[游戏开发] Unity 使用技巧与常见问题

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[游戏开发]Unity 使用技巧与常见问题

注意：本文章将长期更新，长期修改。

快速找到对象

在Hierarchy选中需要查找的对象，在Scene视图中F，即可快速找到需要的对象
请添加图片描述

快速对齐对象

在Game视图中选到对象之后，按住V，此时可以看到移动的中心变到了鼠标所在的位置。现在尝试移动即可将两个Cube无缝连接在一起。
请添加图片描述

BMFont 使用

使用了一个大佬开放插件。
注意：如遇到字体信息在重启Unity后丢失的情况，可在BMFontEditor.cs脚本中的最后添加 EditorUtility.SetDirty(targetFont);来解决。

刚体与碰撞体

刚体使gameObject拥有物理属性，碰撞体使gameObject拥有碰撞属性。

运行时使程序暂停

在需要停止的地方添加如下代码即可。编辑器将进入暂停状态：

  Debug.Break();

Image Preserve Aspect

启用 Preserve Aspect 复选框。这样可以使图像在 Rect Transform 内尽可能增大，但不会被压缩或拉伸。

未勾选：
未启用
勾选后：
在这里插入图片描述
原图：

模型的显示

如下图所示，模型在层级面板中显示的是下图中的第二个，模型是只读的，当我们尝试删除其中的内容时会弹窗显示无法删除。
要进行编辑，需要创建一个预制件。也就是显示为下图的第一个，此时删除将变得有效。
在这里插入图片描述

SkinnedMeshRenderer

模型由一个包含三角形的网格组成，该网格由 Mesh Renderer（网格渲染器）进行“渲染”，从而使该网格可见。Skinned Mesh Renderer 是一种特殊类型的 Mesh Renderer，可让网格根据模型所有的骨骼的位置和旋转来改变形状。
动画形成的方式如下：角色父游戏对象上的 Animator 组件将改变所有骨骼游戏对象 Transform 组件的旋转，这些改变将一起发生以形成角色的动画。

Has Exit Time 的作用

HasExitTime有两个作用：
第一个是勾选上了之后，将不用添加条件来转换了。动画播放完，将会自动转换为下一个动作。
第二个是使用条件来转换的话，不勾选选项动画将会立即切换为另一个。但是勾选了情况下，那么就会在动画播放完之后再切换，也就是说使用条件来切换将不会立即生效。

命名约定

公共成员变量/局部变量： myParam
非公共成员变量： m_MyParam

Canvas Group

画布组 (Canvas Group) 可集中控制整组 UI 元素的某些方面，而无需单独处理每个元素。画布组的属性会影响所在的游戏对象以及所有子对象。
画布组的典型用途为：

通过在窗口的游戏对象上添加画布组并控制其 Alpha 属性来淡入或淡出整个窗口。
通过将画布组添加到父游戏对象并将其 Interactable 属性设置为 false 来使整组控件不可交互（“灰显”）。
通过在 UI 元素或其某个父元素上放置画布组 (Canvas Group) 组件并将其 Block Raycasts 属性设置为 false 来使一个或多个 UI 元素不阻止鼠标事件。

Mathf.Approximately

比较两个浮点值，如果它们相似，则返回 true。
例如，(1.0 == 10.0 / 10.0) 不会每次都返回 true。 Approximately() 比较两个浮点数，如果它们相互之间的差值处于较小值范围内，则返回 true。

Input.GetAxis

Unity 有一个输入管理器(Edit-ProjectSetting-InputManager)用来定义可按名称找到的各种按钮和轴。例如，其中有一个称为 Horizontal 的轴，由 A 和 D 键以及向左和向右键表示。因此，通过该检查，玩家的计算机可以决定角色应该向左还是向右移动。
Input.GetAxis只能监听键盘和游戏手柄的输入，对于移动平台没有意义。

   float horizontal = Input.GetAxis("Horizontal");
   float vertival = Input.GetAxis("Vertical");

动画状态添加StateMachineBehaviour

在Animator界面中，选中需要添加脚本的动画，在Inspector中选中AddBehaviour添加StateMachineBehaviour脚本。
刚体使gameObject拥有物理属性，碰撞体使gameObject拥有碰撞属性。如果gameObject只有刚体，没有碰撞体，那么gameObject会一直掉落下去。

