ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΠΑΙΧΝΙΔΙΩΝ: Κατασκευάζοντας παιχνίδια με το λογισμικό Unity 3D

Transcript

1 Στην άσκηση αυτή θα εξοικειωθείτε με τη βασική διαχείριση και σχεδίαση τρισδιάστατου περιβάλλοντος για παιχνίδια RPG χρησιμοποιώντας το λογισμικό Unity 3D, χρησιμοποιώντας τα κατάλληλα πρότυπα υφής για την απόδοση του ουρανού και του εδάφους και ρυθμίζοντας την κάμερα να "ακολουθεί" το χαρακτήρα-παίχτη. Ο στόχος είναι η προετοιμασία της σκηνής για την εξέλιξη του παιχνιδιού σε ένα παιχνίδι περιήγησης και ρόλων, γνωρίζοντας μέσω της πράξης τις τεράστιες δυνατότητες της 3D engine του περιβάλλοντος Unity 3D. Ας ξεκινήσουμε λοιπόν την υλοποίηση! ΒΗΜΑ 1: Από το κεντρικό μενού επιλέξτε File -> New Project, ορίζοντας το φάκελο και το όνομα αποθήκευσης του project που θα δημιουργήσετε και επιλέγοντας τα "πακέτα" λειτουργικότητας Character Controller, Particles, Physic Materials, Script, Skyboxes, Terrain Assets, Tree Creator και Water packages για εισαγωγή στο project. Επιλέξτε 3D ως setup defaults και πατήστε το κουμπί Create. Μόλις η Unity εισάγει τα πακέτα και δημιουργήσει το νέο project αποθηκεύστε τη σκηνή. Όπως ξέρετε, σε ένα Unity Project μπορούν να υπάρχουν πολλές σκηνές και κάθε φορά να φορτώνετε ή να αφαιρείτε την κατάλληλη σκηνή ανάλογα με τις ανάγκες υλοποίησης. Είναι πολύ βασικό να οργανώνετε το project κρατώντας τα κατάλληλα στοιχεία σε φακέλους (βοηθά και κατά την εξαγωγή της εργασίας για το "τρέξιμο" του παιχνιδιού), ειδικά όσο η υλοποίηση θα γίνεται όλο και πιο πολύπλοκη. Στο παράθυρο Project δημιουργήστε ένα φάκελο με το όνομα Scenes (F2 για μετονομασία), επιλέξτε File -> Save Scene κι αποθηκεύστε τη σκηνή εντός του φακέλου Scenes με το όνομα 'game'. Ο έτερος φάκελος με το όνομα 'Standard Assets', αν τον αναπτύξετε, περιέχει έτοιμες "υλοποιήσεις" της Unity και όσες στη συνέχεια δημιουργηθούν από το χρήστη-σχεδιαστή, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη σκηνή, όπως Prefabs, Scripts, Shaders, Materials κλπ. Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 1

2 ΒΗΜΑ 2:Έχοντας εισάγει το πακέτο λειτουργικότητας Terrain Editor, θα έχουμε αρκετές επιλογέςπρότυπα για να χρησιμοποιήσουμε κατά τη σχεδίαση εξωτερικών χώρων, όπως βουνά, λίμνες, θάλασσες και γενικά τοπία. Δημιουργήστε ένα νέο φάκελο στο παράθυρο Project (δεξί κλικ->create->folder) με το όνομα 'Terrain' και από το μενού GameObject -> 3D Object -> Terrain εισάγετε στη σκηνή ένα αντικείμενο terrain, μετονομάστε το από 'New Terrain' σε 'Terrain' και σύρετε το στο φάκελο Terrain. Στην καρτέλα Hierarchy στα αριστερά επιλέξτε το αντικείμενο Terrain και στην εργαλειοθήκη Inspector, στην καρτέλα Terrain settings πατήστε το κουμπί των ρυθμίσεων για να ορίσετε την ανάλυση (Resolution). Είναι σημαντικό να κάνετε την ενέργεια αυτή πριν αρχίσετε να διαμορφώνετε το αντικείμενο-έδαφος ώστε οι αλλαγές να προσαρμόζονται στην ήδη ορισμένη διάσταση. Υιοθετήστε τις παρακάτω τιμές παραμέτρων. HeightMap Resolution = η ανάλυση του χάρτη υφής που η Unity θα αποθηκεύσει για την αντιπροσώπευση του αντικειμένου Terrain (πρέπει να παίρνει τιμή δύναμης του 2 με πρόσθεση της μονάδας, π.χ. 513 ή 1025) Detail Resolution = καθορίζει την ακρίβεια τοποθέτησης αντικειμένων όπως δέντρα, βράχοι, κ.α πάνω στο terrain (όσο μικραίνει η τιμή χαλάει η ποιότητα αλλά αυξάνεται η απόδοση του συστήματος). Control Texture Resolution = η ανάλυση κατά την οποία οι υφές "χρωματίζονται" πάνω στο terrain Base Texture Resolution = η ανάλυση της σύνθετης υφής η οποία αποδίδεται (rendered) στη θέση του χάρτη υφής σε συγκεκριμένες αποστάσεις γύρω από αυτόν Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 2

