Unity3D游戏开发与设计案例教程
Unity3D是由著名游戏引擎开发商Unity&Technologies开发的一款跨平台次世代游戏开发引擎，该游戏引擎以其强大的跨平台特性与绚丽的3D渲染效果而闻名。它是一款让玩家轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等互动游戏内容的多平台的综合型游戏开发技术和工具，是一个全面系统整合的专业游戏引擎。本书通过典型开发案例来介绍Unity3D游戏开发与设计。全书介绍了Unity集成开发环境及安装、游戏基础知识、Unity3D建模和材质制作、粒子系统、音效、物理引擎、Unity&GUI系统、动画系统以及脚本编程等核心内容。本书适合游戏开发初学者、对Unity3D感兴趣的读者以及专业游戏设计和开发人员阅读学习，也可以作为高等院校本科生、专科生的游戏设计、数字艺术设计、多媒体、计算机Web设计、美术装潢设计、建筑规划设计、虚拟信息地理、虚拟医疗、军事模拟、航空航天以及仿古等专业的参考图书。
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版权所有(C)2014 清华大学出版社有限公司 京ICP备号 京公网安备48号全屏特效 黑白（对于《着色器和屏幕特效开发秘籍》的学习）
可实现死亡效果或需要黑白特效的效果
原理是通过OnRenderImage()函数在摄像机渲染的时候，改变颜色（饱和度）
新建一个c#脚本，将要放在摄像机中
[ExecuteInEditMode] 就是让这个脚本不开始也直接运行，方便观察效果
using UnityE
using System.C
[ExecuteInEditMode]
public class ShaderTest : MonoBehaviour
开始声明所需变量
curshader 需要用到的shader； grayscaleAmount 灰度大小；
public Shader curS
public float grayScaleAmount = 1.0f;
private Material curM开始时检测
如果！SystemInfo.supportsImageEffects（如果计算机不支持图像处理的话）
或者无curshader（一会会用到）再或者!curShader.isSupported（不能在终端用户的图形卡上运行这个着色器）
就取消这个脚本
void Start () {
if (SystemInfo.supportsImageEffects == false) {
if (curShader != null && curShader.isSupported == false) {
} OnRenderImage()抓取摄像机的渲染图像（我们在里面改动它）
往材质里传灰度值
然后改动完毕就Graphics.Blit(）(拷贝源纹理到目的渲染纹理)
void OnRenderImage (RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture){
if (curShader != null) {
material.SetFloat(&_LuminosityAmount&, grayScaleAmount);
Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);
Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);
在update中放入这句
grayScaleAmount = Mathf.Clamp(grayScaleAmount, 0.0f, 1.0f);
的目的是，方便你随时改动灰度值。如果灰度值确定了这句可以不要。
void Update () {
grayScaleAmount = Mathf.Clamp(grayScaleAmount, 0.0f, 1.0f);
便于删除回收
void OnDisable () {
if (curMaterial != null) {
DestroyImmediate(curMaterial);
再看shader
书上用的是纯CG代码，不是UNITY内置着色器语言，所以屏幕特效会更加优化，因为只需要对渲染纹理的像素进行处理操作。
首先在Properties 中声明变量 包括maintex和灰度值
Properties {
_MainTex (&Base (RGB)&, 2D) = &white& {}
_LuminosityAmount (&GrayScale Amount&, Range(0.0, 1.0)) = 1.0
加入pass模块
用#pragma声明一些新的
SubShader {
#pragma vertex vert_img
#pragma fragment frag
#include &UnityCG.cginc&
核心就在这个frag函数中
tex2d（）返回一个纹理的数据
把红*0.299，绿*0.587，蓝*0.114，来获取一个亮度值（也就是颜色深浅值）luminosity
最终的颜色值& finalColor&& 是renderTex与灰度值的一个线性插值，根据亮度值（颜色深浅值）
ok，死亡效果的屏幕特效就这么完成了
fixed4 frag(v2f_img i) : COLOR
//Get the colors from the RenderTexture and the uv's
//from the v2f_img struct
fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);
//Apply the Luminosity values to our render texture
float luminosity = 0.299 * renderTex.r + 0.587 * renderTex.g + 0.114 * renderTex.b;
fixed4 finalColor = lerp(renderTex, luminosity, _LuminosityAmount);
return finalC
以下全部代码
using UnityE
using System.C
[ExecuteInEditMode]
public class ShaderTest : MonoBehaviour
#region Variables
public Shader curS
public float grayScaleAmount = 1.0f;
private Material curM
#endregion
#region Properties
public Material material {
if (curMaterial == null) {
curMaterial = new Material(curShader);
curMaterial.hideFlags = HideFlags.HideAndDontS
return curM
#endregion
// Use this for initialization
void Start () {
if (SystemInfo.supportsImageEffects == false) {
if (curShader != null && curShader.isSupported == false) {
void OnRenderImage (RenderTexture sourceTexture, RenderTexture destTexture){
