Unity-用户输入交互详解
1.简介
输入操作是游戏的基础操作之一。
Unity支持的操作方式：
- 鼠标、键盘，小键盘(PC)
- 手柄(主机)
- 触屏操作、重力传感器、手势（移动平台）
- VR，AR
- 麦克风，摄像头
2. 虚拟输入轴(Virtual axes)
虚拟控制轴将不同的输入设备(比如键盘或摇杆的按键)都归纳到一个统一的虚拟控制系统中。
(比如键盘的w、S键以及手柄摇杆的上下运动默认都统一映射到竖直(Verica)输入轴上)
这样就屏蔽了不同设备之间的差异，让开发者可以用一套非常简单的输入逻辑，同时兼容多种输入设备。
使用 输入管理器(Input Manager) 可以查看、修改或增删虚拟轴。
现代的游戏中往往允许玩家在游戏中自定义按键，所以使用Unity的输入管理器就更为重要要了。
通过一层虚拟轴间接操作，可以避免在代码中直接写死操作按钮，而且还能通过动态修改虚拟轴的设置来改变键位的功能。
关于虚拟输入轴，还有一些需要知道的内容：
-
脚本可以直接通过虚拟轴的名称读取那个轴的输入状态。 -
创建Unity工程时，默认创建了以下虚拟轴:
-
横向输入和纵向输入被映射在键盘的W、A、S、 D键以及方向键上 -
Fire1、 Fire2、 Fire3这三个按钮映射到了鼠标的左、中、右键以及键盘的Ctrl. AIt等键位上 -
鼠标移动可以模拟摇杆输入(和鼠标光标在屏幕上的位置无关)，且被映射在专门的鼠标偏移轴上 -
其他常用虚拟轴，例如跳跃(Jump) 、确认(Submit) 和取消(Cancel)
## 2.1 添加和编辑虚拟输入轴
要添加新的虚拟输入轴，只需要单击主菜单的Edit > Projet Setings > Input 选项，单击路街检视窗口中会显示一个输入管理器，在里面就可以修改或添加虚拟轴了。
注意:
虚拟轴具有正、负两个方向。英文记作Positive和Negative.。
某些相反的动作可以只用一个轴来表示。
比如，如果摇杆向上为正，那么向下就是同一个轴的负方向。
每个虚拟轴可以映射两个按键，第二个按键作为备用，功能一样，备用的英文为Alterative。
2.2 虚拟输入轴属性表
下表是虚拟输入轴的属性表：
| 属性 | 功能 |
|---|
| Name | 轴的名字。在脚本中用这个名字来访问这个轴 | | Descriptive Name | 描述性信息，在某些窗口中显示出来以方便查看(正方向) | | Descriptive Negative Name | 描述性信息，在某些窗口中显示出来以方便查看(负方向) | | Ncgative Button | 该轴的负方向，用于绑定某个按键 | | Positive Button | 该轴的正方向，用于绑定某个按键 | | Alt Negative Button | 该轴的负方向，用于绑定某个备用按键 | | Alt Positive Button | 该轴的正方向，用于绑定某个备用按键 | | Gravity | 轴回中的力度 | | Dead | 轴的死区 | | Sensitivity | 敏感度 | | Snap | 保持式按键。比如按住下方向键，则一直保持下的状态，直到再次按上方向键 | | Invert | 如果勾选，则交换正负方向 | | Type | 控制该虚拟轴的类型， 比如手柄、键盘是两种不同的类型 | | Axis | 很多手柄的输入不是按钮式的，这时就不能配置到Button里面，而是要配置到这里。可以理解为实际的操作轴 | | Joy Num | 当有多个控制器时，要填写控制器的编号 |
上表中的Gravity、Dead 等属性需要解释一下。
2.2.1 Gravity
现代游戏的方向输入和早期游戏的方向输入不太一样。
早期游戏中，上、中、下都是离散的状态，可以直接用1、0、-1来表示。
而现代游戏输入往往具有中间状态，比如0、0.35、 0.5、0.7、1, 是带有多级梯度的。
比如轻推摇杆代表走路，推到底就是跑步。
所以现代游戏的输入默认都是采用多梯度的模式。
虽然键盘没有多级输入的功能，但Unity依然会模拟这个功能，也就是说当你按住W键时，这个轴的值会以很快的速度逐渐从0增加到1。
所以，上表中Gravity和Sensitivity的含义就不难理解了，它们影响着虚拟轴从1到0、从0到1的速度以及敏感度。
具体调试方法这里不再介绍，建议使用默认值
2.2.2 Dead
还有死区需要单独说明。
由于实体手柄、摇杆会有一些误差，比如，手柄放着不动时，某些手柄的输出值可能会在0.05 和0.08之间浮动。这个误差有必要在程序中排除。
所以Unity设计了死区的功能，在该值范围内的抖动被忽略为0,这样就可以过滤掉输入设备的误差。
2.3 在脚本中处理输入
