Unity 3D游戏开发+脚本编程完整指南：Unity脚本概览-控制物体的运动

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Unity 3D游戏开发+脚本编程完整指南（工程文件+PPT）.zip

Unity 脚本概览

脚本编写并不困难，但是如果直接从细节开始讲起，会让

读者难以看到脚本编程的全貌。因此本章不急于阐述脚本编写

的细节，只介绍简单的修改物体位置、处理用户输入和检测碰

撞的方法，让读者用最简单的方式做出第一个 3D 滚球跑酷游

戏，体会脚本编程的思路和整体方法。

1.1 控制物体的运动

仅通过控制物体的位置，就能做出好玩的小游戏。本节将

详细讲解创建脚本、改变物体位置和处理用户输入等基本操

作，并对容易产生误解的地方做出提示。

1.1.1 新建脚本

首先在场景中新建一个球体，接着新建脚本并挂载到该球

体上。

新建脚本有两种方法。第一种方法是在 Project （工程）窗

口的某个文件夹中，如在 Assets （资源根目录）中单击鼠标右

键，选择 Create→C# Script 选项，如图 1-1 所示。这时 Unity 会在

该文件夹下建立一个扩展名为 .cs 的脚本文件（扩展名在 Unity 编

辑器中是隐藏的），并立即让用户为其指定一个名称，默认为

NewScript 。

Unity 3D游戏开发+脚本编程完整指南：Unity脚本概览-控制物体的运动,Unity 3D,游戏开发,Unity 3D游戏开发+脚本编程完整指南,unity,3d,游戏引擎 — 图1-1 创建C#脚本

第二种方法是选中球体，在 Inspector （检视）窗口中单击

Add Component （添加组件）按钮，在菜单中选择 New script

（新建脚本）选项，再输入文件名，最后单击 Create and Add

（创建并添加）按钮，则会在 Assets 下新建指定名称的脚本文

件，如图 1-2 所示。

如果采用第一种方法，那么创建的脚本文件就还未挂载到

球体上。如果采用第二种方法，则在创建完成的同时脚本文件

也挂载完成了。

将脚本文件挂载到球体上也有两种方法：一是拖曳 Project

窗口中的脚本文件到场景中的球体上，二是拖曳 Project 窗口中的脚本文件到 Inspector 窗口里所有项目的后面。推荐使用第二

种方法，因为它更为直观。

将脚本文件拖曳到 Inspector 窗口时会出现一条蓝色标记

线，代表插入的位置，如图 1-3 所示。一般来说脚本组件的顺序

不是很重要，可以插入到任意两个组件之间或者最后。

当不小心挂载了多个同样的脚本组件时，在组件名称上单

击鼠标右键，并选择 Remove Component （删除组件）选项即可

删除多余的组件，如图 1-4 所示

小提示

创建脚本组件的注意事项

Unity 规定，能够挂载到物体上的脚本文件必须是 “ 脚本

组件 ” （另有一种不是组件的脚本文件），脚本组件要继承

自 MonoBehaviour ，且脚本代码中的 class 名称必须与文件名

一致。一般脚本创建时会自动生成这部分内容，但是如果修

改了脚本文件名，那么在挂载时就会报错。这时就必须修改

文件名或 class 名称，让它们一致，这样才能正确挂载。 Unity 支持一个物体挂载多个同样的脚本组件，但一般来

说只需要一个。如果由于操作失误挂载了多个脚本组件，就

要删除多余的，这也是建议把脚本文件拖曳到 Inspector 窗口

内的原因，这样易于确认是否挂载了多个脚本组件。

1.1.2 Start和Update事件

双击脚本文件，或者在脚本组件上单击鼠标右键，选择

Edit Script （编辑脚本），就可以打开脚本文件进行编辑。本书

建议使用 Visual Studio 2017 或 Visual Studio 2019 作为代码编辑

器。在初次安装 Unity 时会默认安装 Visual Studio 社区版，该版

本可免费使用。

打开脚本文件，可以看到如下内容。

using UnityEngine;

public class Ball : MonoBehaviour
{
    // Use this for initialization
    void Start()
    {
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
    }
}

这个脚本文件名为 Ball ，引用了 UnityEngine 这个命名空

间，组件类型为 Ball ，继承了 MonoBehaviour ，这些都是自动生

成的部分。这里需要关注的是其中的 Start() 函数和 Update() 函

数。

Start() 函数在游戏开始运行的时候执行一次，特别适合进行

组件初始化。而 Update() 函数每帧都会执行，在不同设备上更新

的频率有所区别，特别是当系统硬件资源不足时，帧率就会降

低，因此 Update() 函数实际执行的频率是变化的。

Start 和 Update 又被称为 “ 事件 ” ，因为它们分别是在 “ 该组件

开始运行 ” 和 “ 更新该组件 ” 这两个事件发生时被调用的。第 2 章

会详细讲解脚本组件的各种事件函数。

这里介绍一个非常常用的方法： Debug.Log() 用于向 Console

（控制台）窗口输出一串信息。下面改动脚本，加上两句输出信息的代码。

using UnityEngine;

public class Ball : MonoBehaviour
{
    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        Debug.Log("组件执行开始函数！");
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        Debug.Log("当前游戏进行时间：" + Time.time);
    }
}

