游戏引擎基础教程(微课版)

游戏引擎基础教程(微课版) 教材名称: 游戏引擎基础教程(微课版)
ISBN号: 978-7-89535-315-2 作者: 姜 涛 刚家林
字数: 432千字 规格:
印制时间: 2024-08-01 出版日期: 2024-08-01
定价: 78.00 元 样章下载: 《游戏引擎基础教程(微课版)》样章.pdf
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本教材以TOPCARES教学理念为指导,通过实际案例教学,使学生了解理论知识的运用和行业发展。教材以游戏引擎理论和游戏引擎工具的开发方法为讲授内容,以设计数字媒体产品为目标导向,通过实际项目教学,使学生掌握数字媒体产品的设计开发流程,更好地设计有实际应用价值的产品。
本教材共分为以下十一个部分:
第一章游戏引擎概述,介绍游戏引擎技术的概念及其发展情况,对主流游戏引擎Unity进行介绍,讲解使用Unity工具的开发过程、安装和使用方法。
第二章Unity游戏引擎,主要介绍Unity游戏引擎的相关知识,掌握如何下载、安装Unity游戏引擎以及如何使用Unity。
第三章游戏引擎结构,主要介绍游戏引擎的基本概念和组成,掌握游戏引擎学习的地图。同时能够学习到Unity编程的基本结构,以及如何使用Unity进行脚本的编写,实现游戏的基本功能。
第四章渲染系统,主要介绍游戏引擎中渲染系统的基本概念,掌握渲染管线的基本知识。同时能够学习到Unity渲染系统的基本元素和用法,以及如何使用Unity进行地形搭建。
第五章输入系统,主要介绍游戏引擎中输入管理的基本概念,掌握输入管理相关的基本知识。同时能够学习到Unity输入系统的基本元素和用法,以及如何使用Unity进行键盘、鼠标和虚拟轴的管理。
第六章物理系统,主要介绍游戏引擎中物理系统的基本概念,掌握物理系统实现的基本知识。同时能够学习到Unity物理系统的基本元素和用法,以及如何使用Unity物理系统实现第一人称射击游戏中的碰撞检测。
第七章特效系统,主要介绍游戏引擎中特效系统的基本概念,掌握特效系统相关的基本知识。同时能够学习到如何使用Unity粒子系统实现游戏特效、通过Unity音效系统播放音乐、通过Unity视频系统播放视频。
第八章界面系统,主要介绍UGUI的相关理论知识,掌握如何利用UGUI进行界面的设计与制作,实现基本的显示功能,并结合虚拟现实相关知识,掌握利用UGUI完成基本的交互功能。
第九章动画系统,主要介绍游戏引擎中动画系统的基本概念,掌握动画系统相关的基本知识。同时能够学习到Unity动画系统的基本元素和用法,以及如何使用Animation工具录制简单的动画、使用动画状态机和动画控制组件播放角色动画等。
第十章导航系统,主要介绍Unity中导航系统的基本概念,掌握导航系统相关的基本知识。同时能够学习如何使用Unity导航系统进行追踪、寻路等操作。
第十一章制作游戏引擎实战项目——《第一战场》,主要介绍制作游戏项目的流程、要点和方法。
 
 
第一章游戏引擎概述1
1.1游戏及其核心技术2
1.1.1什么是游戏2
1.1.2常见的游戏类型3
1.2游戏引擎9
1.2.1什么是游戏引擎11
1.2.2游戏引擎架构11
1.2.3常见的游戏引擎13
课后习题15
1.3项目扩展16
第二章Unity游戏引擎17
2.1Unity介绍18
2.1.1Unity的定义18
2.1.2为什么选择Unity18
2.1.3Unity简史19
2.1.4Unity的特性21
2.1.5Unity的应用21
2.2Unity开发过程24
2.3Unity安装25
2.3.1安装Unity的系统要求25
2.3.2下载并安装Unity Hub26
2.4Unity注册和授权28
2.4.1Unity账号注册28
2.4.2Unity授权29
2.5Unity编辑器30
2.5.1创建Unity项目30
2.5.2Unity编辑器界面32
2.6Unity使用39
2.6.1Unity基本概念39
2.6.2Unity使用案例40
