Virtual Reality-Spiele entwickeln mit Unity® - Grundlagen, Beispielprojekte, Tipps & Tricks

von: Daniel Korgel

Carl Hanser Fachbuchverlag, 2017

ISBN: 9783446453722

Sprache: Deutsch

587 Seiten, Download: 34141 KB

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Virtual Reality-Spiele entwickeln mit Unity® - Grundlagen, Beispielprojekte, Tipps & Tricks

	Inhalt	7
	Vorwort	17
	1 Einleitung	19
	1.1 Virtual Reality	20
	1.2 Ziel des Buches	20
	1.3 Unterstützte Virtual-Reality-Brillen	21
	1.4 Unity	22
	1.4.1 Welche Unity-Version benötige ich?	23
	1.5 Was brauche ich?	24
	1.6 Weiterentwicklung der Technik	25
	1.7 Online-Zusatzmaterial	25
	2 Einführung in Virtual Reality	27
	2.1 Begriffserklärungen	27
	2.2 Augmented Reality, Mixed Reality und Virtual Reality	29
	2.3 Virtual Reality ist tot – lang lebe Virtual Reality	30
	2.4 Unterstützte Virtual-Reality-Brillen	33
	2.4.1 Oculus Rift	34
	2.4.2 HTC Vive	35
	2.4.3 Samsung GearVR	36
	2.4.4 Google Cardboard (nur teilweise unterstützt)	37
	2.4.5 Google Daydream	38
	2.5 Andere VR-Brillen	39
	2.5.1 Microsoft Mixed Reality	39
	2.5.2 PlayStation VR	40
	2.5.3 Razer OSVR	41
	2.6 Spiele, Anwendungen, Demos und Erfahrungen	42
	2.7 Seated, Standing & Room Scale	43
	2.8 „Bekannte“ Probleme	44
	2.8.1 Auflösung & Fliegengitter-Effekt	45
	2.8.2 Hardwareanforderungen	45
	2.8.3 Kurz- und Weitsichtigkeit	46
	2.8.4 Simulator Sickness	46
	3 Quickstart: 3D-Entwicklung mit Unity	49
	3.1 Installation	49
	3.1.1 Die Unity ID	51
	3.1.2 Android SDK & Java Development Kit(GearVR, GoogleVR)	52
	3.2 Der erste Start	56
	3.3 Ein neues Projekt anlegen	57
	3.4 Die Unity-Oberfläche	58
	3.4.1 Drag & Drop	59
	3.4.2 Project Browser	60
	3.4.3 Console	61
	3.4.4 Hierarchy	62
	3.4.5 Scene View	64
	3.4.6 Inspector	66
	3.5 Scenes	72
	3.5.1 Unity in der dritten Dimension	72
	3.5.2 GameObjects	73
	3.5.3 Prefabs	75
	3.6 Die wichtigsten Components	76
	3.6.1 Camera und Audio Listener	76
	3.6.2 Lights	77
	3.6.3 Mesh Filter und Mesh Renderer	78
	3.6.4 Collider	79
	3.6.5 Rigidbody	80
	3.6.6 Audio Source	81
	3.6.7 Scripts/Behaviours	82
	3.7 Assets	82
	3.7.1 Dateien importieren	85
	3.7.2 Unity Packages	86
	3.7.3 Asset Store	89
	3.7.4 Import Settings	90
	3.8 Projektvorbereitung (GearVR, GoogleVR)	90
	3.8.1 Zielplattform zu Android wechseln	91
	3.8.2 Externe Tools angeben (Android SDK, JDK)	92
	3.9 Test Scene erstellen und starten	94
	3.9.1 Rohbau für den Raum erstellen	96
	3.9.2 Scene speichern	99
	3.9.3 Licht anpassen	100
	3.9.4 Collider hinzufügen	101
	3.9.5 Möbelstücke einräumen	102
	3.9.6 Bücher hinzufügen	105
	3.9.7 Weitere Details	109
	3.9.8 Lichter und Lichteinstellungen optimieren	110
	3.9.9 Spieler positionieren	113
	3.10 VR-Unterstützung aktivieren	114
	3.10.1 Unitys VR-Unterstützung aktivieren	114
	3.11 Player Settings anpassen (GearVR, GoogleVR)	115
	3.12 Anti-Aliasing aktivieren	117
	3.13 Die Scene in VR testen	118
	3.13.1 Am PC in VR testen (Oculus Rift, SteamVR)	119
	3.13.2 Auf dem Smartphone in VR testen (GearVR, GoogleVR)	120
	3.14 So geht es weiter	129
