类阴阳师血条UI的实现总结
在RPG游戏中，角色头部上方的血条UI是非常常见的。
例如阴阳师的血条如上图所示。 无论如何变换视角，血条都是固定在角色头部上方。
直觉上是觉得血条是绑在与角色的3D模型上的。但是如果实际把血条放入到3D世界中，那么会存在如下几个问题。
- 旋转视角过程中血条的朝向问题。
- 血条的渲染顺序问题
- 血条的透视显示问题
问题1的解决办法： 可以通过在血条上面挂载Script，在Update方法中使血条始终LookForward我们的MainCamera。
问题2的解决办法： 通过设置SortingLayer，使血条的渲染顺序永远在3D模型后面。
问题3在固定视角的游戏中是比较容易解决的，在类似阴阳师这种能够随便旋转视角的游戏中，解决起来比较麻烦。
不妨换一个思路来实现，把血条UI从3D世界中拿回到普通UI层来实现。 把血条挪到UI层来实现，需要解决的唯一问题就是，正确的计算角色的WorldPositon在2D UI平面上的位置，并把血条显示在正确的坐标。
代码如上，即可以计算出正确显示血条UI的座标。其中的offset是血条相对于角色的偏移量。
AssetBundle Load模拟器的实现
问题
游戏开发在进入一定阶段后，必定会导入AssetBundle系统。
修改了AssetBundle的数据后，想看到变化后的内容，开发的流程如下图：
每一次修改Asset之后，都需要重新对AssetBundle进行编译，非常浪费时间。 所以这次想要做一个AssetBundle Load的模拟器。
在使用模拟器后，开发的流程可以变成下图：
其实AssetBundleManager中含有一个类似的功能叫SimulationMode，但是AssetBundleManager由于一些问题，我们没有使用，所以也需要自己实现这个功能。
AssetBundle Load模拟器
功能简介
- Asset更新时无需Build AssetBundle即可读取Asset
- 可以立即反应出更新后的内容
- 支持Variant
- 能够简单的在模拟器模式和普通模式间切换5.
实现方法
模拟器主要需要对两种资源的加载进行模拟，一种是Scene，另一种是普通的Asset。
可以使用如下方法，根据AssetBundle名和Asset名来取得本地的文件路径。
AssetDatabase.GetAssetPathsFromAssetBundleAndAssetName(assetBundleName, assetName);
Load Scene
我们知道，在AssetBundle中的Scene是不需要添加入BuildSettings也可以使用SceneManager来进行Load的。
那么在Editor中，我们可以使用如下API来完成同样的功能。无需添加BuildSetting对Scene进行Load。
- EditorApplication.LoadLevelAdditiveInPlayMode
- EditorApplication.LoadLevelAdditiveAsyncInPlayMode
- EditorApplication.LoadLevelAsyncInPlayMode
- EditorApplication.LoadLevelInPlayMode
具体实现如下
Load Asset
读取普通的Asset可以使用以下API。
public static Object LoadMainAssetAtPath(string assetPath);
具体实现如下
模拟器中Variant的实现
在AssetBundleManager中，实现Variant的方法是通过m_AssetBundleManifest.GetAllAssetBundlesWithVariant()方法来取得所有含有Variant的AssetBundle。 然后去匹配ActiveVariants来决定使用哪个Variant。
在Editor中我们可以使用AssetDatabase.GetAllAssetBundleNames()方法取得所有的AssetBundle，然后过滤出含有Variant的AssetBundle。含有Varinat的AssetBundle的名字是name.variant的形式。
后面的处理就可以沿用AssetBundleManager的了。
Unity的资源下载与缓存系统的实现
在Unity开发的游戏中，我们经常会下载，缓存，更新资源文件，达到更新游戏内容的目的。（主要是AssetBundle文件）
Unity中已经提供了简单的下载与缓存功能，WWW.LoadFromCacheOrDownload可以满足基本的文件下载和缓存的需求。
为什么要自己重新造轮子