Spine插件下载问题

如果在Spine官网下载的文件不是.unitypackage的话，而是**.gz结尾**的文件的话。尝试换个浏览器下载，笔者换了谷歌浏览器之后就可以下载到.unitypackage。
在这里插入图片描述

Spine 动画未播放完，重新播放问题

两行代码都需要添加

   spine.Skeleton.SetToSetupPose();
   spine.AnimationState.ClearTracks();

模型动画重复问题

选中模型中的动画，在Inspector中选中Animation，勾选下方的LoopTime。最后需要点击 Apply才会生效。
在这里插入图片描述

SpriteAtlas 的使用

设置Sprite Packer 模式

Edit---->ProjectSetting------->Editor--------->Mode
在这里插入图片描述
Mode参数意义：
（1）disabled不启用
（2）enabled for builds(legacy sprite packer)：打包时启用（针对sprite packer这种打包方式）
（3）always enabled(legacy sprite packer)：总是启用（针对sprite packer这种打包方式）
（4）enabled for builds：打包时启用（针对sprite Atlas这种打包方式）
（5）always enabled（针对sprite Atlas这种打包方式）

sprite Atlas是2017版本之后的图集打包方式， Sprite Atlas 针对旧版本的图集打包系统Sprite Packer在性能和易用性上的不足，进行了全面改善。
所以笔者下面只使用spriteAtlas演示。

创建sprite Atlas

如下所示创建sprite Atlas:
在这里插入图片描述

加入spriteAtlas

spriteAtlas支持通过文件夹添加，所以建议通过文件夹添加，那样就不用一个一个添加了。添加完之后就可以点击PackPreview查看效果。
在这里插入图片描述

查看效果

这里我们可以回到上面设置Sprite Packer模式中，通过来回修改SpritePacker为enabled for builds或always enabled，然后点击Stats查看效果

在这里插入图片描述

模型动画优化

文件压缩方式：选中含有动作的.fbx文件，再选中Animation，修改Anim.Compression。
在这里插入图片描述
选项说明：
Off 关闭压缩
Keyframe Reduction 减少没有必要的关键帧
Optimal 优化压缩，官方会选择最优的压缩方式来进行压缩，建议选择这个

降低内存垃圾回收（GC）对性能的影响

String

在 C# 中，字符串属于引用类型，而非值类型。我们需要减少不必要的字符串创建或更改操作。修改字符串的方法实际上都是返回一个新的String对象，原字符串仍然留在内存中等待回收，那么当字符串较长或是操作频繁时就消耗大量的资源。如果你需要在运行时构建字符串，可使用 StringBuilder 类。
尽量避免解析 JSON 和 XML 等由字符串组成的数据文件，将数据存储于 ScriptableObjects，或以 MessagePack 或 Protobuf 等格式保存。

Unity 函数调用

缓存数组引用，避免在循环进行中进行数组的内存分配。
尽量使用那些不会产生垃圾回收的函数。比如使用 GameObject.CompareTag，而不是使用 GameObject.tag 手动比对字符串（因为返回一个新字符串会产生垃圾数据）。

Boxing（打包）

避免在引用类型变量处传入值类型变量，因为这样做会导致系统创建一个临时对象，在背地里将值类型转换为对象类型（如int i = 123; object o = i ），从而产生垃圾回收的需求。尽量使用正确的类型重写来传入想要的值类型。泛型也可用于类型覆写。

Coroutines（协同程序）

虽然 yield 不会产生垃圾回收，但新建 WaitForSeconds 对象会。我们可以缓存并复用 WaitForSeconds 对象，不必在 yield 中再度创建。

    WaitForSeconds waitSec = new WaitForSeconds(0.01f);
    IEnumerator TestWaitSecond()
    {
        yield return waitSec;
    }

降低每帧的代码量

有许多代码并非要在每帧上运行，这些不必要的逻辑完全可以在 Update、LateUpdate 和 FixedUpdate 中删去。这些事件函数可以保存那些必须每帧更新的代码，任何无须每帧更新的逻辑都不必放入其中。
如果必须要使用 Update，可以考虑让代码每隔 n 帧运行一次。

private int interval = 3;
void Update()
{
    if (Time.frameCount % interval == 0)
    {
        ExampleExpensiveFunction();
    }
}

避免在 Start/Awake 中加入繁重的逻辑

当首个场景加载时，每个对象都会调用如下函数：Awake，OnEnable，Start。
在应用完成第一帧的渲染前，我们须避免在这些函数中运行繁重的逻辑。否则，应用的加载时间会出乎意料地长。