运行游戏，找到 Console 窗口，如果没有打开，则选择主菜

单中的 Window→General→Console 选项打开，如图 1-5 所示。

执行游戏， Console 窗口内会产生大量信息，如图 1-6 所示。

暂停游戏，查看 Console 窗口中的信息，发现开始函数只执

行了一次，后面所有的 “ 当前游戏进行时间：秒数 ” 都是 Update()

函数被调用时输出的。如果仔细观察，可以发现时间的流逝不

太稳定，特别是在游戏刚启动的时候偏差较大。

Debug.Log() 函数是写代码、查 bug 的好帮手，越是编程高

手，越是使用得多。 Debug.Log() 函数也是最简单、最可靠的一

种调试手段，未来还会反复使用这个方法，建议从现在开始就

多多应用它。

1.1.3 修改物体位置

在 Unity 里修改物体位置，实际上就是修改 Transform （变

换）组件的数据。在 Inspector 窗口里可以方便地查看和修改

Transform 组件的位置（ Position ）、旋转（ Rotation ）和缩放

（ Scale ）参数，如图 1-7 所示。

在界面中可以修改的参数在脚本中也能修改，而在脚本中

可以修改的参数就不一定会在界面上出现了，因为脚本的功能

比界面上展示的功能要多得多。

修改 Transform 组件中的 Position 有两种常用方法。一种是使

用 Translate() 函数。

// 物体将沿着自身的右侧方向(X轴正方向也称为向右)前进1.5个单位
transform.Translate(1.5f, 0, 0);

另一种是直接指定新的位置。如果在游戏一开始就把物体

放在（ 1, 2.5, 3 ）的位置，则只需要修改 Start() 函数。

void Start () { 
 transform.position = new Vector3(1, 2.5f, 3);
}

这里可能有两个让人觉得奇怪的地方： “2.5” 要写作 “2.5f” ，

设置位置时要用 new Vector3(x, y, z) 这种写法。这些主要源于 C# 语法的规定。直接写 2.5 会被认为是一个

double 类型的数，而这里需要的是 float 类型的数，所以必须加上

f 后缀。而写 “new” 的原因是 Vector3 是一个值类型，而 position 是

一个属性，由于 C# 中引用和值的原理，因此不能使

用 “transform.position.y = 2.5f” 这种写法直接修改物体的位置。这

里的解释可能对初学者来说有点模糊，不过没有关系，可以先

记住并使用这个语法，随着 C# 编程学习的深入自然会明白。

如果要做一个连续的位移动画，只需要让物体每帧都移动

一段很小的距离就可以了。也就是说，可以把改变位置的代码

写在 Update() 函数里，但是每帧都要比前一帧多改变一些位置。

例如，以下两种方法都可以让物体沿 z 轴前进。

void Update()
{
    transform.Translate(0, 0, 0.1f);
    // 在这个例子中等价于：
    transform.position += new Vector3(0, 0, 0.1f);
}

以上两句代码只选择写其中一句即可，另一句可以注释

掉。运行游戏，观察小球是否持续运动。

小提示

物体位置的两种写法有本质区别

如果深究，这里有两个要点：一是向量的使用和向量加

法，二是局部坐标系与世界坐标系之间的区别和联系。

Translate() 函数默认为局部坐标系，而修改 position 的方

法是世界坐标系。 3D 数学基础知识会在后续章节详细说明，

这里先把关注点放在位移逻辑上。

前面提到，由于系统繁忙时无法保证稳定的帧率，因此对

于上面的写法，如果帧率高，小球移动就快；帧率低，小球移

动就慢。我们需要在 “ 每帧移动同样的距离 ” 和 “ 每秒移动同样的

距离 ” 之间做出选择。

按游戏开发的常规方法，应当选择 “ 每秒移动同样的距

离 ” 。举个例子，如果帧率为 60 帧 / 秒时物体每帧移动 0.01 米，那

么帧率只有 30 帧 / 秒时就应该每帧移动 0.02 米，这样才能保证物体移动 1 秒的距离都是 0.6 米。这里虽然原理复杂，但实际只需

要略作修改即可。

transform.Translate(0, 0, 5 * Time.deltaTime);
// 或
transform.position += new Vector3(0, 0, 5 * Time.deltaTime);
}