课后习题42
2.7项目扩展44
第三章游戏引擎结构45
3.1游戏引擎结构46
3.1.1游戏引擎的静态结构46
3.1.2游戏引擎的动态结构50
3.2Unity编程结构51
3.2.1Unity的静态结构51
3.3GameObject与Component54
3.3.1GameObject与Component的关系54
3.3.2GameObject与Component的案例55
3.4Unity程序的动态结构57
3.4.1Unity程序循环57
3.4.2Unity脚本生命周期57
3.5Unity脚本58
3.5.1创建和使用脚本58
3.6Unity常用API61
3.6.1GameObject与Component相关API61
3.6.2时间相关API63
3.6.3Transform API64
3.7旋转的太阳系项目案例66
3.7.1旋转的太阳系项目目的66
3.7.2旋转的太阳系项目设计66
3.7.3旋转的太阳系项目实施67
3.7.4旋转的太阳系项目扩展68
课后习题68
3.8项目扩展69
第四章渲染系统70
4.1渲染系统概述71
4.1.1渲染系统的主要工作71
4.1.2渲染系统的主要步骤71
4.1.3三维场景描述72
4.1.4光和物体作用72
4.1.5光源72
4.1.6虚拟摄像机73
4.1.7光栅化73
4.2渲染管线73
4.2.1应用阶段74
4.2.2几何阶段74
4.2.3光栅化阶段75
4.3Unity场景管理76
4.3.1Unity内置基本模型76
4.3.2材质77
4.3.3摄像机78
4.3.4光源79
4.3.5天空盒80
4.4Unity地形系统80
4.4.1创建地形81
4.4.2编辑地形83
4.4.3创建相邻地形工具83
4.4.4地形绘制工具84
4.4.5树木种植工具88
4.4.6其他细节工具89
4.4.7地形设置工具90
4.5游戏地形项目案例91
4.5.1游戏地形项目目的91
4.5.2游戏地形项目设计91
4.5.3游戏地形项目实施92
4.5.4游戏地形项目扩展92
课后习题92
4.6项目扩展93
第五章输入系统94
5.1Unity输入控制系统概述95
5.1.1虚拟按键和虚拟轴95
5.1.2Input Manager95
5.2键盘输入控制96
5.2.1键盘按键检测案例97
5.2.2键盘虚拟轴使用案例97
5.3鼠标输入控制97
5.3.1鼠标按键检测案例98
5.3.2鼠标虚拟轴使用案例98
5.3.3鼠标滚轮使用案例98
5.4角色控制项目案例99
5.4.1角色控制项目目的99
5.4.2角色控制项目设计100
5.4.3角色控制项目实施101
5.4.4案例功能扩展102
课后习题102
5.5项目扩展103
第六章物理系统104
6.1物理系统概述105
6.1.1碰撞检测105
6.2Unity物理系统108
6.2.1刚体108
6.2.2为刚体施加力109
6.2.3碰撞检测110
6.3射击练习场项目案例115
6.3.1射击练习场项目目的115
6.3.2射击练习场项目设计115
6.3.3射击练习场项目实施116
6.3.4案例功能扩展119
课后习题120
6.4项目扩展121
第七章特效系统122
7.1Unity粒子系统123
7.1.1创建粒子系统123
7.1.2预览粒子系统125
7.1.3粒子系统各模块功能概述126
7.1.4粒子系统使用132
7.2Unity音效系统134
7.2.1声音文件135
7.2.2Audio Source136
7.2.3脚本播放声音137
7.3Unity视频系统137
7.3.1视频剪辑138
7.3.2Video Player组件138
7.3.3播放视频案例140
7.4子弹爆炸特效项目案例141
7.4.1子弹爆炸特效项目目的141
7.4.2子弹爆炸特效项目设计142
7.4.3子弹爆炸特效项目实施142
7.4.4案例功能扩展147
课后习题147
7.5项目扩展148
第八章界面系统149
