Virtual Reality-Spiele entwickeln mit Unity®

Inhalt

Vorwort

1 Einleitung

1.1 Virtual Reality

1.2 Ziel des Buches

1.3 Unterstützte Virtual-Reality-Brillen

1.4 Unity

1.4.1 Welche Unity-Version benötige ich?

1.5 Was brauche ich?

1.6 Weiterentwicklung der Technik

1.7 Online-Zusatzmaterial

2 Einführung in Virtual Reality

2.1 Begriffserklärungen

2.2 Augmented Reality, Mixed Reality und Virtual Reality

2.3 Virtual Reality ist tot – lang lebe Virtual Reality

2.4 Unterstützte Virtual-Reality-Brillen

2.4.1 Oculus Rift

2.4.2 HTC Vive

2.4.3 Samsung GearVR

2.4.4 Google Cardboard (nur teilweise unterstützt)

2.4.5 Google Daydream

2.5 Andere VR-Brillen

2.5.1 Microsoft Mixed Reality

2.5.2 PlayStation VR

2.5.3 Razer OSVR

2.6 Spiele, Anwendungen, Demos und Erfahrungen

2.7 Seated, Standing & Room Scale

2.8 „Bekannte“ Probleme

2.8.1 Auflösung & Fliegengitter-Effekt

2.8.2 Hardwareanforderungen

2.8.3 Kurz- und Weitsichtigkeit

2.8.4 Simulator Sickness

3 Quickstart: 3D-Entwicklung mit Unity

3.1 Installation

3.1.1 Die Unity ID

3.1.2 Android SDK & Java Development Kit(GearVR, GoogleVR)

3.2 Der erste Start

3.3 Ein neues Projekt anlegen

3.4 Die Unity-Oberfläche

3.4.1 Drag & Drop

3.4.2 Project Browser

3.4.3 Console

3.4.4 Hierarchy

3.4.5 Scene View

3.4.6 Inspector

3.5 Scenes

3.5.1 Unity in der dritten Dimension

3.5.2 GameObjects

3.5.3 Prefabs

3.6 Die wichtigsten Components

3.6.1 Camera und Audio Listener

3.6.2 Lights

3.6.3 Mesh Filter und Mesh Renderer

3.6.4 Collider

3.6.5 Rigidbody

3.6.6 Audio Source

3.6.7 Scripts/Behaviours

3.7 Assets

3.7.1 Dateien importieren

3.7.2 Unity Packages

3.7.3 Asset Store

3.7.4 Import Settings

3.8 Projektvorbereitung (GearVR, GoogleVR)

3.8.1 Zielplattform zu Android wechseln

3.8.2 Externe Tools angeben (Android SDK, JDK)

3.9 Test Scene erstellen und starten

3.9.1 Rohbau für den Raum erstellen

3.9.2 Scene speichern

3.9.3 Licht anpassen

3.9.4 Collider hinzufügen

3.9.5 Möbelstücke einräumen

3.9.6 Bücher hinzufügen

3.9.7 Weitere Details

3.9.8 Lichter und Lichteinstellungen optimieren

3.9.9 Spieler positionieren

3.10 VR-Unterstützung aktivieren

3.10.1 Unitys VR-Unterstützung aktivieren

3.11 Player Settings anpassen (GearVR, GoogleVR)

3.12 Anti-Aliasing aktivieren

3.13 Die Scene in VR testen

3.13.1 Am PC in VR testen (Oculus Rift, SteamVR)

3.13.2 Auf dem Smartphone in VR testen (GearVR, GoogleVR)

3.14 So geht es weiter

4 Dos and Don’ts – Game-Design für Virtual Reality

4.1 Beispielprojekt

4.2 Immersion

4.2.1 Immersion brechen

4.3 Positional Tracking

4.3.1 Mobile VR-Brillen

4.4 Locomotion

4.4.1 Klassische Locomotion

4.4.2 Teleport Locomotion

4.4.3 Ohne künstliche Locomotion

4.4.4 Andere Eingabemethoden für das Laufen

4.5 Lebendige Spielwelt erschaffen

4.6 User Interface

4.6.1 Distanz und Größe

4.7 Aufmerksamkeit lenken

4.7.1 Objekte untersuchen

4.7.2 Ereignisse nicht verpassen

4.8 Uncanny Valley

4.8.1 Auswirkung für dich

4.9 Sound Design und Spatial Sound

4.9.1 Spatial Sound

4.9.2 Spatial-Audio-Engines

5 C#-Scripte für Unity programmieren

5.1 C#, .Net und Mono

5.2 Grundlagen

5.2.1 C#-Syntax

5.2.2 Kommentare

5.2.3 Variablen

5.2.4 Methoden

5.2.5 Klassen

5.2.6 Dynamische Datentypen

5.2.7 Statische Methoden und statische Variablen

5.2.8 Vererbung

5.2.9 Namespaces

5.2.10 Lebenszyklus von Variablen

5.2.11 Sichtbarkeiten

5.2.12 Ausnahmen ? „Exceptions“

5.3 Erster Test

5.3.1 Microsoft Visual Studio 2017

5.3.2 Script, Behaviour, Component und ihr Aufbau

5.3.3 Debug-Ausgaben in die Console

5.3.4 Eigenes Script testen

5.3.5 Notation von Methoden und Variablen in diesem Buch

5.4 Erweiterte Grundlagen

5.4.1 Bedingungen und Verzweigungen

5.4.2 Schleifen

5.4.3 Eigenschaften

5.4.4 Dynamische Listen

5.5 Unity-spezifische Grundlagen

5.5.1 Zufallswerte

5.5.2 Editor-Eigenschaften

5.5.3 MonoBehaviour Lebenszyklus-Methoden

5.5.4 MonoBehaviour-Event-Methoden

5.5.5 Auf GameObjects zugreifen

5.5.6 GameObjects via Code erstellen

5.5.7 GameObjects zerstören

5.5.8 Transforms: GameObjects bewegen

5.5.9 Auf andere Components zugreifen

5.5.10 Components zu GameObject hinzufügen

5.5.11 Components entfernen

5.5.12 Parallele Methoden mit Coroutines

5.5.13 Scripted-Event-Beispiel

5.5.14 Methoden verzögert aufrufen mit Invoke

5.6 Problemlösung

5.6.1 Wort im Code ist rot unterstrichen

5.6.2 Fehler in der Console im Editor

5.6.3 Fehler in der Console, während das Spiel läuft

5.6.4 „Can't add script“-Meldung oder Script ist nicht im „Add Component“-Menü vorhanden

