Unity基础知识及一些基本API的使用

1.Unity界面介绍

在这里插入图片描述
Unity的默认Editor窗口主要呈现为以上布局，它们分别为：

1.工具栏：工具栏提供最基本的工作功能。左侧的按钮用于访问 Unity Collaborate、Unity 云服务和 Unity 帐户。中间是播放、暂停和步进控制工具。右侧是操作历史记录、操作查询以及层可见性菜单，最后是 Editor 布局菜单（提供一些备选的 Editor 窗口布局，并允许保存自定义布局）。

2.Hierarchy窗口：Hierarchy窗口是场景中每个游戏对象的分层文本表示形式。场景中的每一项都在层级视图中有一个条目。层级视图显示了游戏对象之间相互连接的结构。

3.Scene视图：Scene视图可用于场景的编辑与呈现。根据正在处理的项目类型，Scene 视图可显示 3D 或 2D 透视图。

4.Inspector窗口：Inspector窗口可用于查看和编辑当前所选游戏对象的属性。由于不同类型的游戏对象具有不同的属性集，因此在选择不同游戏对象时，Inspector 窗口的布局和内容也会变化。

5.Project窗口:Project窗口显示可在项目中使用的资源库。将资源导入到项目中时，这些资源将显示在此处。

6.Game视图：Game视图通过场景摄像机模拟最终渲染的游戏的外观效果。单击 Play 按钮即开始模拟。

当然还有一些其他的视图布局，包括Asset Store资源商店视图、Animation动画视图、Animator动画化控制器视图、Occlusion遮挡剔除视图等，可以在Unity界面的相应位置打开这些视图。

这里再介绍一下一些工具图标的使用：
在这里插入图片描述
从上到下依次为

1.视图工具：用于在场景中拖动视野

2.调动工具：用于移动游戏对象或在Inspector窗口实现移动

3.旋转工具：用于360度地旋转游戏对象或在Inspector窗口实现对象旋转

4.缩放工具：用于放大或缩小游戏对象或在Inspector窗口实现对象缩放

5.矩形工具：允许用户查看和编辑2D或者3D游戏对象的矩形手柄

6.变换工具：快捷实现对象的变换
在这里插入图片描述
从左到右依次为

1.播放/预览游戏按钮：当单击该按钮后，Game视图会被激活，实时显示游戏运行的画面。

2.暂停播放按钮：在Game视图激活后后，单击暂停按钮后，Game视图会停止运转，当再次按下该键可以让游戏从暂停的地方继续运行。

3.逐帧播放按钮：用来逐帧预览播放的游戏，方便查找游戏存在的问题。

2.脚本生命周期

Unity三个特性：

public int a;//定义公开字段
 
[SerializeField]private int a=100;//序列化字段 作用：在编辑器中显示(编辑)私有变量

[HideInInspector]public float b;//作用：在编译器中隐藏公共字段

[Range(0, 100)]public int c;//给该变量值定义范围

脚本生命周期即必然事件\消息，是指Unity脚本从唤醒到销毁的过程。
在这里插入图片描述
这里我们着重对初始阶段、物理阶段、游戏逻辑、输入事件、场景渲染、结束阶段六个阶段进行介绍

初始阶段

Awake()唤醒

Start()开始

OnEnable()当可用

OnDisisable：在禁用脚本时调用，重新激活时将调用 OnEnable 方法

Awake 隔帧后会调用 Start，并且只会调用一次，OnEnable每次被激活时都会被调动

    private void Awake()//唤醒
    {
        //可判断当满足某种条件执行此脚本this.enable=true
        //脚本启不启用都会执行Awake
    }
    //执行时机：创建游戏对象(物体载入)-->立即-->【执行1次】
    //作用：初始化（相当于构造函数）
    private void Start(){}//开始
    //执行时机：创建游戏对象-->脚本启用-->才【执行1次】
    //作用：初始化（相当于构造函数）
    private void OnEnable(){}//当可用
    //每当脚本对象启用的时候调用

物理阶段

OnCollisionXXX碰撞：当满足碰撞条件时调用
OnTriggerXXX触发：当满足触发条件时调用
FixedUpdate() 固定更新

    private void FixedUpdate(){}//固定更新
    //渲染时间不固定（每帧渲染物体量不同、机器性能不同）
    //执行时机：每隔固定时间执行一次，默认0.02s(可在“Edit”–>“Project Setting”–>“Time”–>“Fixed Timestep” 修改)
    //适用性：适合对物体做物理操作（移动、旋转等），且不会受到渲染影响

