游戏开发创新上班通勤时间太长，做一个任意门，告别地铁与塞车（Unity | 建模 | ShaderGraph | 摇杆 | 角色控制）
Posted 林新发
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了游戏开发创新上班通勤时间太长，做一个任意门，告别地铁与塞车（Unity | 建模 | ShaderGraph | 摇杆 | 角色控制）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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一、前言
嗨，大家好，我是新发。
现在每天上班的通勤时间是一个多小时，加上下班的通勤时间，每天在路上就是两个半小时，在广州早高峰坐地铁简直要命，这里我不得不吐槽一下广州21号线，人流量超多，发车频率还低，导致每趟都堆积特别多人，每次都要等至少两三趟才能挤上，而且都好暴力，太疯狂了，这样真的容易出事，每次出地铁心里都在重复一句话：下次不搭21号线了！
还好有热心同事经常开车搭我上下班，老麻烦别人也很不好意思，不过，搭了几次车又感觉脸皮厚了-_-
要是有一个任意门可以连接家门口和公司门口就好了，现实中没有，那就在虚拟世界里做一个吧~
二、最终效果
我做的Demo最终效果如下，
家门口：
从家门口穿过传送门：
从公司经过传送门回家：
下面，我就来讲讲我的制作过程吧~
三、Blender建模
看过我前面两篇文章的同学应该知道，我最近自学了Blender建模，感兴趣的同学可以看下我之前两篇文章，
【游戏开发创新】当我学了Blender 建模，自制3D电脑桌面，回收站爆发了，把我做的模型都吐了出来（Blender | Unity | FBX），
【游戏开发创新】自学Blender建模，自制孔明灯，在Unity中点亮整个星空，愿新年，胜旧年（Unity | 建模 | 粒子系统 | 预设）
1、Blender下载安装
Blender官网：https://www.blender.org/
Blender中国社区：https://www.blendercn.org/
Blender中文手册：https://docs.blender.org/manual/zh-hans/2.79/about/introduction.html
我使用的Blender版本是2.93.4，
注：关于
Blender的教程网上蛮多的，这里我就不过多讲了，掌握基本操作和快捷键，很快就可以上手建模啦~
2、传送门建模
传送门最终模型如下：
3、房子建模
房子最终模型如下：
4、公司大楼建模
公司大楼最终模型如下：
5、文字模型
再做一些文字模型，
四、Blender导出FBX
在Blender中点击菜单File / Export / FBX，将模型导出成FBX格式，
如下：
五、FBX导入Unity中
将FBX文件导入到Unity工程中，
把模型放入场景中，现在都是默认的材质，所以都是灰白色的，不着急，下面我们就来做材质~
六、制作材质
1、传送门
材质球使用的shader我打算使用ShaderGraph来制作，我之前写过一篇ShaderGraph的文章：《ShaderGraph使用教程与各种特效案例：Unity2020》，推荐先看下这篇文章。
1.1、ShaderGraph准备
安装Universal RP插件，
在Project视图中右键鼠标，点击菜单Create / Rendering / Universal Render Pipeline / Pipeline Asset (Forward Renderer)，
创建UniversalRenderPipelineAsset，如下
点击菜单Edit / Project Settings...，打开Project Settings窗口，选择Graphics分页，把UniversalRenderPipelineAsset拖到Scriptable Render Pipeline Settings中，
1.2、创建ShaderGraph
在Project视图中右键鼠标，点击菜单Create / Shader / Universal Render Pipeline / Lit Shader Graph，创建一个PBR的ShaderGraph，
重命名为PortalCenter，作为传送门中心的shader，
1.3、编辑ShaderGraph
双击PortalCenter打开编辑器，编辑节点如下，核心就是对泰森多边形（Voronio）进行UV旋涡旋转（Twirl）。
1.4、材质球使用ShaderGraph
创建一个材质球Material， 重命名为PortalCenter，
设置材质球的shader为刚刚的ShaderGraph文件，
1.5、模型引用材质球
将材质球赋值给传送门模型，
效果如下，
2、房子材质球
同理，制作房子的材质，
效果如下，
3、公司大楼材质球
制作房子的材质，
效果如下，
七、地面
1、广州地铁图
找一张广州最新的地铁地图，我找到的是下面这张，
2、地面（Plane）
在场景中创建一个Plane平面，制作材质并引用这张图片，
效果如下：
八、主角
1、主角资源
主角我在AssetStore上找到了一个心仪的模型，推荐给大家，
AssetStore地址：https://assetstore.unity.com/packages/3d/characters/humanoids/sci-fi/stylized-astronaut-114298
将模型下载导入Unity中，
2、双摇杆制作
主角的移动和摄像头的角度旋转我想通过摇杆来控制，我们做一个双摇杆功能。
在Canvas节点上右键点击菜单UI / Panel，创建一个Panel，
把Image组件禁用掉，因为我们不需要Panel显示出来，
在Panel下创建一个Image，重命名为leftJointedArm，作为左摇杆的父节点，
设置它的锚点为bottom - left，即屏幕左下角，调整坐标和宽高，
像这样子，
把它的Color的alpha调为0，因为我们只需要利用它的区域来检测触碰，我们不需要肉眼看见它，
接着在它的子节点下创建两个Image，分别命名为bg和center，
它们的Source Image都设置为摇杆的图片资源，
分别调整下bg和center的大小和颜色透明度，效果如下：
同理再做一个右摇杆，
效果如下：
接下来需要给摇杆加上逻辑，Unity的UGUI提供了ScrollRect组件，非常适合用来制作摇杆，我们继承ScrollRect然后实现OnDrag和OnEndDrag方法，可以很方便地获取到摇杆的遥控数据，另外，为了检测区域点击，我们再实现IPointerDownHandler接口。
创建摇杆脚本JointedArm.cs，代码如下：
using UnityEngine;
using UnityEngine.EventSystems;
using UnityEngine.UI;
using System;
/// <summary>
/// 摇杆
/// </summary>
public class JointedArm : ScrollRect, IPointerDownHandler
{
public Action<Vector2> onDragCb;
public Action onStopCb;
protected float radius = 0f;
private Transform trans;
private RectTransform bgTrans;
private Camera uiCam;
private Vector3 originalPos;
protected override void Awake()