8.1UGUI基本概念150
8.1.1游戏界面150
8.1.2UGUI工具发展简史150
8.1.3UGUI的特点151
8.1.4UGUI系统构成151
8.2UGUI基本组件及其使用152
8.2.1Rect Transform组件152
8.2.2Canvas组件154
8.2.3Event System组件155
8.2.4Image组件156
8.2.5文本(Text)157
8.2.6按钮(Button)158
8.3UGUI其他组件159
8.3.1滑动条(Slider)159
8.3.2矩形变换160
8.3.3原始图像161
8.3.4遮罩162
8.3.5过渡选项162
8.3.6导航选项164
8.3.7开关165
8.3.8滚动条166
8.3.9输入栏167
8.3.10布局元素控件168
8.3.11内容尺寸裁剪169
8.3.12长度比例裁切169
8.3.13水平布局组170
8.3.14垂直布局组170
8.3.15网格布局组171
8.4游戏开始界面项目设计案例172
8.4.1游戏开始界面项目简介172
8.4.2游戏开始界面项目构思172
8.4.3游戏开始界面项目设计173
8.4.4游戏开始界面项目实施173
8.4.5游戏开始界面项目运行174
课后习题175
8.5项目扩展176第九章动画系统178
9.1游戏引擎动画系统概述179
9.1.1动画管道(Animation Pipeline)179
9.1.2动作状态机ASM(Action State Machine)179
9.1.3动画控制器(Animator Controller)179
9.2Unity动画系统概述180
9.2.1动画种类180
9.2.2动画工作过程181
9.2.3在Unity中制作动画182
9.2.4使用角色动画186
9.3角色动画播放项目案例193
9.3.1角色动画播放项目目的193
9.3.2角色动画播放项目设计193
9.3.3角色动画播放项目实施194
9.3.4案例功能扩展197
课后习题197
9.4项目扩展198
第十章导航系统199
10.1Unity导航系统概述200
10.2导航组件烘焙设置202
10.3Nav Mesh Agent组件使用204
10.3.1代码控制寻路204
10.3.2Nav Mesh Agent组件属性205
10.4敌人追踪项目案例207
10.4.1敌人追踪项目目的207
10.4.2敌人追踪项目设计207
10.4.3敌人追踪项目实施208
10.4.4案例功能扩展209
课后习题210
10.5项目扩展211
第十一章项目实战213
11.1游戏开发团队和过程214
11.1.1游戏开发团队214
11.1.2游戏开发过程216
11.2《第一战场》项目217
11.2.1《第一战场》项目简介217
11.2.2《第一战场》项目构思217
11.2.3《第一战场》项目设计218
11.3《第一战场》项目实施219
11.3.1游戏场景搭建219
11.3.2添加第一人称角色控制器220
11.3.3创建子弹预制体220
11.3.4射击功能实现222
11.3.5碰撞检测功能实现224
11.3.6子弹爆炸效果实现225
11.3.7声音特效添加229
11.3.8游戏界面实现231
11.3.9计分功能实现236
11.3.10敌人动画控制237
11.3.11敌人AI240
11.3.12项目发布242
11.4《第一战场》项目运行243
课后习题244
11.5项目扩展245
附录AUnity编辑器工具246
附录B三级项目选题266
参考文献267
 

本教材从技术的原理出发,同时关注技术的具体应用,以示例、实例和项目的形式对各知识点详细讲解,并致力于将知识点融入实际项目的开发中。本教材采用《第一战场》射击游戏项目,将所有章节重点技术贯穿起来,每章项目代码会层层迭代、不断完善,最终形成一个完整的游戏系统。通过贯穿项目以点连线、多线成面,使读者能够快速理解并掌握各项重点知识,全面提高分析问题、解决问题以及动手编码能力。