	4 Dos and Don’ts – Game-Design für Virtual Reality	131
	4.1 Beispielprojekt	132
	4.2 Immersion	132
	4.2.1 Immersion brechen	136
	4.3 Positional Tracking	136
	4.3.1 Mobile VR-Brillen	138
	4.4 Locomotion	139
	4.4.1 Klassische Locomotion	139
	4.4.2 Teleport Locomotion	142
	4.4.3 Ohne künstliche Locomotion	143
	4.4.4 Andere Eingabemethoden für das Laufen	146
	4.5 Lebendige Spielwelt erschaffen	147
	4.6 User Interface	151
	4.6.1 Distanz und Größe	154
	4.7 Aufmerksamkeit lenken	155
	4.7.1 Objekte untersuchen	156
	4.7.2 Ereignisse nicht verpassen	159
	4.8 Uncanny Valley	160
	4.8.1 Auswirkung für dich	163
	4.9 Sound Design und Spatial Sound	164
	4.9.1 Spatial Sound	164
	4.9.2 Spatial-Audio-Engines	167
	5 C#-Scripte für Unity programmieren	169
	5.1 C#, .Net und Mono	170
	5.2 Grundlagen	170
	5.2.1 C#-Syntax	170
	5.2.2 Kommentare	171
	5.2.3 Variablen	172
	5.2.4 Methoden	179
	5.2.5 Klassen	182
	5.2.6 Dynamische Datentypen	183
	5.2.7 Statische Methoden und statische Variablen	185
	5.2.8 Vererbung	186
	5.2.9 Namespaces	189
	5.2.10 Lebenszyklus von Variablen	190
	5.2.11 Sichtbarkeiten	191
	5.2.12 Ausnahmen ? „Exceptions“	192
	5.3 Erster Test	193
	5.3.1 Microsoft Visual Studio 2017	193
	5.3.2 Script, Behaviour, Component und ihr Aufbau	197
	5.3.3 Debug-Ausgaben in die Console	198
	5.3.4 Eigenes Script testen	199
	5.3.5 Notation von Methoden und Variablen in diesem Buch	201
	5.4 Erweiterte Grundlagen	201
	5.4.1 Bedingungen und Verzweigungen	201
	5.4.2 Schleifen	204
	5.4.3 Eigenschaften	209
	5.4.4 Dynamische Listen	210
	5.5 Unity-spezifische Grundlagen	214
	5.5.1 Zufallswerte	214
	5.5.2 Editor-Eigenschaften	215
	5.5.3 MonoBehaviour Lebenszyklus-Methoden	218
	5.5.4 MonoBehaviour-Event-Methoden	220
	5.5.5 Auf GameObjects zugreifen	221
	5.5.6 GameObjects via Code erstellen	224
	5.5.7 GameObjects zerstören	225
	5.5.8 Transforms: GameObjects bewegen	225
	5.5.9 Auf andere Components zugreifen	227
	5.5.10 Components zu GameObject hinzufügen	230
	5.5.11 Components entfernen	231
	5.5.12 Parallele Methoden mit Coroutines	231
	5.5.13 Scripted-Event-Beispiel	232
	5.5.14 Methoden verzögert aufrufen mit Invoke	233
	5.6 Problemlösung	234
	5.6.1 Wort im Code ist rot unterstrichen	234
	5.6.2 Fehler in der Console im Editor	235
	5.6.3 Fehler in der Console, während das Spiel läuft	235
	5.6.4 „Can't add script“-Meldung oder Script ist nicht im „Add Component“-Menü vorhanden	236
	5.6.5 Sonstige Fehler	237
	6 Erweiterte Unity-Einführung	239
	6.1 Licht, Schatten und Lightmapping	239
	6.1.1 Global Illumination	240
	6.1.2 Farbräume	250
	6.1.3 Environment Light	251
	6.1.4 Lichter in der Scene	252
	6.1.5 Emissive Materials	258
	6.1.6 Light Probes	258
	6.1.7 Reflexionen	261
	6.1.8 Lighting-Fenster	264
	6.1.9 Light Explorer	266
	6.2 Shader	267
	6.2.1 Der Standard Shader	268
	6.2.2 Mobile Shader	273
	6.3 Audio	276
	6.3.1 AudioSources	277
	6.3.2 AudioSources via Script steuern	280
	6.3.3 Temporäre AuidoSource via Script	282
	6.3.4 Reverb Zones	282
	6.3.5 Audio Mixer	283
	6.4 Tastatur und Gamepad-Eingaben lesen	287