读取输入轴的方法很简单，代码如下:
float value = Input.GetAxis ("Horizontal");
得到的值的范围为-1~1,默认位置为0。
这个读取虚拟轴的方法与具体控制器是键盘还是手柄无关。
如果用鼠标控制虚拟轴，就有可能由于移动过快导致值超出-1~1的范围。
注意:
可以创建多个相同名字的虚拟轴。
Unity 可以同时管理多个同名的轴，最终结果以变化最大的轴为准。
这样做的原因是很多游戏可以同时用多种设备进行操作。
比如PC游戏可以用键盘、鼠标或手柄进行操作，手机游戏可以用重力感应器或手柄进行操作。
这种设计有助于用户在多种操作设备之间切换，且在脚本中不用去关心这一点。
2.4 按键名称
要映射按键到轴上，需要在正方向输入框或者负方向输入框中输入正确的按键名称。
按键名称的规则和例子如下。
-
常规按键: A、B、… -
数字键: 1、2、… -
方向键: Up、 Down、 Left、 Right… -
小键盘键: [1]、 [2]、 [3]、 [+]、 [equals]… -
修饰键: Right+Shift、 Lef+Shift、Right+Ctrl、Left+Ctrl、Right+Alt、Left+Alt、Right+Cmd、Left+Cmd… -
鼠标按钮: mouse 0、mouse 1、mouse2 … -
手柄按钮(不指定具体的手柄序号) : joystick button 0、joystick button 1… -
手柄按钮(指定具体的手柄序号): joystick 1 button 0、joystick 1 button 1… -
特殊键: Backspace、 Tab、 Retur、 Escape、 Space、 Delete、 Enter、 Insert、 Home、Page Up… -
功能键: FI、F2、…
可以使用KeyCode枚举类型来指定案件，与用字符串的效果一致
3. 在PC端输入
unity为开发者提供了input库，来支持键盘事件，鼠标事件以及触摸事件。
3.1 键盘事件
一般的PC键盘有104个不同的按键，在程序中通过监听这些按键事件，从而进一步执行逻辑操作。
如：射击游戏中，W表示前进，S表示后退，A表示左移，D表示右移。
3.1.1 按下事件
在脚本中，用input.GetKeyDown( )方法将按键值作为参数，监听此按键是否被按下。
按下返回true，否者返回false。
例如：
if (Input.GetKeyDown (KeyCode.W))
{
Debug.Log("您按下了W键");
}
if (Input.GetKeyDown (KeyCode.Space))
{
Debug.Log("您按下了空格键");
}
3.1.2 抬起事件
抬起事件完全依赖于按下事件，因为只有按下才有抬起。
我们用Input.GetKeyUp( )方法监听抬起事件
按键抬起后，返回true，否则返回false。
if (Input.GetKeyUp (KeyCode.W))
{
Debug.Log("您抬起了W键");
}
3.1.3 长按事件
长按事件是监听某一按键是否处于一直按下的状态
通过**Input.GetKey( )**来判断键盘中某一按键是否被一直按着。
if (Input.GetKey (KeyCode.A))
{
//记录按下的帧数
keyFrame++;
Debug.Log("A连按:" + keyFrame+"帧");
}
if (Input.GetKeyUp (KeyCode.A))
{
//抬起后清空帧数
keyFrame=0;
Debug.Log("A按键抬起");
}
3.1.4 任意键事件
在程序中还可以监听按键中的任意按键是否被按下
常见于加载完游戏后，按任意键进入。
if(Input.anyKeyDown)
{
Debug.Log("任意键被按下");
}
3.1.4实例——组合按键
在经典的格斗游戏中，会有组合键发出牛逼的大招，而这个功能的事件思路其实不难：
在玩家按下某一键后，便开始时间记数，在某一时间内按出所需要的键便发出大招。
using UnityEngine;
using System.Collections.Generic;
using System;
public class Script_07_05 : MonoBehaviour
{
//方向键上的贴图
public Texture imageUp;
//方向键下的贴图
public Texture imageDown;
//方向键左的贴图
public Texture imageLeft;
//方向键右的贴图
public Texture imageRight;
