游戏设计与开发：Unity实战完全自学教程 pdf下载

想成为一名优秀的游戏设计师吗？游戏开发是一种实战活动，其设计和开发难度却时常令人望而却步。当你对游戏制作手足无措时，这本书可以帮你解惑答疑并打下牢固的基础。

本书结合了游戏设计的原则与使用Unity开发游戏的方法，精心挑选了7个热门游戏实例，通过“实战—学习—再实战”的学习方式，努力满足读者学习、实战与参考的需求。不仅能够帮助你快速提高自身水平，而且会在不知不觉中增强你创造性解决问题的能力。

从务实的角度来看，游戏开发是一种实战活动，游戏开发者在掌握了基础知识后，需要不断进行针对性 的实战和思考，才能真正掌握游戏开发所需的技术。幸运的是，网络上有很多乐于分享知识的游戏从业者，他们制作了很多入门与进阶的实战教程，而且这些教程中的游戏实例紧贴近年来热门的游戏类型与风格。

本书结合了游戏设计的原则与使用 Unity 开发游戏的方法，精心挑选了受欢迎、有代表性的多个相对独立的游戏实例，在原开发者的协助下进行了重新优化和整理。本书在编排上符合由浅入深的学习顺序，每章有特定的游戏类型与风格，尽最大的努力满足读者学习、实战与参考的需求，帮助读者成为一名更优秀的游戏开发者。

本书适合电子游戏相关专业的学生、游戏开发初学者，以及需要进阶的游戏开发者学习。对于学生与初学者来说，本书是一本实战指南；对于需要进阶的游戏开发者来说，本书可以作为工作中的参考资料。

马遥，平时喜欢研究动态语言和算法，擅长讲解复杂的算法和概念，曾经编写过《Unity 3D完全自学教程》，翻译过《游戏AI开发实用指南》。

从高中时代起就与游戏开发结下不解之缘。自2008年开始正式成为一名职业游戏开发者，参与过多款大型网络游戏的开发，也亲身经历了手机游戏的崛起。

目前热衷于桌游与开放世界游戏的设计，同时专门从事游戏开发教育工作，希望通过自己的努力，把游戏开发的知识与技术传播给更多人。期望和朋友们一起，在游戏开发的道路上继续探索，继续前进。