{
base.Awake();
trans = transform;
bgTrans = trans.Find("bg") as RectTransform;
uiCam = GameObject.Find("UICamera").GetComponent<Camera>();
originalPos = trans.localPosition;
}
void Update()
{
if (Input.GetMouseButtonUp(0))
{
//松手时，摇杆复位
trans.localPosition = originalPos;
this.content.localPosition = Vector3.zero;
}
}
protected override void Start()
{
base.Start();
//计算摇杆块的半径
radius = bgTrans.sizeDelta.x * 0.5f;
}
public override void OnDrag(PointerEventData eventData)
{
base.OnDrag(eventData);
var contentPostion = this.content.anchoredPosition;
if (contentPostion.magnitude > radius)
{
contentPostion = contentPostion.normalized * radius;
SetContentAnchoredPosition(contentPostion);
}
// Debug.Log("摇杆滑动，方向：" + contentPostion);
if(null != onDragCb)
onDragCb(contentPostion);
}
public override void OnEndDrag(PointerEventData eventData)
{
base.OnEndDrag(eventData);
// Debug.Log("摇杆拖动结束");
if (null != onStopCb)
onStopCb();
}
public void OnPointerDown(PointerEventData eventData)
{
//点击到摇杆的区域，摇杆移动到点击的位置
trans.position = uiCam.ScreenToWorldPoint(eventData.position);
trans.localPosition = new Vector3(trans.localPosition.x, trans.localPosition.y, 0);
}
}
把JointedArm.cs分别挂到leftJointedArm和rightJointedArm上，赋值对应的center，
运行Unity，摇杆测试效果如下：
接下来我们要实现左摇杆控制主角移动并播放跑的动画，右摇杆控制摄像机角度旋转。
3、主角移动控制
3.1、动画控制
注：关于Animator组件的详细使用可以参见我之前写的这篇文章：《Unity动画状态机Animator使用》
打开角色的动画控制器文件CharacterController，
可以看到，两个动作，一个idle（站立）一个Run（跑），
到Parameters（参数）里面有一个AnimationPar参数，这个参数就是用来控制站立与跑着两个动画的过渡条件的，
从Idle过渡到Run的条件是AnimationPar等于1，
从Run过渡到Idle的条件是AnimationPar等于0，
这样，我们就可以在代码中通过这个参数来控制动画的过渡了，例：
// public Animator anim;
// 站立 -> 跑
anim.SetInteger("AnimationPar", 1);
// 跑 -> 站立
anim.SetInteger("AnimationPar", 0);
3.2、移动控制
主角的移动控制包括坐标和角度的变化，当摇杆向左滑，主角向左移动，同时主角的朝向也跟着转向左边。
移动我们可以设置transfrom的position属性来实现，转向我们可以设置transfrom的forward属性来实现，例：
// Vector3 moveDirection; 摇杆向量
// float speed; 移动速度
// float turnSpeed; 转向速度
transform.position += moveDirection * speed * Time.deltaTime;
transform.forward = Vector3.Lerp(transform.forward, moveDirection, turnSpeed * Time.deltaTime);
3.3、主角脚本代码
综上，我们封装一个主角脚本Player.cs，代码如下：
// Player.cs
using System.Runtime.InteropServices;
using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;
/// <summary>
/// 主角脚本
/// </summary>
public class Player : MonoBehaviour
{
// 移动速度
public float speed = 1f;
// 转向速度
public float turnSpeed = 20f;
public Animator anim;
// 跟节点
public Transform rootTrans;
// 模型节点
public Transform modelTrans;
// 导航Agent
public NavMeshAgent navAgent;
// 是否在移动
private bool moving = false;
// 移动向量
private Vector3 moveDirection = Vector3.zero;
// 是否可移动
private bool canMove = true;
private void Awake() {
companyPosParticle.Stop();
homePosParticle.Stop();
}
void Update()
{
if (canMove && moving)
{
anim.SetInteger("AnimationPar", 1);
rootTrans.position += moveDirection * speed * Time.deltaTime;
modelTrans.forward = Vector3.Lerp(modelTrans.forward, moveDirection, turnSpeed * Time.deltaTime);
}
else
{
anim.SetInteger("AnimationPar", 0);
}
}
public void Move(Vector3 direction)
{
moveDirection = direction;
moving = true;
}
public void Stand()
{
moving = false;
}
将Player.cs脚本挂到主角物体上，在Inspector面板赋值脚本的成员变量，
我们再创建一个GameMgr.cs脚本来调度，
// GameMgr.cs
public Player player;
public JointedArm leftJointedArm;
private Transform playerTrans;
private Transform camTrans;
// ...
