带你开发类似Pokemon Go的AR游戏(2)@慕课网原创_慕课网

-- 作者谢恩铭转载请注明出处

这一课内容实在太多，如果写成文章，我需要截图几百张，因此我把这套课程录制成了视频教程，发布在慕课网上，完全免费：http://www.imooc.com/learn/844

前言

大家好，接着上一篇带你开发类似Pokemon Go的AR游戏(1)，我们今天进入第二篇。

这篇开始就进入实战了, 不过今天还是讲不完, 因为内容比较多, 将会有第三篇。

-- 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。（不是“宫刑”，do not be afraid, 别怕…）

AR是Augmented Reality的缩写, 表示"增强现实", 能够把虚拟信息（物体、图片、视频、声音等等）融合在现实环境中，将现实世界丰富起来，构建一个更加全面、更加美好的世界。

之前我也写了一篇: 从火遍全球的Pokemon GO游戏看AR(增强现实)

1. 安装Unity 3D

安装Unity 3D很简单。

先去Unity官网：

http://unity3d.com/

英文有困难的话，可以去 http://unity3d.com/cn/ 中文版页面。为了便利大家, 我就用中文页面演示。

点击 获取Unity

我们可以看到，有好几个版本的Unity：

可以选择适合你的版本下载，我们这里就用免费版即可。

点击第一个Personal（“个人的”的意思）中的立即下载：

它会自动检测你的操作系统，比如我是在Windows系统下做演示，因此它直接建议了Windows版本的安装器，如果你是Mac OS X操作系统，也类似。

这个教程就不在苹果电脑上演示了, 自从来巴黎第一个月末顶配的Macbook Pro被盗之后, 暂时还不想买新的, 期待一下2016年9月的苹果发布会。

点击上图中绿色的 下载安装器 ，下载完之后是一个.exe文件，如下图：

双击 UnityDownloadAssistant-5.4.0f3.exe

会打开如下图窗口：

点击Next（下一步）：

使用条款，勾选“I accept the terms of the License Agreement” （我同意许可证协议的条款），点击Next

选择你的操作系统版本，例如我是在Windows 64位操作系统上做演示，因此我选择“64 bit”，点击Next

接着进入的窗口比较关键，是选择下载和安装什么内容。如上图所示：

Unity 5.4.0f3 ：Unity引擎的主体，必须勾选。
Documentation ：Unity开发文档。可以勾选，也可以不勾选。我们勾选。
Standard Assets ：标准的素材。可以勾选，也可以不勾选。勾选吧。
Example Project ：例子项目。可以勾选，也可以不勾选。我们不勾选。
Microsoft Visual Studio Community ：微软的Visual Studio社区版本IDE。不勾选。
xxx Build Support ： Build Support就是“编译支持”的意思，表示可以编译到xxx平台，例如我们看到的Android Build Support就是支持编译到Android平台，iOS Build Support就是支持编译到iOS平台，等等。我们这里暂时只选Android Build Support即可，因为我们将在Android手机上测试。

点击Next。

选择下载和安装目录：

对于下载路径，我们选择默认的第一个选项：Download files to temporary location (will automatically be removed when done)，表示“下载安装文件到临时目录，安装完即删除”。
对于安装路径，我这里选择的是E盘（E:\Program Files\Unity），尽量让C盘只装系统软件。
我们看到“Total space required: 3.2GB”，意思是“一共需要3.2GB的空间”，因此要保证你的安装目录至少有3.2GB的容量。

再点击Next，即开始下载安装。

依你的网速，可能会耗时良久。你可以去买个汉堡，吃个烤鸡，看个短片，等等。

下载完成后，会为我们安装几个下载的组件，或者提示你按指示一步步安装。

完成后，桌面会多了一个Unity的快捷方式。

我们可以把它锁定到任务栏，方便启动。在桌面的快捷方式上点击鼠标右键，选择“锁定到任务栏”：

2. 新建一个Unity项目

双击桌面的Unity快捷方式，或单击任务栏中的Unity图标，我们即可启动Unity。

第一次启动，会让我们填写账户和密码。如果你还没有Unity账户，可以去注册一个，就和注册QQ账户类似。

注册完毕，填入用户邮箱和密码，即登录Unity。

点击New（新建。右边的Open是指“打开”已有Unity项目），填入我们项目的名称（Project name），我填的是UnityPokemon（名字随便取）。

