Learning C# by Developing Games with Unity 第五、六章筆記整理

第五章

筆記：使用類別、結構和物件導向程式設計（OOP）

目標與重要性

• 類別與物件導向程式設計（OOP）：學習創建自定義類別，了解變數、建構子、方法，以及類別與結構之間的差異。
• OOP 原則：
• 1. 封裝（Encapsulation）：限制對物件變數和方法的訪問權限。
  2. 繼承（Inheritance）：子類別繼承父類別屬性和方法。
  3. 多型（Polymorphism）：允許子類別覆寫父類別方法。

1. 類別的基本定義與使用

• 類別是參考型別（Reference Type），可作為藍圖來創建物件。
• 定義類別：

  public class ClassName {
      // 變數
      // 建構子
      // 方法
  }
  

• 實例化類別：

  ClassName instance = new ClassName();
  

2. 類別成員

• 變數（欄位）：存儲類別屬性資訊，可設置初始值。
• 建構子：

  public ClassName(string name) {
      this.name = name;
  }
  

• • 預設建構子：由 C# 自動生成，將變數設置為型別預設值。
  • 自定義建構子：接受參數，用於初始化物件。
• 方法（功能）：執行操作或行為，通常通過物件調用。

3. 結構的基本定義與使用

• 結構是值型別（Value Type），用於存儲簡單且不頻繁變化的數據。
• 定義結構：

  public struct StructName {
      public string name;
      public int value;
  
      public StructName(string name, int value) {
          this.name = name;
          this.value = value;
      }
  }
  

• 實例化結構：

  StructName instance = new StructName("Name", 100);
  

4. 物件導向設計的核心

• 封裝（Encapsulation）：
• • 設置變數或方法為 private，只能在類別內訪問。
  • 通過 public 方法來控制外部訪問。
• 繼承（Inheritance）：

  public class ChildClass : ParentClass { }
  

• • 子類別繼承父類別的所有 public 和 protected 成員。
• • 可使用 base 關鍵字調用父類別的建構子。
• 多型（Polymorphism）：

  public virtual void Method() { }
  public override void Method() { }
  

• • 父類方法可使用 virtual 關鍵字標記，允許子類使用 override 修改行為。

5. 類別與 Unity 的結合

• 組件（Component）與物件（GameObject）：

  Transform transform = gameObject.GetComponent<Transform>();
  

• • Unity 中的物件由多個組件組成，每個組件是類別的實例。
  • 使用 GetComponent<T>() 獲取組件實例。
• 尋找與設置組件：
• • 使用 GameObject.Find() 獲取場景中的物件。
  • 或者拖放物件到檢查器中進行賦值。

6. 總結

• 掌握類別和結構的基礎知識及其在 Unity 中的應用。
• 學會通過 OOP 原則設計模組化、可重用的程式。
• 下一步：將這些技術應用到 Unity 遊戲場景中，設計互動行為。

第六章

筆記：Unity 遊戲開發基礎

1. 遊戲設計基礎

• 遊戲設計的重要元素：
• 1. 概念：確定遊戲的核心想法和類型。
  2. 核心機制：角色在遊戲中的可執行互動（如跳躍、射擊、解謎等）。
  3. 控制方案：玩家操控角色的按鍵或輸入方式。
  4. 故事：提供情感連結的遊戲敘事背景。
  5. 藝術風格：整體視覺風格。
  6. 勝敗條件：規定如何達成勝利或失敗。
• 設計文件：
• • 遊戲設計文檔（GDD）：描述遊戲的玩法、氣氛和故事。
  • 技術設計文檔（TDD）：記錄硬體需求與程式結構。
  • 單頁文檔：簡潔呈現遊戲核心概念，適用於宣傳。

2. 建構遊戲場景

• 環境設計流程：
• 1. 創建場景基礎：使用平面物件（如地板）作為基礎。
  2. 物件調整：透過縮放（Scale）、旋轉（Rotation）、定位（Position）設置物件位置和大小。
  3. 材質（Materials）： 創建材質並應用到物件上，調整顏色或貼圖。
  4. 白模設計（White-boxing）： 使用基本幾何圖形構建場景初稿，後續可替換為更精緻模型。
• 清理階層結構：
• • 將相關物件分組到父物件下，保持層級結構整潔。
  • 父物件的原點（Local Space）影響子物件的位置和旋轉參照。

3. Prefabs 的使用

• Prefab 定義：
• • 預製件是可重用的物件模板，保存其所有子物件、組件與屬性。
  • 編輯 Prefab 可影響場景中的所有實例。
• 實踐：
• • 創建防禦塔（Barrier）Prefab，並添加到場景的每個角落。
  • 更新 Prefab 並應用更改，使所有實例同步更新。

4. 動畫與燈光

• 燈光（Lighting）：
• • 實時燈光：即時計算，適用於動態場景，但耗費資源。
  • 預計算燈光：靜態光源，提升效能但缺乏動態反應。
  • 主要燈光類型： 方向光（Directional Light）：模擬太陽光。 點光源（Point Light）：從中心向外擴散。 聚光燈（Spotlight）：聚焦特定區域。 面光源（Area Light）：矩形區域發光。
• 動畫：
• • 程式控制動畫： 通過 Transform.Rotate 方法執行物件旋轉。 使用 Time.deltaTime 確保動畫在不同設備上保持平滑。
  • Unity 動畫系統： 動畫視窗（Animation）：創建動畫片段並設定關鍵幀。 動畫控制器（Animator）：管理動畫片段和過渡。