第 1 章 3D 动作解谜游戏—《拉方块》/1

1.1 游戏的开发背景和功能概述 /1

1.1.1 游戏开发背景简介 /1

1.1.2 游戏功能简介 /1

1.2 游戏的策划和准备工作 /2

1.2.1 游戏的策划 /2

1.2.2 开发游戏前的准备工作 /3

1.3 游戏的架构 /3

1.3.1 游戏场景简介 /3

1.3.2 游戏架构简介 /3

1.4 游戏的开发与实现 /4

1.4.1 游戏场景的搭建及相关设置 /4

1.4.2 脚本编辑及相关设置 /8

1.5 游戏的优化与改进 /17

第 2 章 2D 平台跳跃跑酷游戏—《冰火人》/18

2.1 游戏的开发背景和功能概述 /18

2.1.1 游戏开发背景 /18

2.1.2 游戏功能 /18

2.2 游戏的策划和准备工作 /20

2.2.1 游戏的策划 20

2.2.2 使用 Unity 开发游戏前的准备工作 /20

2.3 游戏的架构 /21

2.3.1 游戏场景简介 /21

2.3.2 游戏玩法简介 /22

2.4 游戏的开发与实现 /22

2.4.1 场景的搭建及相关设置 /23

2.4.2 脚本编辑及相关设置 /35

第 3 章 人见人爱—《糖果消消乐》/47

3.1 游戏的开发背景和功能概述 /47

3.1.1 游戏开发背景 /47

3.1.2 游戏功能 /47

3.2 游戏的策划和准备工作 /48

3.2.1 游戏的策划 /49

3.2.2 使用 Unity 开发游戏前的准备工作 /49

3.3 游戏的架构 /49

3.3.1 游戏场景简介 /50

3.3.2 游戏架构简介 /50

3.4 游戏的开发与实现 /50

3.4.1 场景的搭建及相关设置 /50

3.4.2 游戏的状态划分和数据结构的设计与实现 /53

3.4.3 棋盘和糖果的生成设计与实现 /58

3.4.4 不同糖果删除效果的设计与实现 /61

3.4.5 洗牌状态的设计与实现 /65

3.4.6 动画状态的设计与实现 /70

3.4.7 糖果掉落状态的设计与实现 /71

3.4.8 等待操作状态的设计与实现 /73

3.4.9 检测状态的设计与实现 /79

3.4.10 删除与生成糖果的设计与实现 /91

第 4 章 另类跑酷游戏——《套马》/94

4.1 游戏的开发背景和功能概述 /94

4.1.1 游戏开发背景 /94

4.1.2 游戏功能 /94

4.2 游戏的策划和准备工作 /95

4.2.1 游戏的策划 /96

4.2.2 使用 Unity 开发游戏前的准备工作 /96

4.3 游戏的架构 /98

4.3.1 游戏场景简介 /98

4.3.2 预制体介绍 /98

4.3.3 游戏玩法和流程 /99

4.4 开始场景的开发 /99

4.4.1 场景的搭建及相关设置 /100

4.4.2 脚本编辑及相关设置 /100

4.5 游戏场景的开发 /101

4.5.1 导入和使用模型素材 /101

4.5.2 创建角色预制体 /103

4.5.3 创建场景预制体 /106

4.5.4 搭建场景 /109

4.5.5 设置游戏物体的层 /111

4.5.6 设置摄像机 /112

4.5.7 创建游戏界面 /113

4.5.8 实现游戏管理器 /115

4.5.9 实现马脚本 /117

4.5.10 实现角色脚本 /119

4.6 游戏的优化与改进 /125

4.6.1 DOTween 插件的使用方法 /126

4.6.2 在该游戏中加入动态效果 /132

第 5 章 经典游戏—《黄金矿工》 /134

5.1 游戏的开发背景和功能概述 /134

5.1.1 游戏开发背景 /134

5.1.2 游戏功能 /134

5.2 游戏的策划和准备工作 /135

5.2.1 游戏的策划 /136

5.2.2 使用 Unity 开发游戏前的准备工作 /136

5.3 游戏的架构 /137

5.3.1 游戏场景简介 /137

5.3.2 游戏架构简介 /138

5.4 游戏开始界面场景的开发 /139

5.4.1 场景的搭建及相关设置 /139

5.4.2 脚本编辑及相关设置 /141

5.5 游戏关卡场景的开发 /141

5.5.1 场景的搭建及相关设置 /141

5.5.2 脚本编辑及相关设置 /147

5.6 游戏的优化与改进 /158

第 6 章 3D 动作游戏——《割草无双》/159

6.1 游戏的开发背景和功能概述 /159

6.1.1 游戏开发背景 /159

6.1.2 游戏功能 /159

6.2 游戏的策划和准备工作 /162

6.2.1 游戏的策划 /162

6.2.2 使用 Unity 开发游戏前的准备工作 /163

6.3 游戏的架构 /164

6.3.1 场景简介 /164

6.3.2 游戏架构简介 /165

6.4 游戏的开发与实现 /165

6.4.1 场景的搭建及相关设置 /166

6.4.2 控制系统的搭建及相关设置 /167

6.4.3 敌人系统的准备及相关设置 /172

6.4.4 UI 的搭建及相关设置 /175

6.4.5 其他游戏脚本的准备 /181

6.4.6 脚本编辑及相关设置 /181

第 7 章 鸟群模拟 198

7.1 鸟群行为模式的理论与实现 /198

7.1.1 鸟群行为模式的分析 /198

7.1.2 创建工程 /199

7.1.3 编辑脚本 /201

7.1.4 编辑控制脚本 /204

7.1.5 完成工程并测试 /205

7.1.6 鸟的其他行为模式 /206

7.2 鸟群的调整与完善 /207

7.2.1 调整每只鸟的具体行为 /207

7.2.3 小结和扩展 /208

第 8 章 程序建模—三维网格生成 /209

8.1 三维网格生成概述 /209

8.1.1 三维网格的原理 /209

8.1.2 与网格有关的 Unity 组件 /210

8.1.3 三维网格技术的应用 /211

8.2 用脚本生成三维网格 /211

8.2.1 创建第一个三角面 /211

8.2.2 对三角面程序的解释 /213

8.2.3 常用三维模型举例 /214

8.3 三维模型贴图 /219

8.3.1 简单贴图实例 /219

8.3.2 贴图代码详解 /222

8.3.3 立方体贴图 /223

8.4 噪声与地形 /227

8.4.1 地形建模 /227

8.4.2 柏林噪声简介 /229

8.4.3 将噪声应用于地形建模 /230

第 9 章 三维沙盒游戏—《方块世界》/232

9.1 游戏简介与功能概述 /232

9.1.1 无限大的世界 /232

9.1.2 删除和创建地形方块 /233

9.2 无限网格的生成方法 /233

9.2.1 问题分析 /233

9.2.2 创建组块 /234

9.2.3 编辑组块代码 /236

9.2.4 组块贴图 /239

9.2.5 组块与地形 /242

9.3 将组块组合成世界 /244

9.4 创建游戏角色 /248

9.4.1 添加角色 /248

9.4.2 添加角色控制器组件 /250

9.4.3 编辑角色控制脚本 /250

9.4.4 添加摄像机脚本 /252

9.4.5 添加工具界面 /253

9.5 动态改变组块 /254

9.5.1 销毁方块的算法 /254

9.5.2 通过射线定位要销毁的方块 /255

9.5.3 创建方块的算法 /257

9.5.4 编辑角色操作脚本 /259

9.5.5 完善游戏并测试 /260

我们在网上经常会看到这样的问题：想要开发一款游戏，应该从哪里开始呢？

现在的游戏引擎已经相当强大了，开发游戏并不难。简单来讲，开发游戏主要需要两方面的知识：一是了解游戏引擎（比如 Unity）的使用方法，利用游戏引擎搭建出游戏工程；二是掌握一定的编程技术，通过编程实现游戏功能。