if (curShader != null) {
material.SetFloat(&_LuminosityAmount&, grayScaleAmount);
Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture, material);
Graphics.Blit(sourceTexture, destTexture);
// Update is called once per frame
void Update () {
grayScaleAmount = Mathf.Clamp(grayScaleAmount, 0.0f, 1.0f);
void OnDisable () {
if (curMaterial != null) {
DestroyImmediate(curMaterial);
Shader &Custom/imageTest& {
Properties {
_MainTex (&Base (RGB)&, 2D) = &white& {}
_LuminosityAmount (&GrayScale Amount&, Range(0.0, 1.0)) = 1.0
SubShader {
#pragma vertex vert_img
#pragma fragment frag
#include &UnityCG.cginc&
uniform sampler2D _MainT
fixed _LuminosityA
fixed4 frag(v2f_img i) : COLOR
//Get the colors from the RenderTexture and the uv's
//from the v2f_img struct
fixed4 renderTex = tex2D(_MainTex, i.uv);
//Apply the Luminosity values to our render texture
float luminosity = 0.299 * renderTex.r + 0.587 * renderTex.g + 0.114 * renderTex.b;
fixed4 finalColor = lerp(renderTex, luminosity, _LuminosityAmount);
return finalC
FallBack &Diffuse&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ---------by wolf96??各位大家好，欢迎大家关注我的，我是秦元培，我的博客地址是。今天博主想和大家聊聊Unity3D中各种坐标系。自从Unity4.6版本推出uGUI后，Unity3D坐标系的大家庭中便增加了RectTransform这个新成员，如果你不想被各种坐标系搞得晕头转向的话，那么请随我一起来梳理下Unity3D中各种各样的坐标系！
一、Unity3D中有哪些坐标系？
??坐标系这个概念最早是由法国数学家笛卡尔提出的，并由此创造了用代数方法来研究几何图形的数学分支——解析几何。解析几何的基本思想是将几何图形抽象成点的运动轨迹，从而点可以作为组成图形的基本，而描述一个点的位置首先需要建立合适的坐标系。所以，首先我们来了解下Unity3D中都有哪些坐标系吧！Unity3D中的坐标系目前可以分为以下四类：世界坐标、屏幕坐标、视图坐标和GUI坐标。下面我们来对这5类坐标进行详细说明：
??世界坐标按照笛卡尔坐标系定义出来的绝对坐标系，下面的各种坐标系都建立在世界坐标的基础上。我们知道二维平面内任意一个点可以用二维坐标(x,y)来表示，如果将这个概念延伸到三维内，那么三维空间内任意一个点都可以用三维坐标(x,y,z)来表示。这就是世界坐标的概念啦，坐标系通常可以分为左手坐标系和右手坐标系，而Unity3D采用的是左手坐标系。在Unity3D中我们可以使用transform.position来获取场景中一个物体的世界坐标，通常情况下中的Inspector窗口是以世界坐标来描述一个3D物体的位置的，除非当一个3D物体存在父物体的时候，它会以相对坐标来描述其位置。
??屏幕坐标是以像素来定义的，它的范围是以左下角为(0,0)，右上角为(Screen.width,Screen.height)定义的这样一个矩形。屏幕坐标是一个3D坐标，Z轴是以相机的世界单位来衡量的。屏幕坐标和相机之间满足：Screen.width=Camera.pixelWidth和Screen.height=Camera.pixelHeight这两个条件。例如我们将相机正对着场景中的原点(0,0,0),相机的Z轴分量为-10，按照屏幕坐标的定义，假设屏幕为800X640的大小，则此时原点转化为屏幕坐标后应该是(400,320,10)。在Unity3D中我们可以使用WorldToScreenPoint来将一个世界坐标转换为屏幕坐标。
??视口坐标是标准化后的屏幕坐标。标准化的概念我们可以引申到向量的标准化中，比如一个向量(x,y)将过标准化后可以得到一个单位向量(x’,y’)。类似地，视口坐标是以0到1间的数字来表示的，它的范围是以左下角为(0,0),右上角为（1,1)定义的这样一个矩形。视口坐标是一个3D坐标，Z轴是以相机的世界单位来衡量的。通过对比可以发现视口坐标和屏幕坐标特别的相似，所以这里大家可以对比着来学习。同样以屏幕坐标中的例子来将这里的转换，例如我们将相机正对着场景中的原点(0,0,0),相机的Z轴分量为-10，按照屏幕坐标的定义，假设屏幕为800X640的大小，则此时原点转化为屏幕坐标后应该是(0.5,0.5,10)。在Unity3D中我们可以使用WorldToViewportPoint来将一个世界坐标转换为视口坐标。
??GUI坐标是指通过OnGUI方法绘制UI时使用的坐标。这个坐标系和屏幕坐标类似，它同样是以像素来定义的，它的范围是以左上角为(0,0),右下角为(Screen.width,Screen.height)定义的这样一个矩形，GUI坐标是一个2D坐标(绝对坐标)。因为GUI在早期的中曾有所设计，属于Unity3D中较为基础的内容，此外我们知道使用绝对坐标来进行布局的话是没有办法做自适应的，所以这部分内容我们就不展开讲了，UI自适应的一个主要观点就是不要使用绝对坐标！不要使用绝对坐标！不要使用绝对坐标！重要的事情要说三遍的嘛！这里想特别说说Unity4.6以后推出的全新UI支持：uGUI。在uGUI的Screen Space模式下，Unity3D的编辑器以屏幕坐标来显示UI元素的位置；在World Space模式下，Unity3D的编辑器以世界坐标来显示UI元素的位置。相信这一点大家在使用的时候都没有注意到，最近在看一个论坛帖子的时候发现对uGUI坐标转换的相关一片茫然，所以对这部分内容进行了深入的研究，最终得出的结论是：uGUI的坐标本质上是特殊的屏幕坐标，因为uGUI的Anchor决定了该坐标系的原点，pivot决定了元素本身坐标系的原点，正是这两个属性让uGUI的坐标看起来显得扑朔迷离。RectTransform组件继承自Transform，所以它们的position和localPosition是等价的，都是世界坐标；anchoredPosition是UI元素的屏幕坐标，在对UI元素进行操作的时候应该考虑使用这个坐标。
二、Unity3D各种坐标系间的转换
??虽然Unity3D里提供了各种坐标系间的转换API，可是我们这是在写博客不是在说API不是？所以从实用性的角度出发，我们这里提供了一个Unity3D各种坐标系间转换的FAQ!
