基于項目驅(qū)動的Unity3D開發(fā)基礎(chǔ)教學(xué)分析

朱 青

（陽泉市職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 陽泉 045000）

0 引言

近年來，電子游戲行業(yè)火熱，對專業(yè)技術(shù)人才的需求量較大。因此，各大院校都開始大力培養(yǎng)計算機人才，設(shè)置了Unity3D開發(fā)的配套課程，創(chuàng)建了良好的項目實踐平臺，為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)機會。Unity3D需要從游戲場景、技術(shù)架構(gòu)、三維展示和互動功能多個方向研究，強化設(shè)備設(shè)計與操作員的交流。在這一過程中，所牽涉的內(nèi)容較多，教師要正確指導(dǎo)學(xué)生運用Unity3d引擎，依托三維建模和三維動畫等軟件，參照一定比例來模擬現(xiàn)實場景，并增添燈光、聲音組件，結(jié)合JavaScript和C#語言，達到全過程控制效果。本文會從多個層面論述分析，并提出一些針對性的建議和策略。

1 背景分析

高等院校是培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)型人才的集中地，覆蓋多個專業(yè)體系。Unity3D開發(fā)便是計算機領(lǐng)域的重要組成部分，也是課程教學(xué)的關(guān)鍵。根據(jù)近年來的市場需求，一線城市游戲、傳媒企業(yè)設(shè)計類人才需求量增長。為此，各大高校要明確教學(xué)目標，制定完善的Unity3D開發(fā)課程板塊，分步驟性講解。同時，為了調(diào)動起學(xué)生的積極性，教師可以采取項目驅(qū)動法，以團隊為單位，規(guī)定要求，最后統(tǒng)一展示?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》明確提出了培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)造性人才的重要性，倡導(dǎo)學(xué)練結(jié)合，以及探究式、參與式教學(xué)模式的應(yīng)用，幫助學(xué)生全身心地感受、深入學(xué)習(xí)，并創(chuàng)建良好的實操環(huán)境，最大化滿足學(xué)生的需求。但是，目前高校在Unity3D開發(fā)教學(xué)方面還存在著多樣化的問題，項目設(shè)置單一化，無法激發(fā)學(xué)生的興趣點，教學(xué)效率差。盡管Unity3D入門快捷、操作界面簡易化，具備完全定制的編輯器、多種腳本語言，并且支持跨平臺移植設(shè)計，但卻沒有在設(shè)計中靈活使用，對虛擬畫面產(chǎn)生了一系列的影響。

2 Unity3D技術(shù)

Unity3D技術(shù)屬于引擎體系，是各類信息化產(chǎn)品開發(fā)的基礎(chǔ)性平臺。它是由Unity Technologies開發(fā)的一個類似于三維視頻游戲、可視化場景及三維動畫方面的互動內(nèi)容，也是多平臺的復(fù)合型游戲開發(fā)工具，是專業(yè)化、全面性的專業(yè)游戲引擎。Unity3D與Director、Blender game engine、Virtools等交互圖形開發(fā)軟件是一個整體，中心編輯器可在Windows和Mac系統(tǒng)下穩(wěn)定運行，也可以發(fā)布在各大終端平臺，支持多類別瀏覽。首先，在項目教學(xué)過程中，教師要讓學(xué)生透徹了解Unity3D技術(shù)的主要特點和技術(shù)優(yōu)勢。Unity3D主要的開發(fā)平臺為MonoDevelop，嵌套不同的編程語言，js和c#是最為關(guān)鍵的部分，應(yīng)用程度高，利于教學(xué)規(guī)劃。其次，Unity3D幾乎支持區(qū)域跨平臺設(shè)計，也是當下最為完整的三維仿真開發(fā)軟件，達到了手機平臺開發(fā)3D游戲和虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的要求，能夠?qū)崟r支持Flash輸入格式，對后期移動平臺的創(chuàng)建具有重要的現(xiàn)實意義。最后，Unity3D可以構(gòu)建高質(zhì)量的3D仿真系統(tǒng)并呈現(xiàn)立體化的視覺效果，對DirectX和OpenGL具有輔助作用，同時具備高優(yōu)化效果的圖形渲染管道，一些低端硬件設(shè)備也可以運行混合音視頻流，交互性和吸引力強。另外，Unity3D可支持大場景、各類型的展示物件以及效果，數(shù)據(jù)占用空間小，開發(fā)流程系統(tǒng)化，需要操作員具備完備的知識與技術(shù)結(jié)構(gòu)。

3 有計劃地組織，引導(dǎo)學(xué)生逐步研究Unity3D

Unity3D究其根本，它主要是虛擬場景設(shè)計構(gòu)建、模型動態(tài)交互等，并設(shè)置一套軟件運行程序，形成虛擬數(shù)字化空間，應(yīng)用于游戲設(shè)計、人物場景模型構(gòu)造等范圍?；蛘?，從本質(zhì)上來說，是一套完整的游戲開發(fā)工具，包括了編輯器、跨平臺交互、地形編輯、著色器、腳本、網(wǎng)絡(luò)、版本控制等內(nèi)容。Unity3d價格便宜，引擎優(yōu)勢明顯，內(nèi)置了Shader，滿足開發(fā)要求。并且，Unity3d還可以支持JaveScript、C#腳本、插件，靈活度高。為了讓學(xué)生全面性掌握Unity3d開發(fā)的主要內(nèi)容與流程，教師可以從項目角度出發(fā)，以控制球體多向移動為例，指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)。