	6.4.1 Der Input-Manager	288
	6.4.2 Virtuelle Tasten und Achsen	288
	6.4.3 Konfiguration einer Achse	289
	6.4.4 Gamepad- und Tastatureingaben erfassen	291
	6.5 Physik	293
	6.5.1 Collider	293
	6.5.2 Rigidbody	296
	6.5.3 Kräfte und Beschleunigung	298
	6.5.4 Physics Joints ? Verknüpfungen	299
	6.5.5 Kollisionen und Trigger erkennen	303
	6.5.6 Raycasts	309
	6.5.7 Character Controller	310
	6.6 Partikeleffekte	313
	6.6.1 Partikelsysteme	314
	6.6.2 Particle-Effect-Steuerung	315
	6.6.3 Module des Particle Systems	316
	6.6.4 Particle Effect Editor	323
	6.6.5 Particle Systems via Script steuern	323
	6.6.6 Standard-Partikeleffekte	324
	6.7 Landschaften mit Terrains erstellen	324
	6.8 Animation System	327
	6.8.1 Animation Workflow	328
	6.8.2 Humanoide Animationen und Avatare	330
	6.8.3 Modelle & Animationen importieren	331
	6.8.4 Animation Controller	335
	6.9 Wegfindung	339
	6.9.1 Wegfindungssystem einrichten	339
	6.9.2 Grundlagen	341
	6.9.3 NavMeshs berechnen	343
	6.9.4 NavMeshs verbinden	344
	6.9.5 Dynamische Hindernisse	344
	6.9.6 NavMeshAgent erstellen	345
	6.9.7 NavMeshAgent über Script steuern	345
	6.9.8 Erweiterte Beispiele	346
	6.10 Savegames ? Daten speichern und laden	347
	6.11 Performance optimieren	348
	6.11.1 Batching	348
	6.11.2 Performance im Auge behalten	349
	6.11.3 VR-Optimierungs-Checkliste und Grenzen	353
	6.12 User Interface ? Quickstart	355
	6.12.1 User Interface im World Space erstellen	355
	6.12.2 User Interface in VR bedienen	360
	7 Die Virtual-Reality-SDKs	363
	7.1 Unitys-interne VR-Unterstützung	364
	7.1.1 Unitys interne VR-Unterstützung aktivieren	364
	7.1.2 Interne VR-Unterstützung in der Scripting-API	366
	7.1.3 InputTracking	366
	7.1.4 VRDevice	367
	7.1.5 VRSettings	368
	7.2 Oculus Integration for Unity (Rift und Gear)	370
	7.2.1 Download und Import	370
	7.2.2 Prefabs	372
	7.2.3 Gamepad-, Headset- und Touch-Eingaben lesen	379
	7.2.4 Haptisches Feedback	381
	7.2.5 Oculus Avatar SDK	383
	7.2.6 Mehr Infos und Hilfe	385
	7.3 SteamVR (u.?a. HTC Vive)	386
	7.3.1 Download und Import	387
	7.3.2 Prefabs	389
	7.3.3 Eingaben der Controller lesen	396
	7.3.4 Haptisches Feedback	397
	7.3.5 Interaktionsbeispiel aus The Lab (u.?a. Longbow, Teleport)	398
	7.3.6 Mehr Infos und Hilfe	398
	7.4 GoogleVR SDK	399
	7.4.1 Download und Import	399
	7.4.2 Prefabs	400
	7.4.3 Eingaben des Daydream Controllers lesen	404
	7.4.4 Erweiterte Editorfunktionen fürs Testen	405
	8 Beispielprojekte ? Einleitung	409
	9 Bow and Arrow Castle Defense – GoogleVR mit Controller	411
	9.1 Der Start	412
	9.2 Die Kernmechanik ? Bogenschießen	414
	9.2.1 Scene vorbereiten	414
	9.2.2 Einfaches Scene-Design	414
	9.2.3 Spieler konfigurieren und Daydream Controller einbinden	417
	9.2.4 Schusskraft für den Bogen	419
	9.2.5 Ein Pfeil für den Bogen	421
	9.2.6 Pfeile nachladen	424
	9.2.7 Dynamische Schusskraft	426
	9.2.8 Flugkurve Vorschau – Add-on	428
	9.2.9 Schaden und zerstörbare Ziele	431
	9.3 Game- & Level-Design	432
	9.4 Game Manager	434
	9.5 Gegner – Orks!	439
	9.5.1 NavMesh erstellen	439