1、屏幕坐标如何转换为世界坐标？
在Unity3D中通过camera.ScreenToWorldPoint(Vector3 v)方法可以将一个屏幕坐标转化为世界坐标。其中，camera是场景中的场景相机。通过Input.mousePosition或者
Input.touches[0].position可以获得鼠标或者单根手指的屏幕坐标。典型的应用场景是第一人称射击游戏中子弹的发射和RPG游戏中点击地面移动角色。
2、世界坐标如何转换为屏幕坐标？
在Unity3D中通过camera.WorldToScreenPoint(Vector3 v)方法可以将一个世界坐标转化为屏幕坐标。其中，camera是游戏场景中的UI相机。比如我们需要将一个世界坐标转换到NGUI坐标的时候，可以使用场景相机将世界坐标转为屏幕坐标，然后再利用UI相机将屏幕坐标转换为世界坐标，最后再赋值给NGUI控件。典型的应用场景是NPC头顶的文字显示和怪物头顶的血条显示。
3、屏幕坐标如何转换为视口坐标？
在Unity3D中可以通过camera.ScreenToViewportPoint()来将一个屏幕坐标转换为视口坐标，其中camera是游戏场景中的场景相机。当我们了解了视口坐标本质就是屏幕坐标的标准化坐标以后，这个真心没有什么可说的。
4、世界坐标如何转换为视口坐标？
在Unity3D中可以通过camera.WorldToViewportPoint()来将一个世界坐标转换为视口坐标，其中camera是游戏场景中的场景相机。当我们了解了视口坐标本质就是屏幕坐标的标准化坐标以后，这个真心没有什么可说的。
5、屏幕坐标如何转化为GUI坐标？
我们注意到屏幕坐标和GUI坐标的根本差异在于坐标系原点选定不同，即屏幕坐标的原点在左下角，而GUI坐标的原点在左下角。因此我们可以定义一个ScreenToGUIPoint方法：
private Vector2 ScreenToGUIPoint(Vector2 v)
return new Vector2(v.x,Screen.height-v.y)
6、GUI坐标如何转换为屏幕坐标？
一个更为神奇的事情是你可以继续调用ScreenToGUIPoint方法。
7、屏幕坐标如何转换为uGUI坐标？
当我们接触到uGUI以后常常会遇到类似NGUI需要为uGUI控件坐标赋值的问题，此时我们我们有以下两种思路处理：
直接把屏幕坐标赋值给transform.position，这种方式简单粗暴在ScreenSpace-Overlay模式下没有问题，然而在ScreenSpace-Camera模式下会出现因为深度数值不正确而引发的问题，需要注意(并且需要确保被赋值的物体在Canvas的根节点下)，前段时间有人在群里问我position和localPosition的区别，我就呵呵哒，现在人都是一般的浮躁啊，宁肯整天钻研某某插件的用法都不愿意钻研下API文档、图形学、3D数学这些东西。
通过RectTransformUtility.ScreenPointToWorldPointInRectangle方法将屏幕坐标转化为世界坐标然后再赋值给transform.position。两种方法看起来大同小异，然而这种方法是更为保险的，因为它在这两种模式下都能稳定地运行。更重要的是它可以和uGUI的事件系统完美地融合。我猜测它是直接改变UI元素的世界坐标，因为它是赋值给transform.position。可是话说回来，以前给怪物头顶显示血条的时候都是直接把世界坐标转屏幕坐标再赋值给transform.position，这样看来当初的想法可能是错误的呀，如果要给UI控件屏幕坐标那不是应该给anchoredPosition赋值吗？好吧，这块儿暂时还没有搞明白，如果有朋友知道怎么回事，可以告诉我，谢谢！
好了，今天的内容就是这样啦，如果对文章中的内容有不明白或者质疑的地方，欢迎在博客里留言。目测今天写了篇虎头蛇尾的文章啊，然而最近一直没有比较好的状态怎么破，感觉快被自己打败了，哈哈！
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