3 Θα παρατηρήσετε ότι με την επιλογή του αντικειμένου Terrain και το πάτημα του κουμπιού ρυθμίσεων εμφανίστηκαν πολλές παράμετροι - επιλογές. The Raise / Lower Tool (Keyboard Shortcut: Shift + Q) Επιλέγοντας το εργαλείο Raise / Lower Tool, ανάλογα με το είδος της επιλεγμένης μορφής σχεδίασης, σύροντας το ποντίκι πάνω στο αντικείμενο terrain αρχίζουν να δημιουργούνται/ανασηκώνονται βουνά! Ρυθμίζοντας τη μορφή, το μέγεθος και την παράμετρο opacity (softness) μπορείτε να εισάγετε πληθώρα σχεδίων στο "έδαφος". Δημιουργήστε ένα σχέδιο της αρεσκείας σας για το έδαφος, λάβετε υπόψη όμως ότι ο παίχτης θα διασχίζει αυτό το τοπίο, οπότε μην δημιουργήσετε απότομα μονοπάτια/σημεία. Μπορείτε να ξεκινήσετε τη σχεδίασης με ένα μεγάλο μέγεθος brush και να δημιουργήσετε τις λεπτομέρειες με ένα σταδιακά μειούμενο μέγεθος. The Paint Height Tool (Keyboard Shortcut: Shift + W) Το εργαλείο Paint Height Tool, στα δεξιά του εργαλείου 'Raise / Lower', είναι παρόμοιο με το προηγούμενο μόνο που μόλις το σχεδιαζόμενο αντικείμενο φτάσει σε ύψος την προεπιλεγμένη τιμή "κόβει" και "ισιώνει" όσα τμήματα του αντικειμένου προεξέχουν προς τα πάνω. Το εργαλείο αυτό τα σας βοηθήσει να δημιουργήσετε προσβάσιμα μονοπάτια ανάμεσα στα βουνά. The Smooth Height Tool (Keyboard Shortcut: Shift + E) Το εργαλείο Smooth Height Tool, στα δεξιά του εργαλείου 'Paint Height' "ομαλοποιεί" τα αντικείμενα, κάνοντας τις επιφάνειες λιγότερο τραχιές και απότομες. Χρησιμοποιήστε το για να δώσετε στο έδαφος τη μορφή της αρεσκείας σας. Έχετε φτιάξει λοιπόν το έδαφος σε ένα πρώιμο στάδιο! Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 3

4 ΒΗΜΑ 3: Σειρά έχει τώρα η απόδοση υφής στο έδαφος, χρησιμοποιώντας τα πρότυπα/πακέτα που έχετε εισάγει στο project. Για πιο εντυπωσιακές υλοποιήσεις μπορείτε να επισκεφτείτε το Asset Store της Unity μέσω του μενού 'Window -> Asset Store' για να "κατεβάσετε" περισσότερα και πιο πολύπλοκα και εντυπωσιακά πρότυπα υφής (απαιτείται απλά μια δωρεάν εγγραφή λογαριασμού). Έχετε ήδη εισάγει μερικά σχέδια υφής μέσω των "πακέτων" (φάκελος 'Terrain Assets' στο παράθυρο project), οπότε ας δημιουργήσετε! Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα παρακάτω εργαλεία: The Paint Texture Tool (Keyboard Shortcut: Shift + R) Επιλέξτε το αντικείμενο terrain και πατήστε το κουμπί Paint Texture Tool στην εργαλειοθήκη Inspector, και κάτω δεξιά από τα σχέδια brushes επιλέξτε Edit Textures -> Add Texture. Κάντε κλικ στο μικρό κύκλο δίπλα στο κείμενο 'None (Texture 2D)' για να αναζητήστε και να επιλέξετε υφή και πατήστε το κουμπί 'Apply'/'Add', οπότε και το έδαφος χρωματίζεται ολόκληρο. Από τη στιγμή που έχετε ορίσει τη βασική υφή, μπορείτε να προσθέσετε "πινελιές" και από άλλες υφές και να τις συνδυάσετε για να λάβετε ένα αληθοφανές αποτέλεσμα. Για να αλλάξετε υφή απλά κάνετε διπλό κλικ πάνω της, για να διαγράψετε μία υφή επιλέξτε Edit Textures -> Remove Textur και για να προσθέσετε μία νέα επιλέξτε Edit Textures -> Add Texture. Χρησιμοποιήστε τη φαντασία και τη δημιουργικότητά σας για να δημιουργήστε τη σκηνή του διπλανού σχήματος. Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 4

