2011年的秋天，我和我的研究生接受了一項(xiàng)緊急任務(wù)，為本校開(kāi)發(fā)一套電工實(shí)訓(xùn)的虛擬實(shí)驗(yàn)，要求真實(shí)感強(qiáng)、可操作性好。當(dāng)時(shí)，我們正在進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的底層算法研究，為了看到算法的效果也接觸過(guò)一些3D仿真設(shè)計(jì)軟件。針對(duì)學(xué)校的任務(wù)要求和時(shí)間安排，我們最終決定還是采用Unity3D這款游戲引擎來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)訓(xùn)的設(shè)計(jì)任務(wù)。原因很簡(jiǎn)單，Unity的可視效果好、學(xué)習(xí)成本低、開(kāi)發(fā)速度快。

從此與Unity結(jié)下了不解之緣。我們不僅用它完成了多個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)/實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，還結(jié)合我們的算法研發(fā)了《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)3D戶型展示系統(tǒng)》《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)家具擺放系統(tǒng)》以及《虛擬現(xiàn)實(shí)家裝設(shè)計(jì)展示系統(tǒng)》等多個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目，并指導(dǎo)本科生完成了《進(jìn)化》《森林反擊戰(zhàn)》《空氣危機(jī)》等多款3D游戲，先后在國(guó)家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽上獲得一、二等獎(jiǎng)。恰逢這幾年國(guó)內(nèi)游戲產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，團(tuán)隊(duì)中的大學(xué)生畢業(yè)后大多進(jìn)入到了國(guó)內(nèi)著名的游戲公司，從事游戲項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。

游戲是我國(guó)的一個(gè)新興行業(yè)，隨著利好政策和市場(chǎng)需求的推動(dòng)，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，相應(yīng)的人才極其短缺。為此，我們向?qū)W校申請(qǐng)開(kāi)設(shè)了《2D/3D游戲設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)》的選修課（主要介紹Untiy軟件的使用），深受學(xué)生歡迎，自2013年下半年至今，已有849人選修了這門(mén)課。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情也促使我們更好地組織課程教學(xué)，在高校教學(xué)改革大潮的推動(dòng)下，本課程也采用了翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

新的教學(xué)理念和教學(xué)方法，促使課程結(jié)構(gòu)有了較大的變化，課程不再大篇幅地灌輸理論知識(shí)，而是將知識(shí)體系化整為零，提煉出知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合案例進(jìn)行短講和精講，并為學(xué)生提供課程視頻和練習(xí)素材，讓他們有更多的時(shí)間和機(jī)會(huì)去練習(xí)和實(shí)踐，發(fā)揮他們的想象力和創(chuàng)造力，引導(dǎo)他們自主學(xué)習(xí)完成本課程。幾年下來(lái)，效果非常不錯(cuò)，很多學(xué)生所學(xué)的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出課堂所講的內(nèi)容，他們會(huì)沿著課程的教學(xué)思路主動(dòng)自學(xué)更多的相關(guān)知識(shí)，并在期末完成一份較專業(yè)的游戲作業(yè)。

我們認(rèn)為這種新的教學(xué)理念和教學(xué)方法，值得總結(jié)和推廣，為此撰寫(xiě)了本書(shū)，這既是為了滿足本校課程的教學(xué)需要，也是為了與兄弟院校講授和學(xué)習(xí)同類課程的教師和學(xué)生進(jìn)行交流，以互相促進(jìn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。

本書(shū)設(shè)置30講，每講只講授1個(gè)或幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)，但全書(shū)是圍繞制作一個(gè)初級(jí)的游戲案例而設(shè)置的。其中，第1講至第5講介紹游戲設(shè)計(jì)的基本概念和基本原則；第6講至第9講介紹了Unity的基本操作；第10講至第15講介紹了游戲?qū)ο蟮膭?chuàng)建、編輯、渲染及光照的設(shè)置與烘焙效果；第16講至第21講介紹了Unity的地形系統(tǒng)及相應(yīng)的樹(shù)木、草坪、水面、風(fēng)區(qū)、天空等自然

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景物的創(chuàng)建；第22講和第23講介紹了場(chǎng)景漫游和外部模型的導(dǎo)入方法；第24講至第30講主要介紹游戲動(dòng)畫(huà)的制作和加工，以及游戲角色的控制與交互。全書(shū)所有內(nèi)容都有相應(yīng)的講解視頻配合，可在騰訊課堂（fractal.ke.qq.com，或掃描二維碼登錄）觀看。

用微課程的方式講解Unity游戲設(shè)計(jì)，會(huì)帶給讀者輕松愉快的學(xué)習(xí)感覺(jué)，書(shū)中每一講的實(shí)例都比較容易實(shí)現(xiàn)，跟隨練習(xí)會(huì)獲得很強(qiáng)的成就感，并在不知不覺(jué)中積累大量Unity游戲設(shè)計(jì)方面的知識(shí)。

本書(shū)是一本Unity游戲設(shè)計(jì)的入門(mén)教材，采用最細(xì)致的步驟進(jìn)行實(shí)例化的講解，不論是大學(xué)生還是高中生，是理科生還是文科生，是工科專業(yè)還是藝術(shù)專業(yè)的學(xué)生，閱讀本書(shū)都不會(huì)感到費(fèi)力，相反會(huì)感覺(jué)到Unity引擎的強(qiáng)大能力。其實(shí)書(shū)中介紹的也只是Unity功能的冰山一角，Unity占據(jù)全功能游戲引擎市場(chǎng)45%的份額，居全球首位。用Unity開(kāi)發(fā)的游戲不計(jì)其數(shù)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有一定規(guī)模的游戲公司都有Unity的游戲開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。

本書(shū)由孫博文任主編，張殿龍任副主編。這里我們要感謝團(tuán)隊(duì)的所有成員，他們是張艷鵬、王巖全、白小玲、孫健、楊文博、劉凡鈺、王雪、王淼、陳百韜、丁良宇、于龍琪、高源、張漢濤、朱毅、王馳、王春棋、鄭洋、王慶卓等，通過(guò)我們共同學(xué)習(xí)、共同研發(fā)的經(jīng)歷，讓我們得以撰寫(xiě)此書(shū)。同時(shí)，感謝中國(guó)鐵道出版社的編輯對(duì)本書(shū)的熱情推薦和精心指導(dǎo)。

由于時(shí)間倉(cāng)促，加之編者水平有限，書(shū)中難免存在疏漏和不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編者

2016年8月于哈理工VRLab-925