杜凱

摘要：在Unity3D學(xué)習(xí)中基于Playmake 插件高效快速實現(xiàn)場景漫游，通過案例使學(xué)生利用Playmake為切入點來進(jìn)行學(xué)習(xí)，能運用有限元狀態(tài)機(jī)的設(shè)計思路在Unity3D中設(shè)計并培養(yǎng)交互邏輯。

關(guān)鍵詞：Playmake;可視化交互設(shè)計;FSM編程策略

中圖分類號：TP391.9?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ?文章編號：1672-9129（2020）16-0061-01

虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)作為數(shù)字媒體技術(shù)的一種表現(xiàn)終端及形式，用來創(chuàng)建與體驗虛擬世界的計算機(jī)仿真系統(tǒng)，它利用計算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是以多源信息融合交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，使體驗者能沉浸到環(huán)境中。而Unity3D正是目前非常流行的三維游戲開發(fā)引擎，具有軟件操作學(xué)習(xí)容易，開發(fā)包較多的優(yōu)勢。在設(shè)計虛擬現(xiàn)實漫游開發(fā)項目中應(yīng)用十分廣泛，是開發(fā)虛擬現(xiàn)實項目優(yōu)先選擇的工具，也是數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)學(xué)生需要掌握和運用的新技術(shù)。

在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中如何讓專業(yè)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)和掌握虛擬現(xiàn)實開發(fā)相關(guān)技術(shù)，熟悉與了解Unity開發(fā)各種相關(guān)的插件，可以更高效快速的完成效果呈現(xiàn)，對學(xué)生在學(xué)習(xí)Unity3D游戲引擎中培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣起到關(guān)鍵性作用，也能在后期利用Unity3D開發(fā)項目中能夠起到事半功倍的效果。本文以數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)學(xué)生為研究對象進(jìn)行教學(xué)探索，在Unity3D中基于Playmake 插件高效快速實現(xiàn)場景漫游，并通過簡單案例使學(xué)生利用Playmake為切入點進(jìn)行學(xué)習(xí)，使學(xué)生能運用有限元狀態(tài)機(jī)的設(shè)計思路在Unity3D中設(shè)計并培養(yǎng)交互邏輯。

1 Playmake 概述及實現(xiàn)效果

PlayMaker是Unity3D的一款可視化的有限元狀態(tài)機(jī)（Finite-state machine，簡稱FSM） 插件，通常用來進(jìn)行交互設(shè)計，既是可視化腳本工具，又可以分層邏輯框架，能夠很快地進(jìn)行游戲原型制作，能夠大大提高開發(fā)效率和成果展現(xiàn)。它的優(yōu)點：（1）具備較多動作行為，例如通過狀態(tài)機(jī)FSM實現(xiàn)，跑、跳、攻擊等動作行為。（2）集成幫助，可以快速進(jìn)行查看行為說明。（3）設(shè)置斷點和單步執(zhí)行狀態(tài)。（4）方便編寫自定義行為。（5）支持各類插件配合使用，加速開發(fā)進(jìn)程。（6）方便簡潔的圖表管理每個狀態(tài)機(jī)。（7）預(yù)覽播放游戲，進(jìn)行實時錯誤檢查。

2 快速掌握培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

在使用Unity3D相關(guān)插件的時候，與學(xué)習(xí)C#編寫Unity中的腳本代碼相比，開發(fā)的時候可利用Playmaker內(nèi)置的眾多Action，在C#中代碼編寫中需要多行代碼才能完成的一個功能，而用Playermaker通常幾個步驟就能完成。所以Playmaker更容易在短時間掌握，快速上手。學(xué)生在學(xué)習(xí)Unity3D的同時基于這兩個有點，無論是學(xué)習(xí)者獨立開發(fā)，還是快速做出產(chǎn)品原型來說，Playmaker都是很好學(xué)習(xí)工具。

3 技術(shù)路線及學(xué)習(xí)操作步驟

通過對Unity3D引擎以及相關(guān)，建立虛擬的三維模型，然后基于Unity3D 引擎實現(xiàn)第一人稱交互。廣泛運用范圍例如實現(xiàn)室內(nèi)及場景漫游。

首先搭建基礎(chǔ)場景，可以利用Cube搭建一個基礎(chǔ)場景或利用以及建好的場景模型為案例，利用playmaker實現(xiàn)環(huán)境的晝夜更替。