5 ΒΗΜΑ 4: Το επόμενο βήμα είναι να σχεδιάσουμε λεπτομέρειες για τη ρεαλιστικότητα του τοπίου, π.χ. με την προσθήκη δέντρων! Δύο είναι τα βασικά εργαλεία σχεδίασης λεπτομερειών: The Place Trees Tool (Keyboard Shortcut: Shift + T) Το εργαλείο Place Trees, δίπλα από το εργαλείο Paint Tool, εισάγει δέντρα στη σκηνή, με παρόμοιο τρόπο όπως το εργαλείο 'Paint Texture' αναζητεί και επιλέγει πρότυπα υφής για εφαρμογή. Για να επιλέξετε ένα μοντέλο δέντρου πατήστε στο μενού 'Edit Trees', αναζητήστε το μοντέλο της επιλογής σας στα πρότυπα και εισάγετέ το στη σκηνή. Ανάλογα με τη ρύθμιση των παραμέτρων 'Tree Density' (πόσο πυκνά θα τοποθετούνται τα δέντρα), 'Tree Height / Width Variation' (μέγεθος δέντρων) μπορείτε να επιτύχετε εκπληκτική ρεαλιστικότητα στη σχεδίαση. Υπάρχει επίσης η δυνατότητα τοποθέτησης ενός συνόλου δέντρων μέσω του κουμπιού Mass Place Trees, κατά την οποία ορίζετε έναν αριθμό δέντρων και η Unity αυτόματα θα επιλέξει από τα πρότυπα που έχετε ορίσει μέσω του εργαλείου Place Trees Tool τον αριθμό αυτό και θα τα εισάγει στη σκηνή. The Place Plants Tool (Keyboard Shortcut: Shift + Y) Μπορείτε επίσης να εισάγετε ακόμη μεγαλύτερη αληθοφάνεια στη σχεδίαση εισάγοντας βλάστηση μέσω του εργαλείου Place Plants, το οποίο λειτουργεί παρόμοια με το εργαλείο Place Trees. Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 5

6 ΒΗΜΑ 5: Το τελευταίο κουμπί που έχει σχέση με έναν Terrain Component στην εργαλειοθήκη Inspector επιτρέπει τη ρύθμιση παραμέτρων ελέγχου, όπως π.χ. πόσο μακριά από την κάμερα θα εμφανίζεται η λεπτομέρεια, την απόσταση στην οποία η σχεδίαση από πλέγμα θα εμφανίζεται ως εικόνα, η ταχύτητα του αέρα στη σκηνή, η κίνηση της βλάστησης ανάλογα με το φύσημα του αέρα κ.λ.π. Κάντε τις ρυθμίσεις της επιλογής σας. ΒΗΜΑ 6: Ήρθε η ώρα να εισάγουμε και τον παίχτηχαρακτήρα στη σκηνή. Στο παράθυρο Project αναπτύξτε την επιλογή Standard Assets και στη συνέχεια την επιλογή Character Controllers. Σύρετε το prefab First Person Controller στη σκηνή, στο σημείο από όπου θέλετε να εκκινεί το παιχνίδι. Βεβαιωθείτε ότι ο "παίχτης" τοποθετείται πάνω από το αντικείμενο terrain χρησιμοποιώντας το Transform tool. Κάντε αναπαραγωγή της σκηνής πατώντας το κουμπί Play. Θα είστε σε θέση να μετακινήστε στη σκηνή και να διακρίνετε κάποιες λεπτομέρειες, αλλά ανάλογα με το αν είχατε εισάγει φωτισμό στη σκηνή θα βλέπετε τα αντικείμενα σκοτεινά. Τη λανθασμένη αναπαραγωγή της σκηνής την επιβεβαιώνουν και τα μηνύματα λάθους στο παράθυρο Console. Κάνοντας διπλό κλικ πάνω σε κάθε λάθος/προειδοποίηση μπορείτε να το επεξεργαστείτε και να το διορθώσετε. Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 6

