本文主要是介绍UnityStandardAsset工程、源码分析_6_第三人称场景[玩家控制]_工程组织,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
前言
在前几章(1-5),我们完整地分析了车辆场景,包括玩家控制和AI控制的全部机制。现在我们来分析StandardAsset里的下一个场景:第三人称场景
不过由于场景所用到的系统有很多是和车辆场景重复的,也就是说StandardAsset的各个场景共用一套包括输入系统在内的框架,所以我们对于接下来的场景的分析不会像车辆场景一样长达五章,我们仅分析每个场景内最特殊的部分,例如这个第三人称场景,我们将分析人物的控制逻辑,动画的播放等部分。
并且我反思了一下我在之前几章的分析过程中存在的问题,我决定先对场景的工程部分做彻底的分析,了解这个场景究竟做了些什么,实现了哪些功能,以及明晰游戏场景的组织结构,再根据这些结果结合代码去反推游戏实现的原理。而不是之前那样以代码作为分析入口,逐渐拼凑出游戏的架构,因为那样会导致我非常痛苦地边读边猜地过了一遍代码,却完全不知道这些运算有什么意义。采用这种新的自顶向下的方法可以大大提高我的分析速度。
第三人称场景
这两张动图展示了这个场景最主要的实现目标——人物控制:
- 奔跑
- 行走
- 跳跃
- 蹲伏
- 蹲伏前行
- 缓慢蹲伏前行
- 遇到狭小空间自动蹲伏
明确了目标,我们接下来分析工程的组织结构:
这是其中的一部分:
- GeometryStatic:场景中静态的部分
它本身和GroundObstacles是空物体,下属的三个对象有自己的Mesh和MeshCollider:- GroundExtends:最大的那个圆盘,在它的边缘有一圈突起,用于防止玩家跑出场景。
- GroundLines:场景中方形的区域,边缘的白色部分虽然是突起,高度却较低,可以被玩家跨越。
- GroundObstacles:和父对象重名,但是是场景中间的白色复杂几何体,单独一个,而不是多个对象拼接而成,作为玩家的“攀爬架”或者说是行走跳跃的平台,玩家可以在这上面走走跳跳。
- GeometryDynamic:场景中动态的部分
他的子物体BoxSmall就是那些动图中红色的盒子,拥有完全的物理效果,可以被玩家碰撞。
Pickup比较特殊,是藏在攀爬架内的这个红色问号硬币:
有Mesh和MeshCollider,但不同于BoxSmall的是,它没有刚体,也就是不能在碰撞后自由移动,也没有什么控制脚本,我不是很明白这个物体存在的意义。不过它名为Pickup,又是个硬币的形状,很可能是设定为可以在碰撞后被拾取的对象,就像索尼克里的金币一样,而开发人与因为某种原因放弃了这个物体的脚本开发工作,使这个物体则被不明不白地留在了场景中。 - Helpers:包含了两个系统
- EventSystem:这是Unity原生的组件,我就不赘述了。
- MainMenuLoader:这个物体上挂载的脚本会在游戏开始后,克隆一个MainMenuUI的预制件
克隆后只显示右上角的Menu按钮,按下就可以显示中间的菜单栏,然后玩家可以通过这些选项来切换场景,或是前往learn.unity.com,这些脚本相对简单,这里也不再分析。
- UI:就是字面意义的UI
其中的DualTouchControls是用于手机操作的一套交互UI,可以实现滑动来控制人物移动的功能,移动平台控制的部分我不太想分析,因为测试起来有点麻烦,大体也与键盘控制相同。 - Camera:摄像机
很显然,其下属物体FreeLookCameraRig表示这个场景使用了自由摄像机来观察人物,上面的两张动图也可以看到,而自由摄像机的实现我在第四章分析过了,这里的实现完全相同,有需要请查阅第四章。 - Lights:灯光
这个场景使用了两个平行光
- LightMainDirectional:主要光源,ShadowType为SoftShadows,用于主要的场景照明和制造阴影。
- LightFillDirectional:辅助光源,方向几乎与主光源相反,没有Shadow,仅给予一个蓝光,用于补光,照亮主光源照不到的部分。
上面这些分析是“其中的一部分”,那剩下的呢?剩下的当然是人物模型了:
如果有相关经验的话,应该立刻就能明白这下属的三个物体都是什么:
- EthanBody:人物的主要模型。
- EthanGlasses:人物的眼镜,就是这玩意:
不是很懂为什么要分开,这个物体也没什么独立的动画。 - EthanSkeleton:骨骼对象,层数很复杂的节点。因为上面两个都是Mesh,使用了SkinMeshRenderer,而它们使用的骨骼集合就是这个EthanSkeleton。