为什么还要自己重新设计实现这个下载缓存系统呢。
对我们的项目来说，WWW.LoadFromCacheOrDownload有几个比较重大的缺点：
无法取得下载的资源文件的路径，导致无法实现对文件的管理。
在使用WWW.LoadFromCacheOrDownload前，需要等待Caching.ready，随着缓存文件的增加，Caching.ready的速度会越来越慢。
WWW不支持断点续传。断点续传需要设置HTTP Header，但是WWW会把设置了Header的Request全部作为POST来处理。 我们的游戏需要应对各种复杂的网络环境，在网络很差的环境下，一旦文件下载失败就从头开始下载是不可接受的。
WWW可设置的参数非常少，例如Timeout不可设置。
HTTP Client的选择
我们对比了几种Client，总结如下表。
| Libray | 来源 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| WWW | Unity内置 | 可以使用Unity自带Cache功能；不会增加build的size | 设置Header会导致Request变成POST，因此无法用于CDN下载；无法设置Timeout，Redirect次数等参数 |
| UnityWebRequest | Unity内置 | 不会增加build的size | 无法使用Unity的cache，需要自己实现cache；Timeout无法设置，无法使用HTTPS的证书；还处于Experimental中，经常会导致程序崩溃 |
| BestHTTP | 第三方Asset | 可以断点续传；文档非常丰富；Redirect，Timeout等参数可以设置；可以使用HTTPS的self-signed certificate | 会增加数MB的build size；需要自己实现cache system |
| HttpWebRequest | .NET / Mono | System.Net namespace，可以减少build size | 无法在Coroutines中使用 |
最终我们选择了BestHTTP，这是一个付费的Asset，价格55美元。好在并不需要每人一个license。给官方发邮件确认后，得知一个团队（公司）只需要购买一个license就可以了。
缓存系统的设计与实现
由于不使用WWW.LoadFromCacheOrDownload，所以需要自己实现缓存系统。
基本的需求是，游戏逻辑向缓存系统请求一个资源文件list：
- 当服务器的文件本地不存在时，下载并缓存。
- 当服务器的文件版本与本地不一致时，下载更新，替换本地文件
- 服务文件与本地文件一致，不下载，直接使用本地的缓存文件
- 检查下载文件完整性
资源文件版本控制
AssetBundle的依赖关系我们可以从Single Manifest文件中取得。Single Manifest还包含了每个AssetBundle文件的Hash值，用
AssetBundleManifest.GetAssetBundleHash方法可以取得该HASH值。可以用于确认本地文件和服务器文件的版本是否一致。
本想直接利用这个Hash值进行文件完整性验证，但是这个Hash的算法既不是MD5也不是SHA1，自己无法计算，所以就放弃了这个想法。
我们在AssetBundle build的同时，生成一个ResourceList的文本文件，里面记录文件的CRC和size。格式如下:
filename|CRC|size
加入文件大小的原因是，想要在下载的界面上显示剩余下载的大小，而SingleManifest文件中并没有提供文件的大小。
在每次下载前，先需要下载SingleManifest文件和ResourceList文件，然后再判定哪些文件需要下载，哪些文件从缓存中读取。
文件下载分为，新文件下载，文件更新下载，断点续传下载，从本地读取几种情况。判定方法如下图。
下载的文件都存储于Application.persistentDataPath中，该目录不会被系统清理缓存等操作被清空。但是注意Android手机如果SD卡被拔出，可能会造成之前写入的文件无法访问。
下载断点续传的实现
根据HTTP协议，在HTTP Request的Header中加入Range: bytes=start-end（单位是字节），就可以从上次中断的位置继续下载。
本地写入文件时，选择Append模式即可。
保持下载不中断
当下载文件较大时，下载可能会消耗比较长的时间。如果用户把手机放在一旁，手机自动进入休眠导致下载中断，或者切换到别的程序，而导致下载中断，会导致比较差的游戏体验。所以这个方面也要进行处理。
让设备不进入休眠