游戏开发是一种实战活动，想要掌握游戏开发技术，最好的方法就是在对基础知识有初步了解之后立即动手制作游戏。从简单的小游戏开始，从一知半解的状态进入实战。然后通过实战发现问题，并带着问题寻找答案、补充相关知识。

这种学习方式与传统的学习方式不同，在实战前我们并不知道会遇到哪些问题，也没有完美 的标准答案。但无论是学习编程还是学习游戏开发，笔者都建议从实战出发，主动寻找问题、分析问题并解决问题，建立一套自己的“实战→学习→再实战”的学习方式。这种学习方式不仅能够快速提高自身水平，而且会在不知不觉中增强自身创造性解决问题的能力。

当然，大部分初学者在起步阶段还需要一些辅助和引导。本书作为一本使用 Unity 开发游戏的实例大全，将会给读者做出一些示范。初学者可以通过复制或临摹的方式先实现游戏功能，了解游戏开发者的制作思路，再在此基础上去学习与实战相关的游戏功能和知识点，顺利完成起步阶段的学习。

实战中的问题往往不止有一种答案。在阅读本书的过程中，建议读者大胆尝试、勇于创新，尝试对实例的制作方法和脚本的写法提出不同的见解，并测试各种开发思路的优劣。例如，删除可能没有用的代码，换一种更简单的开发思路等。通过对实例的改动还能够进一步加深对游戏逻辑的理解。

本书内容

本书将游戏设计的原则与使用 Unity 开发游戏的方法融入到实例中，能够帮助读者成为一名更优秀的游戏开发者。本书具体内容如下：

第 1 章介绍了一个相对简单的 3D 动作解谜游戏《拉方块》的制作方法。

第 2 章介绍了一个 2D 平台跳跃跑酷游戏《冰火人》的制作方法，内容涉及 2D 关卡设计和2D 物理系统。

第 3 章介绍了一个“三消”益智游戏《糖果消消乐》的制作方法，讲解了详细的三消算法，以及三消特殊道具的实现原理。

第 4 章介绍了一个相对复杂的 3D 跑酷游戏《套马》的制作方法，不仅讲解了游戏逻辑的实现过程，而且用大量篇幅讲解了 3D 模型动画的导入和设置问题。

第 5 章介绍了一个 2D 经典小游戏《黄金矿工》的制作方法，讲解了完整的游戏流程和游戏界面的实现过程。

第 6 章介绍了一个 3D 动作游戏《割草无双》的制作方法，内容涉及 3D 角色控制、自由视角摄像机、攻击动画、技能系统等，本章是很好的开发动作游戏的参考资料。

第 7 章介绍了集群 AI“鸟群模拟”的演示方法，讲解了在游戏开发中，如何通过简单的算法实现特定功能的 AI。 第 8 章介绍了生成三维网格的方法，讲解了三维模型的顶点、网格和贴图的图形学的基础知识，本章内容是第 9 章的前置知识。

第 9 章介绍了《方块世界》游戏的制作方法。本章使用 Unity 实现了一个无限大的、由方块模型拼接成的 3D 世界，并且实现了创建和销毁方块等功能，玩家可以动手改造整个游戏世界的样貌。

本书在编排上符合由浅入深的学习顺序，每章有特定的游戏类型与风格。读者可以按顺序一边阅读一边实战，也可以挑选感兴趣的章节进行学习。由于本书的定位和篇幅所限，无法对相关知识点和功能展开详细介绍，建议读者在学习过程中先记录下来有疑问的地方，然后查阅相关书籍或网络资料。

本书特点

讲解细致，易学易用：为游戏初学者量身打造，一步一图，由浅入深，确保读者能轻松、快速地入门。

编排科学，结构合理：解读热门游戏的设计与开发，将核心技术融入大量实例，同时给出优化方案。

内容实用，案例丰富：详细讲解了多个相对独立的游戏实例，使读者在实战中掌握 Unity 的使用方法。

视频教学，学习高效：对重点实例提供了教学视频，可参考价值高，可以帮助读者快速提升技术水平。

致谢

本书的参考实例全部来自“皮皮关”的老师和同学们的创作，这些实例经过笔者的整理、重新编写和加工，得以呈现在读者面前。

本书参考实例的提供者有伍书培、黎大林、沈琰和卢佩媛同学，他们的精彩作品赢得了众多游戏开发者的赞赏。特别感谢卢佩媛同学协助了本书的整理和编写工作。

感谢默默支持我的父母和家人，感谢所有帮助和批评过我的朋友。

由于笔者水平有限，书中的错误和疏漏在所难免，如有任何意见和建议，请读者不吝指正，感激不尽。