5.6.5 Sonstige Fehler

6 Erweiterte Unity-Einführung

6.1 Licht, Schatten und Lightmapping

6.1.1 Global Illumination

6.1.2 Farbräume

6.1.3 Environment Light

6.1.4 Lichter in der Scene

6.1.5 Emissive Materials

6.1.6 Light Probes

6.1.7 Reflexionen

6.1.8 Lighting-Fenster

6.1.9 Light Explorer

6.2 Shader

6.2.1 Der Standard Shader

6.2.2 Mobile Shader

6.3 Audio

6.3.1 AudioSources

6.3.2 AudioSources via Script steuern

6.3.3 Temporäre AuidoSource via Script

6.3.4 Reverb Zones

6.3.5 Audio Mixer

6.4 Tastatur und Gamepad-Eingaben lesen

6.4.1 Der Input-Manager

6.4.2 Virtuelle Tasten und Achsen

6.4.3 Konfiguration einer Achse

6.4.4 Gamepad- und Tastatureingaben erfassen

6.5 Physik

6.5.1 Collider

6.5.2 Rigidbody

6.5.3 Kräfte und Beschleunigung

6.5.4 Physics Joints ? Verknüpfungen

6.5.5 Kollisionen und Trigger erkennen

6.5.6 Raycasts

6.5.7 Character Controller

6.6 Partikeleffekte

6.6.1 Partikelsysteme

6.6.2 Particle-Effect-Steuerung

6.6.3 Module des Particle Systems

6.6.4 Particle Effect Editor

6.6.5 Particle Systems via Script steuern

6.6.6 Standard-Partikeleffekte

6.7 Landschaften mit Terrains erstellen

6.8 Animation System

6.8.1 Animation Workflow

6.8.2 Humanoide Animationen und Avatare

6.8.3 Modelle & Animationen importieren

6.8.4 Animation Controller

6.9 Wegfindung

6.9.1 Wegfindungssystem einrichten

6.9.2 Grundlagen

6.9.3 NavMeshs berechnen

6.9.4 NavMeshs verbinden

6.9.5 Dynamische Hindernisse

6.9.6 NavMeshAgent erstellen

6.9.7 NavMeshAgent über Script steuern

6.9.8 Erweiterte Beispiele

6.10 Savegames ? Daten speichern und laden

6.11 Performance optimieren

6.11.1 Batching

6.11.2 Performance im Auge behalten

6.11.3 VR-Optimierungs-Checkliste und Grenzen

6.12 User Interface ? Quickstart

6.12.1 User Interface im World Space erstellen

6.12.2 User Interface in VR bedienen

7 Die Virtual-Reality-SDKs

7.1 Unitys-interne VR-Unterstützung

7.1.1 Unitys interne VR-Unterstützung aktivieren

7.1.2 Interne VR-Unterstützung in der Scripting-API

7.1.3 InputTracking

7.1.4 VRDevice

7.1.5 VRSettings

7.2 Oculus Integration for Unity (Rift und Gear)

7.2.1 Download und Import

7.2.2 Prefabs

7.2.3 Gamepad-, Headset- und Touch-Eingaben lesen

7.2.4 Haptisches Feedback

7.2.5 Oculus Avatar SDK

7.2.6 Mehr Infos und Hilfe

7.3 SteamVR (u.?a. HTC Vive)

7.3.1 Download und Import

7.3.2 Prefabs

7.3.3 Eingaben der Controller lesen

7.3.4 Haptisches Feedback

7.3.5 Interaktionsbeispiel aus The Lab (u.?a. Longbow, Teleport)

7.3.6 Mehr Infos und Hilfe

7.4 GoogleVR SDK

7.4.1 Download und Import

7.4.2 Prefabs

7.4.3 Eingaben des Daydream Controllers lesen

7.4.4 Erweiterte Editorfunktionen fürs Testen

8 Beispielprojekte ? Einleitung

9 Bow and Arrow Castle Defense – GoogleVR mit Controller

9.1 Der Start

9.2 Die Kernmechanik ? Bogenschießen

9.2.1 Scene vorbereiten

9.2.2 Einfaches Scene-Design

