虚拟现实制作技术Unity教案项目十 三维游戏场景设计一.docx

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虚拟现实制作技术Unity教案项目十三维游戏场景设计一

章节标题

项目十三维游戏场景设计

（一）

课程类型

理论+实践

授课班级

数字媒体应用技术专业

第11周

教学目标

知识

目标

主要介绍地形概述、Unity3D地形系统创建流程、地形编辑工具、环境特效。

能力

目标

1.了解地形

2.了解Unity3D地形系统创建流程

3.掌握地形编辑工具

4.掌握环境特效。

5.完成综合任务3D游戏场景设计的前期准备工作。

重点

地形概述、Unity3D地形系统创建流程、地形编辑工具、环境特效。

难点

地形编辑工具的运用。

教学方法

任务驱动法、案例法

教学手段采用:

打“√”

模具

实地参观

挂图

现场演练

√

多媒体

√

上机训练

√

CAI

听力训练

虚拟仿真

其他

教学过程设计（分教学步骤列出内容、时间安排、教学方法、训练项目、素材等）

过程

教师活动

学生活动

课程

导入

在Unity3D设置中最重要的部分就是游戏场景设计，3D游戏场景设计的主要内容包括游戏场景的规划、地形设计、山脉设计、河流山谷设计、森林设计等。

针对不同的游戏采用不同的策略，根据游戏的每一个故事情节设计游戏的每个游戏场景以及场景内的各种物体造型。

观看幻灯片

思考

讨论

新

课

地形作为游戏场景中必不可少的元素，Unity3D有一套功能强大的地形编辑器，支持以笔刷方式精细地雕刻出山脉、峡谷、平原、盆地等地形，同时还包含了材质纹理、动植物等功能。

下图1就是基于Unity3D开发的场景。

图1

一、Unity3D地形系统创建流程

1.创建地形

执行菜单GameObject→3DObject→Terrain命令，如下图2所示，窗口内会自动产生一个平面，这个平面是地形系统默认使用的基本原型。

图2

Unity3D创建一个地形对象后，在属性中会出现地形菜单栏。

地形菜单栏一共有7个按钮，含义分别为编辑地形高度、编辑地形特定高度、平滑过渡地形、地形贴图、添加树模型、添加草与网格模型、其他设置，如下图3所示，每个按钮都可以激活相应的子菜单对地形进行操作和编辑。

图3

2.地形高度绘制

在地形编辑器中，前3个工具用来绘制地形在高度上的变化。

左边第一个按钮激活Raise/LowerTerrain工具，如下图4所示。

当使用这个工具时，高度将随着鼠标在地形上扫过而升高。

图4

左边第二个工具是PaintHeight，类似于Raise/Lower工具，但多了一个属性Height，用来设置目标高度，可以实现地形的整体抬高，如下图5所示。

图5

左边第三个工具SmoothHeight并不会明显地抬升或降低地形高度，但会平均化附近的区域。

这缓和了地表，降低了陡峭变化，类似于图片处理中的模糊工具（blurtool）。

SmoothHeight可以用于缓和地表上尖锐、粗糙的岩石，如下图6所示。

。

图6

新

课

3.地形纹理绘制

在地形的表面上可以添加纹理图片以创造色彩和良好的细节。

地形编辑器左边第四个按钮是纹理绘制工具，单击该按钮然后单击EditTexture按钮可以添加纹理，如下图7所示。

图7图8

4.树木绘制

Unity3D地形可以布置树木。

地形编辑器左边第五个按钮是树木绘制工具，单击EditTrees按钮并且选择AddTree命令，将弹出一个窗口，从中选择一种树木资源，如图8所示。

5.草和其他细节

地形编辑器左边第六个按钮是草绘制工具，单击EditDetails按钮，在出现的菜单中将看到AddGrassTexture和AddDetailMesh选项，选择AddGrassTexture，在出现的窗口中选择合适的草资源，如下图9、图10所示。