Time.deltaTime 表示两帧之间的间隔，如帧率为 60 帧 / 秒时这

个值为 0.0167 秒，帧率只有 10 帧 / 秒时这个值为 0.1 秒，用它乘以

移动速度就可以抵消帧率变化的影响。由于 Time.deltaTime 是一

个比较小的数，因此速度的数值应适当放大一些。

1.1.4 读取和处理输入

Unity 支持多种多样的输入设备，如键盘、鼠标、手柄、摇

杆、触摸屏等。很多输入设备有着类似的控制方式，如按键盘

上的 W 键或上箭头键，将手柄的左摇杆向前推，都代表 “ 向

上 ” ，用 Unity 的术语表述则是 “ 沿纵轴（ Vertical ）向上 ” 。以下

代码就可以获取用户当前的纵轴输入和横轴输入。

void Update()
{
    float v = Input.GetAxis("Vertical");
    float h = Input.GetAxis("Horizontal");
    Debug.Log("当前输入纵向:" + v + " " + "横向:" + h); 
}

Input.GetAxis() 函数的返回值是一个 float 类型的值，取值范

围为 -1~1 。 Unity 用这种方法将各种不同的输入方式统一在了一

起。

以上代码会输出 v 和 h 的数值。运行游戏，然后按键盘上的

W 、 A 、 S 、 D 键或方向键，查看 Console 窗口是否正确读取到了

输入值。

通过简单的乘法就可以将输入的幅度与物体运动的速度联

系起来。

void Update()
{
    float v = Input.GetAxis("Vertical");
    float h = Input.GetAxis("Horizontal");
    Debug.Log("当前输入纵向:" + v + " " + "横向:" + h);
    transform.Translate(h * 10 * Time.deltaTime, 0, v * 10 * Time.deltaTime);
}

代码解释：先取得当前的纵向、横向输入（取值范围

为 -1~1 ），然后将输入值与速度（代码中的数字 10 ）和

Time.deltaTime 相乘，以控制物体的移动。每帧最小移动距离为

0 ，在 60 帧时 x 轴的每帧最大移动幅度是 1*10*0.0167 ，即 0.167

米， z 轴同理。

运行游戏，按 W 、 A 、 S 、 D 键或方向键，看看效果。

1.1.5 实例：实现一个移动的小球

下面利用上面所讲解的内容，实现一个移动小球的案例，

具体操作如下。

01 新建一个球体。

02 调整摄像机的朝向和位置，可以设置为俯视、平视或斜

上方视角。

03 为球体创建脚本 Ball 并挂载，完整代码如下。

using UnityEngine;

public class Ball : MonoBehaviour
{
    public float speed = 10;

    void Start()
    {
    }

    void Update()
    {
        float v = Input.GetAxis("Vertical");
        float h = Input.GetAxis("Horizontal");
        transform.Translate(h * speed * Time.deltaTime, 0, v * speed * Time.deltaTime);
    }
}

04 运行游戏。单击 Game （游戏）窗口，然后按 W 、 A 、

S 、 D 键或方向键就可以看到球体以一定的速度移动了。运行游

戏的效果如图 1-8 所示。

通过修改 Translate() 函数的参数，可以使球体沿不同方向移

动，如修改为以下代码就能实现沿 xy 平面移动，而不是沿 xz 平

面移动。

transform.Translate(h*speed*Time.deltaTime,
v*speed*Time.deltaTime, 0);

用这种写法修改速度非常方便，不需要反复修改代码。因

为 speed 是一个 public 字段（ C# 中类的成员变量称为字段，两种

术语叫法，不影响理解）， Unity 会为这种字段提供一个快捷的

修改方法。在场景中选中球体，在 Inspector 窗口中查看它的脚

本组件，如图 1-9 所示。

读者会发现这里出现了一个 Speed 变量，值为 10 ，这就是脚

本中的 public float speed = 10 所带来的效果。由于在真实的游戏

开发过程中有很多参数需要设计师反复细致调节，因此 Unity 默

认将 public 字段直接放在界面上，用户可以随时修改速度，并且

被修改的参数会在下一次 Update() 函数执行时立即生效，也就是

说在游戏运行时也可以随时修改参数并生效。

唯一需要注意的是，如果游戏运行前 Speed 的值设定为 20 ，

运行时改为了 30 ，那么停止运行游戏后， Speed 的值会回到 20 。

运行时的改动都不会被自动保存，需要在调整时记下合适的数

字，停止运行后手动修改。将参数显示到编辑器中还有更多技

巧，将在第 2 章继续讨论。

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Unity 3D游戏开发+脚本编程完整指南：Unity脚本概览-控制物体的运动

1.1 控制物体的运动

1.1.1 新建脚本

1.1.2 Start和Update事件

1.1.3 修改物体位置

1.1.4 读取和处理输入

1.1.5 实例：实现一个移动的小球

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