Screen.sleepTimeout = SleepTimeout.NeverSleep;
我们可以使用这个API来设置，在下载期间不让机器进入休眠状态。当下载结束后，再将这个设置恢复成默认。
当程序切换
Application.runInBackground = true;
使用这个API可以让程序切换到后台的时候仍然保持下载继续。同样不要忘记在下载结束后，把设置恢复。
网络连接情况的监测
当设备进行网络切换的时候，例如，从蜂窝移动网络切换到Wifi，从Wifi A切换到Wifi B，这种情况下，原本的连接一定会超时失败，但是我们不想等待超时，当网络连接发生变化时候，主动放弃连接，并进行Retry，以提高下载效率。
通过Unity中Application.internetReachability可以获取到当前网络状态，我们可以将其保存下来，然后在Update方法中进行检测，就可以得知网络是否发生了变化。
void Update ()
{
if (Application.internetReachability != m_reachability) {
m_request.Abort ();
}
m_reachability = Application.internetReachability;
}
Unity UI(uGUI) 源码学习笔记(一) Button
Unity在4.6版本推出了自己的UI系统，虽然目前功能相比NGUI等成熟的Asset还比较少，但是使用它来开发游戏项目还是完全没有问题的。
而且Unity官方开源了UI系统的C#源代码，我们也可以学习一下Unity是如何实现这套UI系统的。
源代码下载
https://bitbucket.org/Unity-Technologies/ui
Unity是把代码放在了Bitbucket上面，通过SourceTree等客户端软件，就可以克隆整个项目到本地。
克隆到本地之后，可以是用Visual Studio或者MonoDevelop对源代码进行修改和编译。
从Button开始学习
首先从一个最简单的Button开始学习UI系统的源代码。
通过Button的源代码，再逐步去学习关联的源代码。
Button的Class位于UnityEngine.UI的package中，我们可以看到UISystem是有二个package的，UnityEngine是核心Class的实现，UnityEditor是对Editor的扩展，方便大家使用。
通过上面的源代码我们可以看到，当前这个版本的Button Class只有74行代码，很适合用来入门用。
类的定义
public class Button : Selectable, IPointerClickHandler, ISubmitHandler
首先我们看Button类的定义，Button继承自Selectable，并且实现了两个接口IPointerClickHandler和ISubmitHandler。
通过Unity的文档我们可以得知，Selectable类是一种可以被选择的组件的基类，两个接口分别是接受OnPointerClick和OnSubmit两个CallBack方法。
以后再学习Selectable类的源代码，先继续向后读Button的代码。
// Event delegates triggered on click.
[FormerlySerializedAs("onClick")]
[SerializeField]
private ButtonClickedEvewnt m_OnClick = new ButtonClickedEvent();
这里定义了一个叫m_OnClick的变量，类型为ButtonClickedEvent。看命名应该是用来设置Button点击时候的事件。
ButtonClickedEvent是继承自UnityEvent的空Class。
我们继续往后看，后面是两个接口定义的CallBack方法的实现。
// Trigger all registered callbacks.
public virtual void OnPointerClick(PointerEventData eventData)
{
if (eventData.button != PointerEventData.InputButton.Left)
return;
Press();
}
public virtual void OnSubmit(BaseEventData eventData)
{
Press();
// if we get set disabled during the press
// don't run the coroutine.