// 左摇杆 -------------------------------------------
leftJointedArm.onDragCb = (direction) =>
{
var realDirect = camTrans.localToWorldMatrix * new Vector3(direction.x, 0, direction.y);
realDirect.y = 0;
realDirect = realDirect.normalized;
player.Move(realDirect);
};
leftJointedArm.onStopCb = () => { player.Stand(); };
创建一个空物体重命名为GameMgr，把GameMgr.cs挂到这个物体上，并在Inspector面板中赋值脚本的成员变量。
3.4、主角移动测试
运行测试效果如下：
4、摄像机跟随
我们创建一个CameraControler.cs脚本，实现摄像机跟随主角的逻辑，代码如下：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
/// <summary>
/// 摄像机控制器
/// </summary>
public class CameraControler : MonoBehaviour
{
// 限制摄像机角度范围
private const float Y_ANGLE_MIN = 10f;
private const float Y_ANGLE_MAX = 50.0f;
// 摄像机看向的物体
public Transform lookAt;
// 摄像机Transform
public Transform camTransform;
// 摄像机距离目标物体的距离
public float distance = 1.2f;
// 原始距离
private float originalDistance;
// 旋转速度
public float rotateSpeed = 0.01f;
public float currentX = 0.0f;
public float currentY = 20.0f;
private void Start()
{
camTransform = transform;
originalDistance = distance;
}
private void Update()
{
if (rotating)
{
currentX += rotateDelta.x;
currentY += rotateDelta.y;
currentY = Mathf.Clamp(currentY, Y_ANGLE_MIN, Y_ANGLE_MAX);
}
}
private void LateUpdate()
{
Vector3 dir = new Vector3(0, 0, -distance);
Quaternion rotation = Quaternion.Euler(currentY, currentX, 0);
camTransform.position = lookAt.position + rotation * dir;
camTransform.LookAt(lookAt.position);
}
}
把CameraControler.cs脚本挂到主摄像机上，在Inspector面板赋值脚本的成员变量，运行Unity，可以看到有跟随效果了，
5、摄像头角度控制
我们在上面的CameraControler.cs脚本中添加两个方法，如下：
// CameraControler.cs
private bool rotating;
private Vector2 rotateDelta;
public void RotateCam(Vector2 delta)
{
rotateDelta = delta * rotateSpeed;
rotating = true;
}
public void StopRotate()
{
rotating = false;
}
然后在GameMgr.cs中添加右摇杆的调度，
// GameMgr.cs
// 右摇杆 ------------------------------------------
rightJointedArm.onDragCb = (direction) =>
{
camCtrler.RotateCam(direction);
};
rightJointedArm.onStopCb = () => { camCtrler.StopRotate(); };
运行Unity，可以控制摄像头角度旋转了，
九、导航烘焙
如果我们想要实现点击地图某个位置，让主角走到目标点，可以使用Unity的寻路导航功能，另外，这个功能也可以限制主角的移动区域，为了防止主角走到地图外面，我们使用Navigation对场景进行导航烘焙。
首先选中地面，把地面设置为Static，
然后点击菜单Window / AI / Navigation，
点击Bake分页，点击Bake按钮，
看到地面蒙上了一层蓝色的网，就说明烘焙成功了，
你可以在场景文件所在目录中看到它生成了一个NavMesh文件，
另外，我们需要给主角添加NavMeshAgent组件，并根据主角模型大小设置Radius和Height，
如下：
运行Unity，测试一下移动到地面边界的效果，
十、传送门触发器
传送门传送，我使用了触发器，检测主角是否通过了传送门，然后出发传送逻辑。
给传送门的前后添加两个碰撞体，并勾选Is Trigger，
如下：
分别在两个冲送门位置添加一个标记传送目标位置的空物体，
给主角脚本Player.cs添加传送的逻辑，
// Player.cs
public Transform homePos;
public Transform companyPos;
private string lastTrigger;
private void OnTriggerEnter(Collider other)
{
if("trigger1" == other.name || "trigger3" == other.name)
{
lastTrigger = other.name;
}
else
{
以上是关于游戏开发创新上班通勤时间太长，做一个任意门，告别地铁与塞车（Unity | 建模 | ShaderGraph | 摇杆 | 角色控制）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章