3D或2D是指创建3D还是2D游戏，我们这里选择3D。

Location是项目的目录，我们指定在F盘的 F:\Unity3D 中。

Enable Unity Analytics可以选择关闭（OFF），这样Unity官方就不会收集我们的一些使用数据了。

好了，点击Create project（创建项目）按钮，稍等片时，Unity的主界面就打开了：

我们可以看一下“编译选项”，点击File->Build Settings （或者快捷键组合Ctrl + Shift + B）：

会打开如下窗口：

上图中，点击Platform（“平台”，表示可以编译到的平台）中的PC,Mac & Linux Standalone （Windows，Mac OS X或Linux操作系统），会看到右下角Build（编译）和Build And Run（编译并运行）的按钮是可以点击的。

点击Platform中的Android：

右下角Build（编译）和Build And Run（编译并运行）的按钮也是可以点击的，因为我们安装时勾选了Android Build Support（Android编译支持），已经安装了相应模块。

不过，如果我们点击iOS等其他平台，会看到No xxx module loaded（没有xxx模块）：

例如上图中我们选择了iOS，显示的是No iOS module loaded（没有iOS模块）。

要安装相应模块以便可以编译到对应平台，可以点击Open Download Page（打开下载页面），即可下载。然后将其安装到Unity的安装目录即可。

到目前为止，我们可以看到，Unity的默认显示语言是英语，如果不会英语还真比较累（当然了，全程用金山词霸也是可以的）。

因此，我之前写的文章可以去看一下：对于程序员, 为什么英语比数学更重要? 如何学习

3. 简介Unity的编辑器

首先介绍Unity的菜单

Unity3D的菜单界面

File（文件）菜单：负责Unity3D工程文件的打开，新建场景，新建项目，打开项目，打开场景，编译设置，编译&运行等最基本的操作。
Edit（编辑）菜单：负责Unity3D中常见的工程设置，比如设置默认的编辑器或渲染的质量设置等。
GameObject（游戏对象）菜单：负责让开发者可以手动创建的一些物体对象的功能，例如：灯光，基础的Cube，plane，以及相机等物体。
Component（组件）菜单：Unity3D最常用的菜单，主要是负责一些特效，物理碰撞和动画等组件的添加。
Window（窗口）菜单：负责显示和调控Unity3D界面中出现的各种可视化窗口。
Help（帮助）菜单：Unity3D的一些版本信息以及用户手册、API以及开发者论坛的链接等。

Unity3D中常见的视图窗口

Unity3D中最常见的窗口有五个，分别是：Scene、Game、Hierarchy、Project、Inspector。

Scene（场景）窗口：放置模型文件的地方，所有在游戏中使用的模型都可以在这里被编辑和操作。
Game（游戏）窗口：可以说成是玩家视图。所有在Scene窗口中摆放的模型文件都会通过摄像机直接渲染到Game窗口，几乎是同步的所见即所得。
Hierarchy（层级）窗口：主要负责管理在游戏中使用的模型、相机、灯光、以及相关组件。注意：在Hierarchy里出现的组件或模型对象是一定在游戏中使用的。
Project（项目）窗口：工程文件窗口，所有的工程文件资源都在这里，包括模型、贴图、材质、脚本、以及插件等。注意：在Project窗口中出现的文件不一定在游戏中都会使用到。
Inspector（扩展检视）窗口：当在Hierarchy面板上选中一个对象，就可以在Inspector面板上看到所有该对象的组件信息，并且可以在这里进行编辑，效果会立马显示在Game窗口中，非常方便。

