞盒B作为参数传入；同时也会调用碰撞盒B所在对象的 OnCollisionEnter 方法，并将碰撞盒A作为参数传入。
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如果将碰撞盒的 Trigger 勾选，那么这个碰撞盒会成为触发器，不会碰撞其他碰撞盒或给其他碰撞盒施加力，会穿过其他碰撞盒，仅检测是否与其他碰撞盒重合，触发的事件为 OnTriggerEnter 。
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可以通过配置图层 Layer 与 物理规则 Physics 来指定哪些实体之间会进行碰撞检测，减少碰撞检测次数。
- 菜单栏中执行 Edit > Project Settings > Tags and Layers 命令可以设置项目中的Tags或Layers。
- 菜单栏中执行 Edit > Project Settings > Physics 命令可以设置项目中不同Layers之间的碰撞规则。
- 可以选中 GameObject 设置其 Tag 和 Layer。
Unity 脚本：派生自 MonoBehaviour 类
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Unity 脚本可以作为作者的自定义插件挂载在 GameObject 上，每一帧游戏逻辑的执行阶段，会依次运行每一个有脚本的 GameObject 上的所有脚本。
- Start() 在首次调用任何 Update 方法之前在帧上调用 Start()。
- Update() 每帧调用 Update()。
- FixedUpdate() 用于物理计算且独立于帧率。具有物理系统的频率；每个固定帧率帧调用该函数。
- LateUpdate() LateUpdate 在每一次调用 Update 函数后调用。
- OnDisable() 该函数在对象被禁用时调用。对象销毁时也会调用该函数。
- OnEnable() 该函数在对象变为启用和激活状态时调用。
完成游戏逻辑与游戏GUI
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学习在Unity中创建实体，给实体设置位姿、材质、刚体、脚本。
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学会配置相机、光、天空盒。
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理解实时游戏update的时序机制。
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通过Input.GetAxis()与InputManager监听玩家输入。
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用Instantiate()动态生成游戏实体实例。
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从Camera.main获得相机参数，设置场景中的物体在画面中的位置。
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利用标签、图层管理器区分实体种类并设置物理规则。
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通过 Collider 组件与 OnCollision、OnTrigger 函数添加碰撞与触发事件。
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通过图形用户界面（GUI）管理游戏界面。