例如，首先，學(xué)生需要先創(chuàng)建工程項目，打開Unity3d窗口，選擇路徑，系統(tǒng)會自動生成多個文件Assets，其中是ulinix屬性和貼圖等資源。其次，需確定某一地形作為場景，從菜單欄中TerrainCreate Terrain編輯，創(chuàng)建灰色平面。期間，可以在Inspector窗口查看各項屬性，便于查找場景窗口。之后，建立一個球體，點擊GameObject、CreateOther、Sphere，并修改位置，x、z為0，y改為0.5。接下來，如果立體場景畫面光線較暗時，則可以添加燈光效果，Unity3d包含兩種不同的燈源（點光源、平行光源）。這時候，Hierarchy窗口中存在一個默認的攝像機，如果Game窗口中的場景和球體、燈光變化性不夠強烈，則可以調(diào)動攝像機的位置，修改坐標屬性。最后，編寫物體移動的腳本，返回Project窗口，點擊菜單欄CreateJavaScript，等重新打開后，會自動化形成一個三維圖形運動圖。在項目結(jié)束后，教師要整合學(xué)生的作品，并逐一查看，分析優(yōu)缺點，提出建議，幫助學(xué)生完善知識結(jié)構(gòu)缺陷，強化技術(shù)水平，為日后其他課程學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。總之，為了引導(dǎo)學(xué)生深入探究Unity3d開發(fā)，教師要精細設(shè)計項目，組織參與，在實踐中強化個人綜合能力，達到現(xiàn)代化教育要求。

4 明確項目驅(qū)動教學(xué)目標，有效鍛煉學(xué)生能力

伴隨計算機技術(shù)不斷發(fā)展，Unity3d開始廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域，作用為創(chuàng)建三維視頻游戲?qū)崿F(xiàn)建筑可視化、實時三維動畫，是一種專業(yè)級別的綜合性創(chuàng)作工具。2019年，Unity3D被國外技術(shù)協(xié)會評為更新速度最快的引擎軟件工具，跨平臺容易，交互性強，開發(fā)方式多元化。在國內(nèi)市場，Unity3D已經(jīng)覆蓋3D游戲、虛擬現(xiàn)實AR、3D Web、建筑、時裝、商品宣推等產(chǎn)業(yè)，使用對象群體層次明顯，既有廠商，也有個人愛好者。根據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，當下Unity技術(shù)社區(qū)共有900 000名以上的注冊開發(fā)人員，這也側(cè)面說明人才需求量大?，F(xiàn)在各大高校相關(guān)專業(yè)都設(shè)立了Unity3D開發(fā)課程，但教育路徑相對單一、教學(xué)效率低，阻礙著學(xué)生的進一步學(xué)習(xí)。所以，高校要重置教學(xué)結(jié)構(gòu)，以設(shè)立項目為基礎(chǔ)，調(diào)動學(xué)生主觀能動性，從而使其自發(fā)地參與到項目開發(fā)研究當中，展現(xiàn)個人技術(shù)能力。

例如，在基于Unity3D開發(fā)虛擬展廳系統(tǒng)的過程中，教師要明確項目開發(fā)要求，如虛擬展廳場景、3ds Max動畫作品交互瀏覽、場景搭建與載入。由于Untiy3D系統(tǒng)單位為mUnity3D與3ds Max單位比例為100∶1，為了高效設(shè)計導(dǎo)入模型，需規(guī)范單位cm，把握虛擬與真實場景的比例要求。在建模過程中，要盡量刪除一些多余頂點和重疊面，調(diào)整軸心，提高系統(tǒng)運行效率。之后，在3ds Max模型結(jié)構(gòu)完成后，借助插件導(dǎo)出。為了降低貼圖的使用量，可以采取合并處理，并依靠Unity3D增加反射折射效果，強化紋理性。針對展廳交互式開發(fā)，則需組合Character Controller組件、Audio Source，通過腳本來實現(xiàn)控制物體移動，也可以實時聽到動畫作品的音效。在場景切換上，沒有將每個界面元素導(dǎo)入Unity3D，通過跨平臺設(shè)計，繪制成各種形狀并設(shè)置透明背景，最后通過Unity3D中的GUITexture組件完成界面的搭建和載入，點擊進入系統(tǒng)按鈕便可以進入展廳場景。為了增強系統(tǒng)真實性，可以利用物體實時陰影，對于固定的物體場景，可以采取Unity3D光照貼圖技術(shù)，在場景運行時調(diào)用，優(yōu)化渲染性能。

5 結(jié)語

當下，移動互聯(lián)網(wǎng)對整個游戲行業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響。Unity3D應(yīng)用于多個專業(yè)體系，如計算機、數(shù)字媒體等，主要培養(yǎng)的是技術(shù)型人才，定向開發(fā)一些虛擬化產(chǎn)品，前景廣闊。在實際教學(xué)中，教師要綜合分析Unity3D特性，從教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置、教學(xué)組織、項目活動多個方面，制訂具體的實踐方案，系統(tǒng)化傳授技術(shù)知識，提高綜合能力。Unity3D在虛擬現(xiàn)實層面具有重要的探究意義，高校要合理規(guī)劃，開辦項目，促使學(xué)生主動性參與，從中了解一些游戲、影視畫面空間開發(fā)的具體流程，更好地適應(yīng)人才市場環(huán)境需求。