7 ΒΗΜΑ 7: Σειρά έχει τώρα η διόρθωση λαθών και κυρίως η κατανόηση του μηνύματος '2 audio listeners in the scene'. Από το παράθυρο Hierarchy αναπτύξτε το αντικείμενο First Person Controller -> Main Camera, οπότε και θα παρατηρήσετε δεξιά στον Inspector ότι περιέχει μια ιδιότητα Audio listener που λαμβάνει είσοδο από μια πηγή ήχου στη σκηνή και την αναπαράγει πίσω στο χρήστη (φανταστείτε ένα μικρόφωνο στην κάμερα που "κουβαλά" ο χαρακτήρα καθώς περπατά). Μπορείτε να παρατηρήσετε ότι το αντικείμενο (GameObject) First Person Controller (FPC) έχει δύο "παιδιά", ένα αντικείμενο 'Graphics' και ένα 'Camera'. Το παιδί 'Graphics' είναι απλά ένα πλέγμα (Mesh) για τη σχεδίαση του αντικειμένου, όμως το "παιδί" 'Camera' είναι μια κινούμενη κάμερα με ενσωματωμένο ένα αντικείμενο Audio Listener. Στην ουσία αυτή είναι η ενεργή κάμερα της σκηνής, η οποία ακολουθεί την κίνηση του παίχτη, οπότε το πρώτο αντικείμενο κάμερα (Main Camera) στην Ιεραρχία δεν είναι απαραίτητο, επομένως μπορείτε να το διαγράψετε. Κάντε αναπαραγωγή της σκηνής για να διαπιστώσετε ότι πλέον δεν υπάρχουν λάθη! ΒΗΜΑ 8: Σειρά έχει τώρα η ρύθμιση του φωτισμού. Στο περιβάλλον Unity μπορούμε να συναντήσουμε τρία διαφορετικά είδη φωτισμού: Point, Spot και Directional. Χρησιμοποιώντας το μενού GameObject -> Light -> Directional Light εισάγεται φωτισμό στη σκηνή και αλλάξτε τη θέση και τον προσανατολισμό του μέσω των εργαλείων Transform και Rotation (χρησιμοποιήστε Orthographic views, κυρίως TOP για τη θέση και SIDE για την περιστροφή). Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 7

8 ΒΗΜΑ 9: Εισάγετε το πακέτο 'Light Flares' χρησιμοποιώντας το μενού Assets -> Import Package αναζητώντας το φάκελο εγκατάστασης της Unity (συνήθως 'C:\Program Files (x86)\unity\editor\standard Packages'). Μόλις "εγκαταστήσετε" το πακέτο, επιλέξτε το αντικείμενο directional light και ελέγξτε εάν διαθέτει μια ιδιότητα 'Flare' στην καρτέλα Light Component στην εργαλειοθήκη Inspector. Από το παράθυρο Project και το φάκελο 'Standard Assets/Light Flares' και με επιλεγμένο το αντικείμενο directional light σύρετε το prefab Sun Flare στην ιδιότητα Flare της εργαλειοθήκης Inspector. Κάντε αναπαραγωγή του παιχνιδιού για να ελέγξετε τη λειτουργικότητα. ΒΗΜΑ 10: Η τελευταία πινελιά είναι η δημιουργία του ορίζοντα με πιο αληθοφανή αίσθηση, εκμεταλλευόμενοι το πακέτο Skybox που εισήχθη κατά τη δημιουργία του project. Χρησιμοποιώντας το μενού Edit -> Render Settings ανοίξτε την εργαλειοθήκη ρυθμίσεων απόδοσης, από όπου μπορείτε να καθορίσετε τις παραμέτρους fog, ambient light και Skybox Material. Το πακέτο Standard Assets περιέχει αρκετά πρότυπα Skyboxes, οπότε επιλέξτε ένα και σύρετέ το στην ιδιότητα Skybox Material της εργαλειοθήκης Inspector. Κάντε αναπαραγωγή του παιχνιδιού πατώντας το πλήκτρο 'Play' και περιπλανηθείτε στο τοπίο που δημιουργήσατε. Εντυπωσιακό αποτέλεσμα, ανα αναλογιστείτε το μηδενικό σημείο από το οποίο ξεκινήσατε! Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 8

9 ΒΗΜΑ 11: Από το μενού File -> Build Settings, πατήστε το κουμπί Add Current για να προσθέσετε την τρέχουσα σκηνή στο "χτίσιμο" του project και επιλέξτε την πλατφόρμα στην οποία θέλετε να δημιουργηθεί το εκτελέσιμο αρχείο του παιχνιδιού.. Επιλέξτε Build And Run, ορίστε το φάκελο αποθήκευσης και το όνομα του αρχείου, αναζητήστε το και "τρέξτε" το. Έχετε σχεδιάσει λοιπόν το "περιβάλλον" του παιχνιδιού, στο επόμενο μάθημα θα προσθέσουμε λειτουργικότητα για να κάνουμε το παιχνίδι διαδραστικό και να έχει σκοπό ολοκλήρωσης! Σχεδίαση περιβάλλοντος παιχνιδιού RPG στη Unity 3D - Λιβανός Γ. Σελίδα 9