//按键成功的贴图
public Texture imageSuccess;
//自定义方向键的储存值
public const int KEY_UP = 0;
public const int KEY_DOWN = 1;
public const int KEY_LEFT = 2;
public const int KEY_RIGHT = 3;
public const int KEY_FIRT = 4;
//连续按键的事件限制
public const int FRAME_COUNT = 100;
//仓库中储存技能的数量
public const int SAMPLE_SIZE = 3;
//每组技能的按键数量
public const int SAMPLE_COUNT = 5;
//技能仓库
int[,] Sample =
{
//下 + 前 + 下 + 前 + 拳
{KEY_DOWN,KEY_RIGHT,KEY_DOWN,KEY_RIGHT,KEY_FIRT},
//下 + 前 + 下 + 后 + 拳
{KEY_DOWN,KEY_RIGHT,KEY_DOWN,KEY_LEFT,KEY_FIRT},
//下 + 后 + 下 + 后 + 拳
{KEY_DOWN,KEY_LEFT,KEY_DOWN,KEY_LEFT,KEY_FIRT},
};
//记录当前按下按键的键值
int currentkeyCode =0;
//标志是否开启监听按键
bool startFrame = false;
//记录当前开启监听到现在的时间
int currentFrame = 0;
//保存一段时间内玩家输入的按键组合
List<int> playerSample;
//标志完成操作
bool isSuccess= false;
void Start()
{
//初始话按键组合链表
playerSample = new List<int>();
}
void OnGUI()
{
//获得按键组合链表中储存按键的数量
int size = playerSample.Count;
//遍历该按键组合链表
for(int i = 0; i< size; i++)
{
//将按下按键对应的图片显示在屏幕中
int key = playerSample[i];
Texture temp = null;
switch(key)
{
case KEY_UP:
temp = imageUp;
break;
case KEY_DOWN:
temp = imageDown;
break;
case KEY_LEFT:
temp = imageLeft;
break;
case KEY_RIGHT:
temp = imageRight;
break;
}
if(temp != null)
{
GUILayout.Label(temp);
}
}
if(isSuccess)
{
//显示成功贴图
GUILayout.Label(imageSuccess);
}
//默认提示信息
GUILayout.Label("连续组合按键1：下、前、下、前、拳");
GUILayout.Label("连续组合按键2：下、前、下、后、拳");
GUILayout.Label("连续组合按键2：下、后、下、后、拳");
}
void Update ()
{
//更新按键
UpdateKey();
if(Input.anyKeyDown)
{
if(isSuccess)
{
//按键成功后重置
isSuccess = false;
Reset();
}
if(!startFrame)
{
//启动时间计数器
startFrame = true;
}
//将按键值添加如链表中
playerSample.Add(currentkeyCode);
//遍历链表
int size = playerSample.Count;
if(size == SAMPLE_COUNT)
{
for(int i = 0; i< SAMPLE_SIZE; i++)
{
int SuccessCount = 0;
for(int j = 0; j< SAMPLE_COUNT; j++)
{
int temp = playerSample[j];
if(temp== Sample[i,j])
{
SuccessCount++;
}
}
//玩家按下的组合按键与仓库中的按键组合相同表示释放技能成功
if(SuccessCount ==SAMPLE_COUNT)
{
isSuccess = true;
break;
}
}
}
}
if(startFrame)
{
//计数器++
currentFrame++;
}
if(currentFrame >= FRAME_COUNT)