避免加入空事件

即使是空的 MonoBehaviours 也会占用资源，因此我们应该删除空的 Update 及 LateUpdate 方法。
如果你想用这些方法进行测试，请使用预处理指令：

#if UNITY_EDITOR
void Update()
{
}
#endif

如此一来，在编辑器中的 Update 测试便不会对构建版本造成不良的性能影响。

删去 Debug Log 语句

Log 声明（尤其是在Update、LateUpdate及FixedUpdate中）会拖慢性能，因此我们需要在构建之前禁用 Log 语句。你可以用预处理指令编写一条 Conditional 属性来轻松禁用 Debug Log。比如下方这种的自定义类：

public static class Logging
{
    [System.Diagnostics.Conditional("ENABLE_LOG")]
    static public void Log(object message)
    {
        UnityEngine.Debug.Log(message);
    }
}

使用哈希值、避免字符串

Unity 底层代码不会使用字符串来访问 Animator、Material 和 Shader 属性。出于提高效率的考虑，所有属性名称都会被哈希转换成属性 ID，用作实际的属性名称。
在 Animator、Material 或 Shader 上使用 Set 或 Get 方法时，我们便可以利用整数值而非字符串。后者还需经过一次哈希处理，并没有整数值那么直接。
使用 Animator.StringToHash 来转换 Animator 属性名称，用 Shader.PropertyToID 来转换 Material 和 Shader 属性名称。

    public static int IS_WALKING;
    private void Awake()
    {
        IS_WALKING = Animator.StringToHash("IsWalking");
    }
    void FixedUpdate()
    {
       //使用ID修改条件
       m_Animator.SetBool(IS_WALKING, isWaking);
    }

选择正确的数据结构

由于数据结构每帧可能会迭代上千次，因此其结构对性能有着较大的影响。如果你不清楚数据集合该用 List、Array 还是 Dictionary 表示，可以参考 C# 的 MSDN 数据结构指南来选择正确的结构。

在这里插入图片描述

避免在运行时添加组件

在运行时调用 AddComponent 会占用一定的运行成本，Unity 必须检查组件是否有重复或依赖项。

缓存 GameObjects 和组件

调用 GameObject.Find、GameObject.GetComponent 和 Camera.main（2020.2以下的版本）会产生较大的运行负担，因此这些方法不适合在 Update 中调用，而应在 Start 中调用并缓存。

private Renderer myRenderer;
void Start()
{
    myRenderer = GetComponent<Renderer>();
}

void Update()
{
    ExampleFunction(myRenderer);
}

使用 ScriptableObjects（可编程对象）

固定不变的值或配置信息可以存储在 ScriptableObject 中，不一定得储存于 MonoBehaviour。ScriptableObject 可由整个项目访问，一次设置便可应用于项目全局。

声明：

using UnityEngine;

[CreateAssetMenu(fileName = "Data", menuName = "ScriptableObjects/SpawnManagerScriptableObject", order = 1)]
public class SpawnManagerScriptableObject : ScriptableObject
{
    public string prefabName;

    public int numberOfPrefabsToCreate;
    public Vector3[] spawnPoints;
}

使用：

using UnityEngine;

public class Spawner : MonoBehaviour
{
    // 要实例化的游戏对象。
    public GameObject entityToSpawn;

    //上面定义的 ScriptableObject 的一个实例。
    public SpawnManagerScriptableObject spawnManagerValues;

    //这将附加到创建的实体的名称，并在创建每个实体时递增。
    int instanceNumber = 1;

    void Start()
    {
        SpawnEntities();
    }

    void SpawnEntities()
    {
        int currentSpawnPointIndex = 0;

        for (int i = 0; i < spawnManagerValues.numberOfPrefabsToCreate; i++)
        {
            //在当前生成点处创建预制件的实例。
            GameObject currentEntity = Instantiate(entityToSpawn, spawnManagerValues.spawnPoints[currentSpawnPointIndex], Quaternion.identity);

            //将实例化实体的名称设置为 ScriptableObject 中定义的字符串，然后为其附加一个唯一编号。
            currentEntity.name = spawnManagerValues.prefabName + instanceNumber;

            // 移动到下一个生成点索引。如果超出范围，则回到起始点。
            currentSpawnPointIndex = (currentSpawnPointIndex + 1) % spawnManagerValues.spawnPoints.Length;

            instanceNumber++;
        }
    }
}