	9.5.2 Ork-Animator Controller	439
	9.5.3 Die künstliche Intelligenz	441
	9.5.4 Der Ork	442
	9.5.5 Prefab erstellen und platzieren	444
	9.6 Abschluss	444
	9.6.1 Umsetzung dieses Beispiels für andere VR-Brillen	445
	10 Space Battle ? Oculus Rift & SteamVR	447
	10.1 Der Start	448
	10.1.1 Scene vorbereiten	449
	10.2 Die Kernmechanik ? ein Raumschiff fliegen	452
	10.2.1 Spieler-Raumschiff erstellen	453
	10.2.2 Raumschiff-Steuerung	456
	10.2.3 Starfield/Weltraumstaub	463
	10.2.4 Schadenssystem & Plasmakanone	466
	10.3 Feinde und Verbündete	474
	10.3.1 KI-Raumschiff	474
	10.3.2 Die künstliche Intelligenz	476
	10.4 Abschluss	485
	10.4.1 Umsetzung dieses Beispiels für andere VR-Brillen	486
	11 Dungeon Crawler ? GearVR	487
	11.1 Der Start	488
	11.1.1 Osig und Unity2017.1.0f3-Patch einfügen	490
	11.2 Einen Dungeon bauen	490
	11.2.1 Die Bauteile	491
	11.2.2 Level-Design	491
	11.2.3 Audio: Environment-Loop	494
	11.3 Occlusion Culling	494
	11.4 Kernmechanik ? Laufen, Kämpfen, Interagieren	496
	11.4.1 Spieler erstellen	497
	11.4.2 Bewegungen entlang des Gitters	499
	11.4.3 Interaktive und lebendige Objekte	502
	11.4.4 Die Spielerfunktionen	504
	11.4.5 Spielereingaben lesen	509
	11.4.6 Player fertigstellen	512
	11.5 Gegner: Goblins	513
	11.5.1 Die künstliche Intelligenz	514
	11.5.2 Das GameObject und Prefab	516
	11.5.3 Bevölkerung des Dungeons mit Goblins	517
	11.6 Pickups: Kristalle	518
	11.7 Dungeon-Ausgang	520
	11.8 Interaktive Hindernisse	522
	11.8.1 Falle: Stacheln	522
	11.8.2 Rätsel: Schalter und Tore	524
	11.9 Abschluss	527
	11.9.1 Umsetzung dieses Beispiels für andere VR-Brillen	528
	12 Sci-Fi-Stealth-Shooter ? Oculus Rift mit Oculus Touch und SteamVR	529
	12.1 Der Start	530
	12.2 Trainings-Areal anlegen	532
	12.3 Player-GameObject erstellen	534
	12.3.1 Oculus SDK: Player-GameObject erstellen	534
	12.3.2 SteamVR SDK: Player-GameObject erstellen	535
	12.3.3 Character Controller	536
	12.3.4 Locomotion – klassisch und teleportieren	539
	12.3.5 Eingaben lesen und Methoden aufrufen	543
	12.3.6 Nach Gegenständen greifen	548
	12.4 Lebensenergie verwalten	558
	12.4.1 Lebensenergie des Spielers und Game Over	559
	12.5 Laserpistole	560
	12.5.1 Das GameObject vorbereiten	560
	12.5.2 Die Laserpistolen-Funktion	561
	12.5.3 Der Laserstrahl	563
	12.6 Roboter-Gegner	565
	12.6.1 EnemyAi – wie funktioniert die KI?	565
	12.6.2 Roboter-GameObject anlegen	566
	12.6.3 Trigger Collider ignorieren	568
	12.7 Level erstellen	569
	12.7.1 Level-Ende	570
	12.8 Abschluss	571
	13 VR-Spiele teilen, präsentieren und Feedback erhalten	573
	13.1 Spieleidee entwickeln	573
	13.2 VR-Spiele Builds erstellen und teilen	574
	13.3 Feedback erhalten und Spiel bewerben	576
	13.3.1 Tipps für das Präsentieren von Virtual Reality	577
	13.4 Spiel veröffentlichen	578
	13.5 Kostenlose Assets	579
	14 Schlusswort	581
	Index	583
	Leere Seite	2

Virtual Reality-Spiele entwickeln mit Unity® - Grundlagen, Beispielprojekte, Tipps & Tricks

von: Daniel Korgel

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