图9图10

新

课

6.地形设置

单击地形编辑器最右边的按钮可以打开地形设置面板，如下图所示。

该面板用于设置地形参数，如下图11所示。

图11图12

7.风域

地形中的草丛在运行测试时可以随风摆动，如果要实现树木的枝叶如同现实中一样随风摇摆的效果，就需要加入风域。

执行GameObject→3DObject→WindZone菜单命令，创建一个风域，风域的参数如图12所示。

二、环境特效

Unity3D游戏开发引擎为了能够简单地还原真实世界中的场景，其中内置了雾特效并在标准资源包中添加了多种水特效，开发人员可以轻松地将其添加到场景中。

1.水特效

在Project面板中右击，执行ImportPackage→Environment命令导入环境包，然后单击Import按钮导入，如下图所示。

新

课

图13

导入完成后，找到Water文件夹下的Prefab文件夹，其中包含两种水特效的预制件，一般选择Water4Example（Advanced），将其直接拖曳到场景中，这两种水特效功能较为丰富，能够实现反射和折射效果，并且可以对其波浪大小、反射扭曲等参数进行修改，如下图14所示。

图14图15

2.雾特效

场景中雾效开启的方式是，执行菜单栏Window→Lighting命令打开Lighting窗口，在窗口中选中Fog复选框，然后在其设置面板中设置雾的模式以及雾的颜色，如图15所示。

3.天空盒

在Unity3D中添加天空盒，执行菜单Window→Lighting命令，可以打开渲染设置窗口，如下图所示。

单击Scene页面EnvironmentLighting模块Skybox后面的选项设置按钮，如图15所示。

图16

三、3D游戏场景设计

1.任务构思

本任务通过3D游戏场景设计将Unity3D引擎中地形资源整合利用，开发出完整的游戏场景。

2.任务设计

本任务在Unity内创建一个3D游戏场景，场景内包括Unity3D提供的各种地形资源，如树木、山地、草原、风域、地形纹理、水以及天空等，效果如下图17所示。

图17

3.项目实施

步骤1：

创建新的项目。

打开Unity3D，执行Create→NewProject命令，创建新的项目。

保存场景，场景名为9dgame.

步骤2：

导入环境资源。

选中Project中的Assets,然后选择菜单栏中的Assets→ImportPackage→CustomPackage→找到导入资源Environment.unitypackage→只需要导入StandardAssets即可，其他包前面的对勾取消。

→导入

新

课

图18

步骤3：

创建地形

新建项目后，在主菜单中执行GameObject→3DObject→Terrain选项。

此时就可以看到屏幕的正中央已经出现了一个平整的片状3D图形，调整到合适的视角区域，如下图所示。

图19

步骤4：

设置地形信息

单击Terrain中的SetResolution按钮

，然后在Resolution选择设置地形大小、高度等相关信息（在每一个地形参数的右侧直接输入数值即可修改它）。

图20

地形参数包括地形的高度、长度、宽度、分辨率和高度图等。

接下来，把整个的地形系统的地面抬高，选择按钮

。

在Setting中选项

新

课

Height设置为8，单击Flatten，如下图21所示。

现在可以看到地面整体抬高了8米。

图21

步骤5：

更改地形属性

在场景面板中选中刚才创建的地面对象Terrain，也可以在Hierarchy视图中选中Terrain。

然后，在Inspector属性面板中会马上发现与之对应的属性，包含Position（坐标）、Rotation（旋转量）、Scale（缩放尺寸）以及地面对象固有的Terrain（Script）和TerrainCollider，如下图22所示。

图22

课堂

小结

不可否认，一款游戏的可玩性是衡量一款游戏成功与否的最主要标准，这一点从《魔兽世界》的成功就可以看出，但是玩家在玩一款游戏的过程中第一印象也是非常的重要的，第一印象决定着玩家是否想继续玩下去，在玩家玩下去的同时才能展现出你出色的游戏性，所以游戏的场景设计的好与坏也是评价一款游戏成败的标准。

Unity在地形方面是相当的强大。

思考

讨论

上机

实训

综合任务3D游戏场景设计的前期准备工作。

作业

布置

1.树木和花草的布置是否使用的是同一个地形工具？

2.简述Terrain组件工具栏中Raise/LowerTerrain按钮和PaintHeight按钮的区别。

3.Unity中添加环境特效的方法是什么？