Задача 3: Выбор и подсветка объектов в Unity3d

Практическое использование движка Unity3d.

Задача 3: Выбор и подсветка объектов в Unity3d

Содержание

• Задача 3: Выбор и подсветка объектов в Unity3d.
• 1. Выбор объекта 
• 2. Подсветка объекта 
• Замечания

Задача 3: Выбор и подсветка объектов в Unity3d.

  В этой статье рассмотрим следующую задачу: необходимо реализовать выбор объектов левой клавишей мыши, причем при выборе объекта необходимо его подсветить. Эта статья является продолжением второй статьи (http://denis-potapenko.blogspot.com/2013/03/2-unity3d.html). Поэтому перед началом чтения этой статьи желательно прочесть вторую часть. Результат, который мы хотим получить представлен на рисунке В:

Рисунок. В. – Результирующая сцена

Выбор объекта

  Для начала создадим переменную – член класса, которая будет хранить выбранный объект. 

// selected GameObject
private GameObject mSelectedObject;

  Также создадим свойство на этот объект.

/// 

/// Gets or sets selected GameObject
/// 
public GameObject SelectedObject
{
    get
    {
        return mSelectedObject;
    }
    set
    {
        …

        // assign new game object
        mSelectedObject = value;

        …
    }
}

  Работу сеттера этого свойства рассмотрим ниже.

  Теперь создадим метод, который будет выбирать объект. Определим объект, находящийся под мышкой. Алгоритм выбора объекта следующий:

• Перевести позицию мышки из пространства окна (2д координаты) в трехмерные координаты (А);
• Построить луч, идущий от позиции мышки в 3д координатах в сторону «от камеры» (Б);
• Найти пересечение луча с любым объектом в сцене;
• Первый объект, попавшийся на пересечении, является выбранным;

  Преобразуем позицию мыши в луч исходящий от камеры (Объединим пункты А и Б) используя метод «ScreenPointToRay».

Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);

  Теперь найдем пересечение луча с любым объектом в сцене. Для этого используем метод «Physics.Raycast». 

RaycastHit hit;
if (Physics.Raycast(ray, out hit, Constants.cMaxRayCastDistance))

  Хочу сразу заметить, что на каждый объект, с которым мы хотим посчитать пересечение, должен быть назначен так называемый «Collider». «Collider» используется в основном для работы с физикой и в частности для определения пересечений. Для того чтоб назначить «Collider» на GameObject, необходимо выделить объект в сцене, и выбрать пункт меню «Component / Physics / Box Collider». В дальнейших статьях мы более подробно изучим эти компоненты.

  В случае если пересечение найдено метод «Physics.Raycast» возвращает «true» и заполняет переменную «hit». Теперь определим GameObject, который соответствует найденному объекту типа «RaycastHit». 

// get game object
GameObject rayCastedGO = hit.collider.gameObject;

И наконец, установим найденный объект, как выделенный.

// select object
this.SelectedObject = rayCastedGO;

  А теперь нужно вызвать метод “SelectObjectByMousePos” в методе «Update». Причем вызывать мы его будет, только при нажатии левой клавиши мыши.

// process object selection
if (Input.GetMouseButtonDown(0))
{
    SelectObjectByMousePos();
}

  Теперь давайте подробно рассмотрим, как работает сеттер свойства «SelectedObject».

Подсветка объекта

  С начала немного теории. Дело в том, что подсветку объектов можно сделать множеством способов. Я расскажу способ, который можно добиться, не используя никакие дополнения к движку Unity3d. После описания теории и практики я расскажу Вам, на мой взгляд, более совершенный способ реализации подсветки.

  И так алгоритм реализации подсветки объектов следующий:

• Создать 2 материала: первый обычный материал, второй материал подсветки;
• Передать эти материалы в скрипт;
• При выделении объекта, установить «подсвеченный» материал на выделенный объект;
• На объект, который был выделен ранее, установить обычный материал;

Теперь рассмотрим реализацию этого метода. В редакторе Unity3d создадим папку с материалами, и назовём ее «Materials». В этой папке создадим 2 материала – обычный “SimpleMat”, и подсвеченный “HighlightedMat”. Получившая иерархия папок и файлов показана на рисунке 2.1

Рис. 2.1 - Структура файлов и папок с материалами

  Хочу отметить, что у обоих материалов установлен стандартный шейдер “Diffuse”. Материалы настроены идентично, за исключением того что у материала «HighlightedMat» диффузный цвет установлен в красный. На рис. 2.2 показаны настройки материала «HighlightedMat».

Рисунок 2.2 – Настройки материала «HighlightedMat»

  Теперь создадим 2 публичных переменных – члена класса “AppRoot”, которые будут хранить созданные материалы.

// materials for highlight
public Material SimpleMat;
public Material HighlightedMat;

Теперь присвоим этим переменным значение. Сделаем это прямо в редакторе. Процесс назначения материалов в скрипт показан на рис. 2.3.

Рисунок 2.3 – Назначение материалов в скрипт “AppRoot”

  Теперь наконец-то реализация сеттера свойства “SelectedObject”.

  Получим «старый» выбранный объект.

// get old game object
GameObject goOld = mSelectedObject;

Установим новый выбранный объект.

// assign new game object
mSelectedObject = value;

Если выбранный объект не поменялся, просто выходим с метода.

// if this object is the same - just not process this
if (goOld == mSelectedObject)
{
    return;
}

  Установим материал на старый выбранный объект.

// set material to non-selected object
if (goOld != null)
{
    goOld.renderer.material = SimpleMat;
}

  Установим материал на выбранный объект.

// set material to selected object
if (mSelectedObject != null)
{
    mSelectedObject.renderer.material = HighlightedMat;
}

В результате мы получили в сцену, в которой пользователь, с помощью левой клавиши мыши, может выбирать объекты, и они будут окрашиваться в красный цвет. 

Замечания

  Как я уже писал выше, я не считаю выше описанный алгоритм подсветки объектов самым эффективным. Я считаю, что более эффективный метод будет использовать шейдер с компонентом «Emissive». Этот компонент умножается особым способ на результирующий цвет, таким образом, выделенный объект получает «окраску» например красного цвета, а не полностью закрашивается. Вы вполне можете создать такой шейдер своими руками. В последующих статьях я расскажу как это сделать. Из существующих стандартных шейдеров в Unity3d, я нашел шейдер «Reflective/Diffuse», который в некоторых случаях очень подходит для целей подсветки объектов. Можете попробовать использовать этот шейдер и его поле “Reflection Color” вместе “Emissive”.

Демонстрацию работы можно посмотреть здесь:

https://dl.dropbox.com/u/20023505/Articles/Unity3d/Lesson3/WebPlayer/WebPlayer.html

Исходные коды Вы как всегда сможете бесплатно скачать здесь:

https://dl.dropbox.com/u/20023505/Articles/Unity3d/Lesson3/Sources/ Sources.zip
https://github.com/den-potapenko/Unity3dArticles/tree/master/Lesson3