if (!IsActive() || !IsInteractable())
return;
DoStateTransition(SelectionState.Pressed, false);
StartCoroutine(OnFinishSubmit());
}
OnPointerClick方法是当点击Button时调用，首先判断是否为左键，如果是左键，就立即调用私有的Press方法。
Press方法是Invoke所有注册的onClick的CallBack方法。
OnSubmit方法是当提交的时候调用。 首先通过继承的DoStateTransition方法，显示Pressed状态的动画或者Fade效果，然后使用Coroutine等待Fade结束，再次调用DoStateTransition进行Button的状态迁移。
Button的源代码就简单分析到这里，再向下分析涉及到许多更底层的实现，后续会继续分析关联到的其他Class的代码。 包括一些Selectable（可选择组件基类），EventSystems（事件系统），InputModule（输入模块）等等。
Unity Attribute 总结
Attribute是C#的功能，在Unity中可以使用Attribute来给变量和方法增加新的属性或者功能。
举两个例子，在变量上使用[SerializeFiled]属性，可以强制让变量进行序列化，可以在Unity的Editor上进行赋值。
在Class上使用[RequireComponent]属性，就会在Class的GameObject上自动追加所需的Component。
以下是Unity官网文档中找到的所有Attribute，下面将按照顺序，逐个对这些Attribute进行说明和小的测试。
部分例子使用了Unity官方的示例。
UnityEngine
AddComponentMenu
可以在UnityEditor的Component的Menu中增加自定义的项目。菜单可以设置多级，使用斜线/分隔即可。在Hierarchy中选中GameObject的时候，点击该菜单项，就可以在GameObject上追加该Component。
例如如下代码可以完成下图的效果。
[AddComponentMenu("TestMenu/TestComponet")]
public class TestMenu : MonoBehaviour {
}
AssemblyIsEditorAssembly
汇编级属性，使用该属性的Class会被认为是EditorClass。具体用法不明。
ContextMenu
可以在Inspector的ContextMenu中增加选项。
例如，如下代码的效果
public class TestMenu : MonoBehaviour {
[ContextMenu ("Do Something")]
void DoSomething () {
Debug.Log ("Perform operation");
}
}
ContextMenuItemAttribute
这个属性是Unity4.5之后提供的新功能，可以在Inspector上面对变量追加一个右键菜单，并执行指定的函数。
例子：
public class Sample : MonoBehaviour {
[ContextMenuItem("Reset", "ResetName")]
public string name = "Default";
void ResetName() {
name = "Default";
}
}
DisallowMultipleComponent
对一个MonoBehaviour的子类使用这个属性，那么在同一个GameObject上面，最多只能添加一个该Class的实例。
尝试添加多个的时候，会出现下面的提示。
ExecuteInEditMode
默认状态下，MonoBehavior中的Start，Update，OnGUI等方法，需要在Play的状态下才会被执行。
这个属性让Class在Editor模式（非Play模式）下也能执行。
但是与Play模式也有一些区别。
例如：
Update方法只在Scene编辑器中有物体产生变化时，才会被调用。
OnGUI方法只在GameView接收到事件时，才会被调用。
HeaderAttribute
这个属性可以在Inspector中变量的上面增加Header。
例子：
public class ExampleClass : MonoBehaviour {
[Header("生命值")]
public int CurrentHP = 0;
public int MaxHP = 100;
[Header("魔法值")]
public int CurrentMP = 0;
public int MaxMP = 0;
}
HideInInspector
在变量上使用这个属性，可以让public的变量在Inspector上隐藏，也就是无法在Editor中进行编辑。
ImageEffectOpaque
在OnRenderImage上使用，可以让渲染顺序在非透明物体之后，透明物体之前。
例子
[ImageEffectOpaque]
void OnRenderImage (RenderTexture source, RenderTexture destination){
}
ImageEffectTransformsToLDR
MultilineAttribute
在string类型上使用，可以在Editor上输入多行文字。
public class TestString : MonoBehaviour {
[MultilineAttribute]
public string mText;
}
NotConvertedAttribute
在变量上使用，可以指定该变量在build的时候，不要转换为目标平台的类型。
NotFlashValidatedAttribute
在变量上使用，在Flash平台build的时候，对该变量不进行类型检查。
Unity5.0中已经移除了这个属性。
NotRenamedAttribute
禁止对变量和方法进行重命名。
Unity5.0中已经移除了这个属性。
PropertyAttribute
RangeAttribute
在int或者float类型上使用，限制输入值的范围
public class TestRange : MonoBehaviour
{
[Range(0, 100)] public int HP;
}
RequireComponent
在Class上使用，添加对另一个Component的依赖。
