Unity3D重要模組的類圖

最近剛剛完成了一個我個人比較滿意的小專案：【深入Cocos2d-x】使用MVC架構搭建遊戲Four，在這個遊戲中，我使用了自己搭建的MVC架構來製作一個遊戲，做到了比較好的SoC（關注點分離）。但是苦於Cocos2d-x沒有一個比較完善的編輯器，所以我開始學習另一個非常流行的遊戲引擎-Unity3D。

Unity3D是一個Component-Based的遊戲引擎，並且為GamePlay Progrmmer提供了很多遊戲性層上的支援。比如可以在圖形介面上設計動畫狀態轉換的Animator。比如可以直接在場景編輯器中方便進行調整的Collider。比如可以動態調整動畫曲線的Animation。總的來說，Unity是一個架構比Cocos2d-x精巧許多的遊戲引擎。

但是很遺憾的是，Unity本身並不開源，還好，Unity在不開源的情況下卻做了比較詳盡的文件支援。同時，Unity的社群也是很友好的，stackoverflow也有許多值得一看的問題。

順便推薦幾個學習Unity的網站：

我在學Unity3D的知識的時候，發現Unity內部涉及的重要類比Cocos2d-x要多，有點理不清的感覺，所以製作了下面的設計類圖來為像我一樣的初學者提供一個Unity的初步印象。

GameObject和Component

由於Unity是一個Component-Based的遊戲引擎，所以遊戲中所有的物體都是一個GameObject，為了給這個GameObject附加上各種各樣的屬性，所以我們引入了Component這個概念。

GameObject是由Component組合成的，Component的生命週期和GameObject息息相關。一旦GameObject的Destroy方法，它的子物件和對應的所有Component都會被銷燬，同時，我們也可以一次只銷毀一個單獨的Component。

Component有如下這些種類，我製作了一張表格來記錄它們的用途：

元件附屬於遊戲物體.把一個 Renderer (渲染器)元件附到遊戲物件,可以使遊戲物件顯示到場景,附一個 Camera (攝像機)可以把物體變成一個攝像機物體.所有指令碼都是元件,因此都能附到遊戲物件上.

常用的元件可以通過簡單的成員變數取得:

附在遊戲物件上的元件或指令碼可以通過GetComponent獲取.如下程式碼示例：

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class example : MonoBehaviour {
    void Awake() {
        transform.Translate(0, 1, 0);
        GetComponent<Transform>().Translate(0, 1, 0);
    }
}

Input和InputManager

關於Input的深入解讀請參考這篇文章：Input 輸入

Unity支援，鍵盤，操縱桿和遊戲手柄輸入。

在輸入管理器（Input Manager）可以建立虛擬軸和按鈕，並終端使用者可以在螢幕配置對話方塊配置鍵盤輸入。

如果想新增新的虛擬軸，選擇選單Edit->Project Settings->Input menu。這裡可以改變每個軸的設定。即可進入Input Manager的配置介面。

從指令碼，所有虛擬軸通過它們的名字（name）來訪問。

當建立時，每個專案都具有下面的預設輸入軸：

• Horizontal and Vertical are mapped to w, a, s, d and the arrow keys.
  水平和垂直被對映到w, a, s, d鍵和方向鍵
• Fire1, Fire2, Fire3 are mapped to Control, Option (Alt), and Command, respectively.
  Fire1, Fire2, Fire3被分別對映到Ctrl，Option（Alt）和Command鍵
• Mouse X and Mouse Y are mapped to the delta of mouse movement.
  Mouse X 和 Mouse Y被對映到滑鼠移動增量
• Window Shake X and Window Shake Y is mapped to the movement of the window.
  Window Shake X 和 Window Shake Y 被對映到視窗的移動

Time

Time類是Unity中的一個全域性變數，它記載了和遊戲相關的時間，幀數等資料。

Time 類包含一個非常重要的變數叫deltaTime.這個變數包含從上次呼叫Update 或FixedUpdate到現在的時間(根據你是放在Update函式還是FixedUpdate函式中).(另注: Update每幀呼叫一次)

依照上面的例子，使得物體在一個勻速的速度下旋轉，不依賴幀的速率，如下：

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class example : MonoBehaviour {
    void Update() {
        transform.Rotate(0, 5 * Time.deltaTime, 0);
    }
}

當然了，在使用Time這個類的時候，我們也要記住使用各種各樣的Lerp函式來減少自己的工作量，在Unity3D中，Vector3，Vector2，Color等類都提供了相應的Lerp函式給我們呼叫。

Physics和Transform

Physics類是Unity重的一個工具函式類，它主要提供了Linecast和Raycast兩種射線投射方式。

其中Linecast是以投射的起始位置和終止位置為引數，來判斷這個投射有沒有和某個Collider發生了碰撞。

而Raycast則是以投射的起始位置和投射方向為引數，來判斷這個投射有沒有和某個Collider發生了碰撞。

相應的例項可以看下面的這一段程式：

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class Example : MonoBehaviour {
    void Update() {
    // 使用Raycast
        Vector3 fwd = transform.TransformDirection(Vector3.forward);
        if (Physics.Raycast(transform.position, fwd, 10))
            print("There is something in front of the object!");
        // 使用Linecast
    Transform target;
    if (!Physics.Linecast(transform.position, target.position))
        ProcessData.AndDoSomeCalculations();
    }
}

在Physics這個模組中，有三個Component是至關重要的，分別是RigidBody，Collision，Joint。在新的版本中，又引入了RigidBody2D，Collision2D，Joint2D這些Component來處理2D中的Physics事件。

這三個類都是處理物理相關的事件的，那麼它們有什麼區別呢？

RgidBody是作為一個受力物體而存在的，所以可以向一個RigidBody施加Force（力），Drag（阻力）。同時RigidBody還有 velocity （速度），mass（質量），position（位置），旋轉（rotation）等等。

Collider是為了處理物理中的碰撞事件而出現的類，就像上面表格中所說的，如果沒有Collider，兩個RigidBody之間是無法發生碰撞的。對同一個GameObject可以繫結多個Collider構建更加複雜的碰撞體結構。Collider另外一個很值得注意的就是我們可以為Collider設定material，即Collider的物理材質。 物理材質用於調整摩擦力和碰撞單位之間的反彈效果。

當發生碰撞時，會觸發毀掉函式OnCollisionEnter，OnCollisionStay，OnCollisionExit等等。這幾個函式與OnTriggerXXX的區別會在接下來的部落格中提到。

Joint用於連線兩個RigidBody，當Joint斷掉的時候會觸發OnJointBreak的回撥函式。

總結

本來想把類圖重的各種類的用法都說一說，但限於篇幅有限，今天就只寫了這幾個類，那麼請期待我的下一篇部落格 - MonoBehaviour的前世今生