暂时，我们还没对项目做任何操作，我们先来安装Vuforia这个AR的SDK到Unity中吧。

4. 安装Vuforia插件到Unity 3D中

上一课我们简单地介绍过了Vuforia，其实这个产品是高通公司（Qualcomm ）旗下的。

Vuforia不仅可用于创建增强现实应用，更可以支持整合了AR增强现实和VR虚拟现实的混合现实应用程序。

Unity 3D的Vuforia扩展插件可以使开发者非常方便地创建AR/VR应用和游戏。

要能使用此插件开发，如果你英语不错，可以直接参考Vuforia官网的安装教程：

http://library.vuforia.com/getting-started （这个是配置AR开发环境的总文档，里面有Unity 3D的配置，Visual Studio(C++)的配置，XCode (C++), Android Studio (Java/C++)的配置）。

今天我们暂不研究其他平台，先来看如何把Vuforia安装进Unity 3D中。

http://library.vuforia.com/articles/Solution/Installing-the-Unity-Extension
http://library.vuforia.com/articles/Solution/Compiling-a-Simple-Unity-Project

我们下载Unity 3D的Vuforia扩展插件。

要下载Vuforia官网的软件，必须先注册一个免费账号，注册很简单。注册完毕，登录。

进入 https://developer.vuforia.com/downloads/sdk

点击Download for Unity。

下载之后的文件名字是 vuforia-unity-6-0-112.unitypackage

如何安装呢？

看这里：http://library.vuforia.com/articles/Solution/Installing-the-Unity-Extension

步骤是：

下载Vuforia的Unity插件（已下载，就是vuforia-unity-6-0-112.unitypackage）
打开你的Unity项目，或者创建一个新项目（已完成）
导入Vuforia的Unity插件有两种方法：双击vuforia-unity-6-0-112.unitypackage文件，或者在Unity的菜单栏选择Assets -> Import Package -> Custom Package，然后选择vuforia-unity-6-0-112.unitypackage。
导入之后，Vuforia扩展会被安装进你当前的项目里，你的项目会多出一些文件夹

5. 注册和导入Vuforia证书

注册Vuforia证书

我们看这个链接

http://library.vuforia.com/articles/Solution/Compiling-a-Simple-Unity-Project

要使用Vuforia，需要生成一个License Key（证书密钥），就跟我们平时用微软的Windows操作系统需要一个证书是一样的。

需要依次做两个步骤：

Create a License Key : 生成一个证书密钥。
Add the License Key to your Vuforia App : 将生成的证书密钥添加到你的Vuforia应用。

首先我们来做第一步，进入以下链接:

http://library.vuforia.com/articles/Solution/How-To-Create-an-App-License

生成一个证书密钥有以下步骤（套路还挺多呀，果然做开发不容易。我走过最长的路，是你们的套路~）：

Choose a Project Type：选择项目类型。
Select an application type if you are developing a Consumer or Enterprise application ：如果上面的项目类型你选择的是Consumer或Enterprise，那么需要选择一个应用类型。
Define a name for your app ：给你的应用起个名字。
Select the device type that your app will be installed on：选择将你的应用安装到哪种类型的设备。
Choose a licensing option based on your requirements：根据你的需要，选择证书选项。
Provide your Billing Information if you've chosen to use a paid license：如果你选择的是付费的证书，那么需要填写付款信息。
Obtain your license Key：生成证书密钥。

首先，我们进入证书管理器：License Manager

如上图所示，目前我的Vuforia账户的证书管理器中还没有证书密钥，我们点击Add License Key按钮来添加一个。

https://developer.vuforia.com/targetmanager/licenseManager/createLicense

可以看到，我们有三种项目类型可以选：

Development : 开发类型。应用不发布。
Consumer : 消费者类型。应用会发布，供消费者使用。
Enterprise : 企业类型。应用会发布，供公司的雇员使用。