（1）為DirectionalLight添加FSM。

利用FSM將被設(shè)對象的復(fù)雜行為特征歸納為有限個不同的“狀態(tài)”，然后在每個狀態(tài)中分別指定一系列“行為”讓處于該狀態(tài)的被設(shè)對象來執(zhí)行，同時設(shè)置相對于的“條件”，而在FSM中稱做“事件”，當(dāng)設(shè)置條件被滿足時事件能夠被觸發(fā)，被設(shè)對象從當(dāng)前狀態(tài)變換為另一個狀態(tài)，由此帶來其所執(zhí)行“行為”的變化。

（2）為sun rotate狀態(tài)添加“Rotate” Action。

（3）新增Variables參數(shù)。

（4）設(shè)置“Rotate” Action。

（5）測試查看效果。

再例如：利用Playmake添加手電筒，實現(xiàn)開關(guān)手電筒交互。

（1）導(dǎo)入人物標(biāo)準(zhǔn)資源包。

（2）導(dǎo)入人物（FPS Controller）。

（3）新建聚光燈。

（4）綁定聚光燈。

（5）調(diào)整聚光燈位置。

（6）測試手電筒效果。

（7）添加Play Maker FSM。

（8）新建事件。

（9）為light close狀態(tài)添加Action，為light on狀態(tài)添加“Activate Game Object”Action。

（10）light close狀態(tài)綁定手電關(guān)閉，將“Activate Game Object”Action內(nèi)的Game Object矩形框綁定Spot Light，并將Activate后的矩形框的√去掉。

（11）利用“Get Key Down”Action設(shè)置鏈接，分別為兩個狀態(tài)添加將“Get Key Down”Action，響應(yīng)按鍵均為“F”，索引的事件分別為“on”和“close”，達(dá)成。

（12）測試查看效果。

4 培養(yǎng)學(xué)習(xí)邏輯

在Unity3D 中，是以層次關(guān)系來組織相關(guān)物體的。使用者以第一人稱視角在構(gòu)建的場景中進(jìn)行漫游，按住鼠標(biāo)左鍵，攝像機(jī)可以隨鼠標(biāo)轉(zhuǎn)動方向來觀察環(huán)境位置，按住鍵盤W（前）、S（后）、A（左）、D（右）鍵攝像機(jī)對應(yīng)范圍移動，按住空格鍵可以實現(xiàn)跳躍的控制。不同狀態(tài)下的行為設(shè)計是相互獨立的，而且與交互邏輯的設(shè)計本身也是相互獨立的?？梢栽谶M(jìn)行行為設(shè)計之前就完成完整的交互邏輯設(shè)計，然后再逐步添加從簡單到復(fù)雜的各狀態(tài)行為。另外系統(tǒng)中加入了背景音樂距離變化、不同位置環(huán)境光源變化等，從而增強(qiáng)了環(huán)境的真實感。

通過Playmake案例的實施，在學(xué)習(xí)中使腳本可視化，對邏輯框架進(jìn)行分層，讓學(xué)生對構(gòu)建場景物件和事物更加直觀的學(xué)習(xí)與使用。與此同時，Unity3D的學(xué)習(xí)中還可以通過其他插件來進(jìn)行快速開發(fā)項目，比如;環(huán)境、地形構(gòu)建類插件Gaia 、MapMagic World Generator 、World Creator等。在素材、動畫設(shè)計類插件Amplify Shader Editor、Surforge 、NGUI、UMotion Pro 等。再如;虛擬現(xiàn)實插件VR Panorama 360 PRO Renderer、Final IK等。

學(xué)習(xí)與使用PlayMaker可視化交互工具方法只是第一步，更重要的是利用這類工具去鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)一種交互設(shè)計的思維方法。而PlayMaker可視化交互設(shè)計插件，使用FSM“編程策略”的設(shè)計思路給學(xué)習(xí)者提供一個較為快速制作玩法原型的工具，讓學(xué)生能夠獨立把腦海中想象的玩法設(shè)計實現(xiàn)出來，提高學(xué)習(xí)興趣，降低入門難度。而掌握PlayMaker的特性和功能建立一種思維習(xí)慣，這種思維方法和思維習(xí)慣，是可以運用到其他軟件工具中，從而可以高效的解決實際問題。

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