游戏逻辑

Update()更新

yield ：协程任务会在每一帧 Update 后，LateUpdate 之前执行。

LateUpdate()延迟更新

    private void Update()//更新
    {
        //每次渲染场景时调用,频率与设备性能及渲染量有关
    }
    //执行时机：渲染帧执行,执行间隔不固定
    //适用性：处理游戏逻辑
    private void LateUpdate()//延迟更新
    {
        //在Update函数被调用后执行,适用于跟随逻辑
    }

输入事件（OnMouseXXX，必须要加collide组件）

OnMouseEnter鼠标移入：鼠标移入到当前Collider时调用
OnMouseOver鼠标经过：鼠标经过当前Collider时调用
OnMouseExit鼠标离开：鼠标离开当前Collider时调用
OnMouseDown鼠标按下：鼠标按下当前Collider时调用
OnMouseUp鼠标抬起：鼠标在当前Collider上抬起时调用

场景渲染

OnPreCull：在相机剔除场景之前调用此函数。相机可见的对象取决于剔除。OnPreCull 函数调用发生在剔除之前。

OnBecameVisible当可见：当MeshRenderer 在任何相机上可见时调用
OnBecameInvisible当不可见：当MeshRenderer 在任何相机上都不可见时调用OnWillRenderObject：如果对象可见，则为每个相机调用一次此函数。
OnPreRender：在相机开始渲染场景之前调用此函数。
OnRenderObject：在完成所有常规场景渲染后调用此函数。可使用 GL 类或 Graphics.DrawMeshNow 绘制自定义几何图形。
OnPostRender：在相机完成场景渲染后调用此函数。
OnRenderImage：在完成场景渲染后调用此函数，以便对屏幕图像进行后处理(仅限专业版)。
OnDrawGizmos：用于在场景视图中绘制小图示 (Gizmos)，以实现可视化目的。
OnGUI：在每帧上多次调用此函数，以响应 GUI 事件。程序首先将处理 Layout 和 Repaint 事件，然后再处理每个输入事件的 Layout 和 keyboard 鼠标事件。

结束阶段

OnDisable当不可用：对象变为不可用或附属游戏对象非激活状态时此函数被调用
OnDestroy当销毁：当脚本销毁或附属的游戏对象被销毁时被调用
OnApplicationQuit当程序结束：应用程序退出时被调用

3. 相关概念

Scene场景

游戏每个画面中看到的所有事物（对象）都存放在场景中，也可以把场景看作是一个用于容纳对象及子对象的箱子。

Unity常用API继承关系图

在这里插入图片描述

GameObject游戏对象

Unity 中，游戏由场景组成，而场景中的任何元素，都是游戏对象

游戏对象是 Unity 中的基础对象，表示角色、道具和景物。它们本身并没有取得多大作为，但它们充当组件的容器，而组件可实现功能。游戏对象始终附加一个变换组件（表示位置和方向），并且无法删除此组件。

只有GameObject能够New，其他所有组件都不能创建实例，如果想在代码层面添加组件，必须通过GameObject。

一些api的使用：

创建GameObject的三种方式：

// 通过构造方法
GameObject go= new GameObject("cube");
// 克隆一个已有的
GameObject.Instantiate(prefab);
// 创建基本的物体
GameObject go =GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Cube);

1.gameObject.activeInHierarchy：在场景中物体激活状态（实际状态）2.gameObject.activeSelf：物体自身激活状态，物体在面板上的激活是否有勾上3.gameObject.SetActive()：设置物体的启用和禁用

Debug.Log(go.activeInHierarchy); // True
go.SetActive(false);
Debug.Log(go.activeInHierarchy); // False

4.GameObject[] e= GameObject.FindGameObjectsWithTag(“Enemy”):获取所有使用该标签的物体，并返回数组

5.GameObject player = GameObject.FindWithTag(“Player”):根据标签寻找单个物体

6.gameObject.AddComponent()：添加组件

GameObject中的一些属性：

activeInHierarchy ：判断物体是否是active状态，true表示是，false表示不是。

layer ：游戏对象所在的图层。图层的范围为[0 … 31]。图层可用于从相机进行选择性渲染或忽略射线广播。

scene ：游戏物体所属的场景。

tag ：游戏物体的标签。

Component组件

组件定义了包含它们的游戏对象的行为，是每个游戏对象的功能单元。

一些api的使用：

AddComponent : 将名为 className 的组件类添加到该游戏对象
```
go.AddComponent<className>();
```
ComPareTag : 如果游戏对象附加了类型为 type 的组件，则将其返回，否则返回 null
SetActive : 激活/停用此 GameObject