这三个子物体没什么好说的,是通用的组织结构,而特殊的部分则在他们的父对象ThirdPersonController中,我们来看一下它的组件挂载情况:
- Transform:没什么好说的。
- Animator:这个人物的动画状态机,等下分析。
- Rigidbody:刚体组件,没什么好说的。
- CapsuleCollider:胶囊碰撞盒,人物的碰撞盒,在类人型对象中用的比较多,用来与场景内的其他碰撞体交互。
- ThirdPersonUserControl:用户输入接口,类似于赛车场景中的CarUserControl,用于读取原始的输入数据,并且调用ThirdPersonCharacter的Move方法。
- ThirdPersonCharacter:人物的核心控制逻辑,类似于CarController,用于更新人物的各类状态和设置Animator的参数。
这个场景中最重要的物体就是它,我们的分析也聚焦在这个物体的两个脚本上。不过这章我并不打算分析脚本,而是放在下一章。这章我们先来看看Animator这个组件,它接收了哪些数据,又怎么通过这些数据来播放动画。
Animator
- Controller:动画状态机,等会分析。
- Avatar:模型自带的Avatar,提供了一套类人的骨骼,可用于骨骼动画,与EthanSkeleton对应,具体的说明可以百度。
- ApplyRootMotion:根动画。在模型动画的制作过程中,可以定义模型的移动状态。例如一个人的跑步动画,它可以由美术人员来定义人物跑动的速度,也就是人物坐标的变化状况。否则奔跑动画只会包含跑步的动作,播放时人物会原地奔跑而不是前进。这里的Apply就是决定是否启用,不过这里设置成了Handled by Script,由脚本控制,也就是ThirdPersonCharacter,关于怎么控制,下一章分析。
- UpdateMode:动画的更新模式,有三种选项:
- Normal:在Update内进行更新。
- AnimatePhysics:在FixedUpdate内进行更新。
- UnscaledTime:无视timescale进行更新,用于UI动画。
- CullingMode:剔除模式,用于表示在摄像机看不到的情况下的剔除原则,也有三种选项:
- AlwaysAnimate:始终播放动画,不剔除。
- CullUpdateTransforms:在摄像机看不到时不更新动画,但是根动画会更新。
- CullCompletely:完全剔除,根动画也不更新。
看完了Animator组件,我们来看看之前提到的状态机Controller的结构:
-
Airborne:在空中的动画。
可以看到这个动画是一个混合树,由多个动画混合而成。有两个参数Jump和JumpLeg,用于在二维坐标上进行混合,这个机制的原理可以百度。这里说明一下这两个参数的意义:- Jump:人物速度在y轴上分量,映射到范围[-5,5],人物在跳跃的时候,起跳、滞空、下落的动画是不同的,需要通过这个参数来混合。
- JumpLeg:跳跃的起跳腿,因为用左脚起跳和用右脚起跳的动画也是不同的,用以决定该播放哪条腿的动画。
-
Crouching:蹲伏的动画。
- Turn:混合左右转向的动画,范围[-1,1],负值为左转,正值为右转。
- Forward:前进或停止,范围[0,1],0为完全停止,1为最高速向前,中间值进行混合。
-
Grounded:在地面上的一系列动画。
在地面上的动画比较多,但是有规律,集合表示为:
{原地,行走,奔跑} + {原地,行走,奔跑} X {左转,右转} X {普通,快速}
一共15个动画,适用于不同的情况。它的参数和蹲伏的参数基本一致:- Turn:旋转的程度,范围[-1,1]
- Forward:前进的程度,范围[0,1]
通过这两个参数来混合动画。
总结
至此这个场景的工程结构就分析完了,并且我们明确了接下来的分析目标:
- 弄清楚ThirdPersonUserControl是怎样处理输入数据的。
- 分析ThirdPersonCharacter如何使用处理好的输入数据,如何更新人物对象的运动状态,如何计算出动画的参数并将其赋给Animator。
这些事情下一章来做。
这篇关于UnityStandardAsset工程、源码分析_6_第三人称场景[玩家控制]_工程组织的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!