当该Class被添加到一个GameObject上的时候，如果这个GameObject不含有依赖的Component，会自动添加该Component。
且该Componet不可被移除。
例子
[RequireComponent(typeof(Rigidbody))]
public class TestRequireComponet : MonoBehaviour {
}
如果尝试移除被依赖的Component，会有如下提示
RPC
在方法上添加该属性，可以网络通信中对该方法进行RPC调用。
[RPC]
void RemoteMethod(){
}
RuntimeInitializeOnLoadMethodAttribute
此属性仅在Unity5上可用。
在游戏启动时，会自动调用添加了该属性的方法。
class MyClass
{
[RuntimeInitializeOnLoadMethod]
static void OnRuntimeMethodLoad ()
{
Debug.Log("Game loaded and is running");
}
}
SelectionBaseAttribute
当一个GameObject含有使用了该属性的Component的时候，在SceneView中选择该GameObject，Hierarchy上面会自动选中该GameObject的Parent。
SerializeField
在变量上使用该属性，可以强制该变量进行序列化。即可以在Editor上对变量的值进行编辑，即使变量是private的也可以。
在UI开发中经常可见到对private的组件进行强制序列化的用法。
例子
public class TestSerializeField : MonoBehaviour {
[SerializeField]
private string name;
[SerializeField]
private Button _button;
}
SharedBetweenAnimatorsAttribute
用于StateMachineBehaviour上，不同的Animator将共享这一个StateMachineBehaviour的实例，可以减少内存占用。
SpaceAttribute
使用该属性可以在Inspector上增加一些空位。 例子：
public class TestSpaceAttributeByLvmingbei : MonoBehaviour {
public int nospace1 = 0;
public int nospace2 = 0;
[Space(10)]
public int space = 0;
public int nospace3 = 0;
}
TextAreaAttribute
该属性可以把string在Inspector上的编辑区变成一个TextArea。
例子：
public class TestTextAreaAttributeByLvmingbei : MonoBehaviour {
[TextArea]
public string mText;
}
TooltipAttribute
这个属性可以为变量上生成一条tip，当鼠标指针移动到Inspector上时候显示。
public class TestTooltipAttributeByLvmingbei : MonoBehaviour {
[Tooltip("This year is 2015!")]
public int year = 0;
}
UnityAPICompatibilityVersionAttribute
用来声明API的版本兼容性
UnityEngine.Serialization
FormerlySerializedAsAttribute
该属性可以令变量以另外的名称进行序列化，并且在变量自身修改名称的时候，不会丢失之前的序列化的值。
例子:
using UnityEngine;
using UnityEngine.Serialization;
public class MyClass : MonoBehaviour {
[FormerlySerializedAs("myValue")]
private string m_MyValue;
public string myValue
{
get { return m_MyValue; }
set { m_MyValue = value; }
}
}
UnityEngine.Editor
该package为Editor开发专用
CallbackOrderAttribute
定义Callback的顺序
CanEditMultipleObjects
Editor同时编辑多个Component的功能
CustomEditor
声明一个Class为自定义Editor的Class
CustomPreviewAttribute
将一个class标记为指定类型的自定义预览
Unity4.5以后提供的新功能
例子：
[CustomPreview(typeof(GameObject))]
public class MyPreview : ObjectPreview
{
public override bool HasPreviewGUI()
{
return true;
}
public override void OnPreviewGUI(Rect r, GUIStyle background)
{
GUI.Label(r, target.name + " is being previewed");
}
}
CustomPropertyDrawer
标记自定义PropertyDrawer时候使用。
当自己创建一个PropertyDrawer或者DecoratorDrawer的时候，使用该属性来标记。
TODO: 如何创建属于自己的Attribute
DrawGizmo
可以在Scene视图中显示自定义的Gizmo
下面的例子，是在Scene视图中，当挂有MyScript的GameObject被选中，且距离相机距离超过10的时候，便显示自定义的Gizmo。
Gizmo的图片需要放入Assets/Gizmo目录中。
例子：
using UnityEngine;
using UnityEditor;
public class MyScript : MonoBehaviour {
}
public class MyScriptGizmoDrawer {
[DrawGizmo (GizmoType.Selected | GizmoType.Active)]