{
//计数器超时
if(!isSuccess)
{
Reset();
}
}
}
void Reset ()
{
//重置按键相关信息
currentFrame = 0;
startFrame = false;
playerSample.Clear();
}
void UpdateKey()
{
//获取当前键盘的按键信息
if (Input.GetKeyDown (KeyCode.W))
{
currentkeyCode = KEY_UP;
}
if (Input.GetKeyDown (KeyCode.S))
{
currentkeyCode = KEY_DOWN;
}
if (Input.GetKeyDown (KeyCode.A))
{
currentkeyCode = KEY_LEFT;
}
if (Input.GetKeyDown (KeyCode.D))
{
currentkeyCode = KEY_RIGHT;
}
if (Input.GetKeyDown (KeyCode.Space))
{
currentkeyCode = KEY_FIRT;
}
}
}
3.2 鼠标事件
和键盘事件一样，鼠标一般只有3个按键，左键、右键和中键。
具体如下：
3.2.1 按下事件
Input.GetMouseButtonDown()
来判断鼠标哪个按键被按下：
- 返回值为0代表鼠标左键被按下
- 返回值为1代表鼠标右键被按下
- 返回值为2代表鼠标中键被按下
3.2.2 抬起事件
Input.GetMouseButtonUp()
方法监听鼠标按键的抬起事件
3.2.3 长按事件
Input.GetMouseButton()
监听鼠标某个按键是否一直处于按下状态
4. 在移动端输入
对于移动设备来说，Ioput类还提供了触屏、加速度计以及访问地理位置的功能。
此外，移动设备上还经常会用到虚拟键盘，即在屏幕上操作的键盘，Uity中也有相应的访问方法。
本小节专门讨论移动设备特有的输入方式。
4.1 多点触摸
iPhone、iPad、安卓等设备提供同时捕捉多个手指触摸操作的功能，通常可以处理最多5根手指同时触摸屏幕的情况。
通过访问Input.touches属性，可以以数组的方式处理多个手指当前的位置等信息。
安卓设备上多点触摸的规范相对灵活，不同的设备能捕捉的多点触摸操作的数量不尽相同。
-
较老的设备可能只支持1到2个点同时触摸 -
新设备可能会支持5个点同时触摸
每一个手指的触摸信息以Input.Touch结构体来表示。
Input.Touch的属性列表：
| 属性 | 功能 |
|---|
| fingerld | 该触摸的序号 | | position | 触摸在屏幕上的位置 | | dcllaPosition | 当前触摸位置和前一个触摸位置的差距 | | doltaTime | 最近两次改变触摸位置之间的操作时间的间隔 | | tapCount | IPhone/Ipad设备会记录用户短时间内单击屏幕的次数，它表示用户多次单击操作且没有将手拿开的次数。安卓设备没有这个功能，该值保持为1 | | phase | 触摸的阶段。可以用它来判断是刚开始触摸、触摸时移动，还是手指刚刚离开屏幕 |
phase的取值是个枚举，枚举值如下：
- Began
手指刚接触到屏幕 - Moved
手指在屏幕上滑动 - Stationary
手指接触到屏幕但还未滑动 - Ended
手指离开了屏幕。
这个状态代表着一次触摸操作的结束 - Cancceled
系统取滑了这次触屏操作。
例如当用户拿起手机进行通话，或者触损点多于9个的时候，这次触摸操作就会被取消。
这个状态也代表这次触摸操作结束
4.2 模拟鼠标操作
绝大部分移动设备可以用触屏模拟鼠标操作。
比如使用Input.mousePosition属性不仅可以获得鼠标光标的位置，也可以获得移动设备上触摸的位置。
这个功能的原理不难理解，毕竟触屏可以支持多点触摸，而鼠标则是单点操作，这个功能属于向下兼容。
在移动平台的游戏的开发阶段可以暂时用鼠标操作代替触屏操作，但是稍后应当修改为触屏专用的方式，因为操作手感和功能会有很大区别。
4.3 加速度计
当移动设备移动时，内置的加速度计会持续报告当前加速度的值，这个值是一个三维向量，因为物体的运动是任意方向的。
这个数值和重力加速度的表示方法类似：
正常竖直持手机(Home键在下方)时：
-
X轴的正方向朝右 -
Y轴的正方向朝上 -
Z轴的正方向从手机指向用户
通过Input.aceleation属性可以直接访问加速度计当前的数值。
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