9.2.3 Spieler konfigurieren und Daydream Controller einbinden

9.2.4 Schusskraft für den Bogen

9.2.5 Ein Pfeil für den Bogen

9.2.6 Pfeile nachladen

9.2.7 Dynamische Schusskraft

9.2.8 Flugkurve Vorschau – Add-on

9.2.9 Schaden und zerstörbare Ziele

9.3 Game- & Level-Design

9.4 Game Manager

9.5 Gegner – Orks!

9.5.1 NavMesh erstellen

9.5.2 Ork-Animator Controller

9.5.3 Die künstliche Intelligenz

9.5.4 Der Ork

9.5.5 Prefab erstellen und platzieren

9.6 Abschluss

9.6.1 Umsetzung dieses Beispiels für andere VR-Brillen

10 Space Battle ? Oculus Rift & SteamVR

10.1 Der Start

10.1.1 Scene vorbereiten

10.2 Die Kernmechanik ? ein Raumschiff fliegen

10.2.1 Spieler-Raumschiff erstellen

10.2.2 Raumschiff-Steuerung

10.2.3 Starfield/Weltraumstaub

10.2.4 Schadenssystem & Plasmakanone

10.3 Feinde und Verbündete

10.3.1 KI-Raumschiff

10.3.2 Die künstliche Intelligenz

10.4 Abschluss

10.4.1 Umsetzung dieses Beispiels für andere VR-Brillen

11 Dungeon Crawler ? GearVR

11.1 Der Start

11.1.1 Osig und Unity2017.1.0f3-Patch einfügen

11.2 Einen Dungeon bauen

11.2.1 Die Bauteile

11.2.2 Level-Design

11.2.3 Audio: Environment-Loop

11.3 Occlusion Culling

11.4 Kernmechanik ? Laufen, Kämpfen, Interagieren

11.4.1 Spieler erstellen

11.4.2 Bewegungen entlang des Gitters

11.4.3 Interaktive und lebendige Objekte

11.4.4 Die Spielerfunktionen

11.4.5 Spielereingaben lesen

11.4.6 Player fertigstellen

11.5 Gegner: Goblins

11.5.1 Die künstliche Intelligenz

11.5.2 Das GameObject und Prefab

11.5.3 Bevölkerung des Dungeons mit Goblins

11.6 Pickups: Kristalle

11.7 Dungeon-Ausgang

11.8 Interaktive Hindernisse

11.8.1 Falle: Stacheln

11.8.2 Rätsel: Schalter und Tore

11.9 Abschluss

11.9.1 Umsetzung dieses Beispiels für andere VR-Brillen

12 Sci-Fi-Stealth-Shooter ? Oculus Rift mit Oculus Touch und SteamVR

12.1 Der Start

12.2 Trainings-Areal anlegen

12.3 Player-GameObject erstellen

12.3.1 Oculus SDK: Player-GameObject erstellen

12.3.2 SteamVR SDK: Player-GameObject erstellen

12.3.3 Character Controller

12.3.4 Locomotion – klassisch und teleportieren

12.3.5 Eingaben lesen und Methoden aufrufen

12.3.6 Nach Gegenständen greifen

12.4 Lebensenergie verwalten

12.4.1 Lebensenergie des Spielers und Game Over

12.5 Laserpistole

12.5.1 Das GameObject vorbereiten

12.5.2 Die Laserpistolen-Funktion

12.5.3 Der Laserstrahl

12.6 Roboter-Gegner

12.6.1 EnemyAi – wie funktioniert die KI?

12.6.2 Roboter-GameObject anlegen

12.6.3 Trigger Collider ignorieren

12.7 Level erstellen

12.7.1 Level-Ende

12.8 Abschluss

13 VR-Spiele teilen, präsentieren und Feedback erhalten

13.1 Spieleidee entwickeln

13.2 VR-Spiele Builds erstellen und teilen

13.3 Feedback erhalten und Spiel bewerben

13.3.1 Tipps für das Präsentieren von Virtual Reality

13.4 Spiel veröffentlichen

13.5 Kostenlose Assets

14 Schlusswort

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