static void DrawGizmoForMyScript (MyScript scr, GizmoType gizmoType) {
Vector3 position = scr.transform.position;
if(Vector3.Distance(position, Camera.current.transform.position) > 10f)
Gizmos.DrawIcon (position, "300px-Gizmo.png");
}
}
InitializeOnLoadAttribute
在Class上使用，可以在Unity启动的时候，运行Editor脚本。
需要该Class拥有静态的构造函数。
做一个创建一个空的gameobject的例子。
例子：
using UnityEditor;
using UnityEngine;
[InitializeOnLoad]
class MyClass
{
static MyClass ()
{
EditorApplication.update += Update;
Debug.Log("Up and running");
}
static void Update ()
{
Debug.Log("Updating");
}
}
InitializeOnLoadMethodAttribute
在Method上使用，是InitializeOnLoad的Method版本。
Method必须是static的。
MenuItem
在方法上使用，可以在Editor中创建一个菜单项，点击后执行该方法，可以利用该属性做很多扩展功能。
需要方法为static。
例子：
using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System.Collections;
public class TestMenuItem : MonoBehaviour {
[MenuItem ("MyMenu/Create GameObject")]
public static void CreateGameObject() {
new GameObject("lvmingbei's GameObject");
}
}
PreferenceItem
使用该属性可以定制Unity的Preference界面。
在这里就使用官方的例子：
using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System.Collections;
public class OurPreferences {
// Have we loaded the prefs yet
private static bool prefsLoaded = false;
// The Preferences
public static bool boolPreference = false;
// Add preferences section named "My Preferences" to the Preferences Window
[PreferenceItem ("My Preferences")]
public static void PreferencesGUI () {
// Load the preferences
if (!prefsLoaded) {
boolPreference = EditorPrefs.GetBool ("BoolPreferenceKey", false);
prefsLoaded = true;
}
// Preferences GUI
boolPreference = EditorGUILayout.Toggle ("Bool Preference", boolPreference);
// Save the preferences
if (GUI.changed)
EditorPrefs.SetBool ("BoolPreferenceKey", boolPreference);
}
}
UnityEditor.Callbacks
这个package中是三个Callback的属性，都需要方法为static的。
OnOpenAssetAttribute
在打开一个Asset后被调用。
例子：
using UnityEngine;
using UnityEditor;
using UnityEditor.Callbacks;
public class MyAssetHandler {
[OnOpenAssetAttribute(1)]
public static bool step1(int instanceID, int line) {
string name = EditorUtility.InstanceIDToObject(instanceID).name;
Debug.Log("Open Asset step: 1 ("+name+")");
return false; // we did not handle the open
}
// step2 has an attribute with index 2, so will be called after step1
[OnOpenAssetAttribute(2)]
public static bool step2(int instanceID, int line) {
Debug.Log("Open Asset step: 2 ("+instanceID+")");
return false; // we did not handle the open
}
}
PostProcessBuildAttribute
该属性是在build完成后，被调用的callback。
同时具有多个的时候，可以指定先后顺序。
例子：
using UnityEngine;
using UnityEditor;
using UnityEditor.Callbacks;
public class MyBuildPostprocessor {
[PostProcessBuildAttribute(1)]
public static void OnPostprocessBuild(BuildTarget target, string pathToBuiltProject) {
Debug.Log( pathToBuiltProject );
}
}
PostProcessSceneAttribute
使用该属性的函数，在scene被build之前，会被调用。
具体使用方法和PostProcessBuildAttribute类似。