GetCompont:如果游戏对象附加了类型为 type 的组件，则将其返回，否则返回 null

Cube cube = target.GetComponent<Cube>(); //返回类型为Cube的一个组件
Transform t = target.GetComponent<Transform>();//返回类型为Transform的一个组件

GetComponts: 返回 GameObject 中类型为 type 的所有组件

GetComponentsInChildren: 使用深度首次搜索返回 GameObject 或其任何子项中类型为 type 的组件

Cube[] cubes = target.GetComponents<Cube>();
cubes = target.GetComponentsInChildren<Cube>();
foreach(Cube c in cubes)
{
 	 Debug.Log(c);
}

GetComponentsInParant: 返回 GameObject 或其任何父项中类型为 type 的组件

Transform变换组件

Transform 变换组件用于存储游戏对象的位置、旋转、缩放和父子化状态，因此非常重要。游戏对象始终附加一个变换组件，无法删除变换组件或创建没有变换组件的游戏对象。

变换组件的位置、旋转和缩放值是相对于变换组件的父项测量的。如果变换组件没有父项，则按照世界空间来测量属性。

Inspector 中任何子游戏对象的 Transform 值都是相对于父项 Transform 值显示的结果。这些值称为“局部坐标”。

一些api的使用：

1.Translate ：使物体向某个方向移动

public void Translate(float x, float y, float z);//x轴向x方向移动，y轴向y方向移动，z轴向z方向移动
public void Translate(float x, float y, float z, Space relativeTo = Space.Self(Space.world));

2.Rotate ：控制物体的旋转

public void Rotate(float xAngle, float yAngle, float zAngle, Space relativeTo = Space.Self);//xAngle、yAngle、zAngle表示各向X、y、z轴转多少角度
public void Rotate(Vector3 eulers, Space relativeTo = Space.Self);//传递一个欧拉角，第二个参数时相对于哪个物体旋转，默认为自身
public void Rotate(Vector3 axis, float angle, Space relativeTo = Space.Self);//axis：旋转的轴 ，angle：旋转的角度
RotateAround(Vector3.zero,Vector3.up,1)//以自身坐标系为基准，绕自定义轴方向旋转1度，自定义轴需要两个点来决定，因此需要输入两个点，第四个参数同上，也有世界坐标系

3.SetParent ：设置当前物体的父物体

4.SetPositionAndRotation ：设置transform的位置和旋转

5.SetAsFirstSibling ：将当前transform设置成列表中第一个

6.Transform Child = this.transform.Find(name)：通过名字寻找获得子物体的变换组件，不能找孙子代之后的物体

7.Transform Child = this.transform.GetChild(int index)：通过索引寻找获得子物体的变换组件

8.root：获得该物体的根物体

9.parent：获得该物体的父物体

10.DetachChildren：解除子对象的父子关系

11.SetParent(null)：解除父对象的关系

Time类

deltaTime：完成上一帧所用的时间
fixedDeltaTime：执行物理和其他固定帧率更新（如 MonoBehaviour 的 FixedUpdate）的时间间隔
fixedTime：最近一次 FixedUpdate 已启动的时间。此为自游戏启动以来的时间
frameCount：已经过的总帧数
realtimeSinceStartup：游戏开始以来的实际时间
smoothDeltaTime：经过平滑处理的 Time.deltaTime
time：该帧开始的时间。此为自游戏启动以来的时间
timeScale:时间流逝的缩放。可用于慢动作效果
timeSinceLevelLoad：该帧开始以来的时间。此为自加载上一个关卡以来的时间

Input类

1.GetKey() 按键一直按着时触发

2.GetKeyDown 按键被按下那一刻进行触发

3.GetKeyUp 按键被按下后抬起时触发

场景、组件与游戏对象的关系

场景 scene 包含游戏对象 game object，游戏对象 gameobject 包含组件 component，组件服务于游戏对象，可以为一个游戏对象绑定一个或多个组件，组件包括变换类（Transform）、刚体类（Rigidbody）、碰撞类（Collider）等，以实现更为完美的界面效果和程序功能。

静态游戏对象

如果游戏对象在运行时未移动，则被称为静态游戏对象。如果游戏对象在运行时移动，则被称为动态游戏对象。

Unity 中的许多系统都可以在 Editor 中预计算有关静态游戏对象的信息。由于静态游戏对象不会移动，因此这些计算的结果在运行时仍然有效。

所以，恰当地使用静态游戏对象可以节省运行时计算成本，并可能提高性能。

游戏对象 game object，游戏对象 gameobject 包含组件 component，组件服务于游戏对象，可以为一个游戏对象绑定一个或多个组件，组件包括变换类（Transform）、刚体类（Rigidbody）、碰撞类（Collider）等，以实现更为完美的界面效果和程序功能。