我们来看看这些类型的价位：

https://developer.vuforia.com/pricing

可以看到Development类型是免费的。

其他两种都是要付费的。企业类型还需要联系商讨价格明细。

上图中我们看到可以安装到的操作系统平台是Android，iOS或UWP。

前两个我们很熟悉，Android和苹果的iOS系统。

UWP是什么呢？ UWP其实是Universal Windows Platform，通用微软平台。（就瞧微软1%都不到的移动市场占有率...呵呵）

因为我们只需要开发给自己来学习和演示，并不需要发布，因此选择Development。

https://developer.vuforia.com/targetmanager/licenseManager/createLicense

选择Development后，会跳出一个子页面，让我们填写项目的明细（Project Details）：

App Name：应用名称。随便填。我们这里填了Pokemon
Device ：设备类型。Mobile表示移动设备，Digital Eyewear（数字眼镜）表示。我们选择Mobile
License Key ：No Charge表示免费

点击Next按钮进入下一步：

需要勾选那个小方框（By clicking...），是同意条款。

点击Confirm（确认）

可以看到，我们的新证书密钥已经生成，就是上图中的Pokemon。

点击Pokemon蓝色字样，进入证书密钥：

之后，在Unity的Vuforia应用开发时，把上面方框里那一大段字符黏贴到相应地方即可。

添加AR摄像头到场景中

我们回到Unity中。

使用Unity进行过开发的朋友一定知道，场景里需要有一个摄像头，摄像头的类型有多种，不过得有一个，用来提供玩家的视角。

我们用Vuforia插件来开发AR应用，也需要AR类型的摄像头。

打开之前我们创建的Unity项目（UnityPokemon），我们已经添加了Vuforia的Unity插件到这个项目中。

不过目前此项目的场景中的摄像头还是默认的Unity项目的摄像头：

也就是上图左边Hierarchy窗口中的Main Camera（主摄像头）。

这下它是对着正前方的，因此看到的蓝蓝的天空（Skybox）。

我们需要先把这个Main Camera删除，添加Vuforia的AR Camera。

要删除Main Camera很简单：选中Main Camera，单击键盘上的Delete按键即可。或者也可以用鼠标右键点击Main Camera，然后在弹出的列表中选择“Delete”即可。

删除之后，我们再看Scene窗口，发现摄像头已经没有了。

而我们玩家的视角也看不到任何东西了，点击切到Game窗口，会发现黑乎乎一片：

No camera rendering 表示 “没有摄像头渲染”。

我们切回Scene窗口中，可以看到Hierarchy窗口中只剩一个Directional Light（“定向光”，用于照亮我们的场景，没有真正的光源坐标，放置在场景任何地点都不会影响光的效果。如果没有光源，即使有摄像头，玩家看到的也是黑乎乎一片）了：

我们要添加Vuforia的AR摄像头，它在哪里呢？

之前我么已经将Vuforia的Unity插件安装到我们的项目中了，因此已经有了Vuforia的AR开发素材，其中就有AR摄像头。

依次点击Project窗口中的Vuforia->Prefabs，即可看到里面有ARCamera

将这个ARCamera拖动(鼠标左键选中, 不放开, 把ARCamera拖动到我们的Scene窗口中即可)到我们的Scene中：

可以看到Hierarchy窗口中新出现了一个摄像头，是ARCamera。

导入证书到AR应用

http://library.vuforia.com/articles/Solution/How-To-add-a-License-Key-to-your-Vuforia-App

要将我们之前生成的Vuforia的证书密钥导入到我们的AR项目，只需要将那一长串证书密钥黏贴到ARCamera的VuforiaBehaviour组件的App License Key的方框中。

如下：

然后，我们下一课继续咯。关闭Unity，关闭前，需要保存Scene（场景），填入场景名称，例如我们填Scene1

点“保存”。然后就关闭了Unity，并且保存了我们制作的初步场景为Scene1

好了，下一课我们就把这个AR项目完成吧！

PS：截图截得我也是醉了~

我是谢恩铭，在法国巴黎奋斗的嵌入式软件工程师。
目前工作是Android嵌入式和app开发。
热爱生活, 喜欢游泳，略懂烹饪。