Aula 4 TECNOLOGIA EM JOGOS DIGITAIS PROGRAMACAO E INTEGRACAO DE JOGOS I. Marcelo Henrique dos Santos

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1 Aula 4

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3 Conceitos sobre a Unity

4 Conceitos sobre a Unity BARRA DE CONTROLE DA CENA O primeiro menu drop-down é para escolher o modo de desenho. A mudança no modo de desenho não terá efeitos no jogo quando ele for publicado.

5 Conceitos sobre a Unity BARRA DE CONTROLE DA CENA O Segundo é o modo de renderização. Também não terá efeito no jogo após publicado.

6 Conceitos sobre a Unity BARRA DE CONTROLE DA CENA Os outros dois botões são relacionados à iluminação da cena e o segundo a apresentação de skybox, elementos da GUI e outras coisas na visão da cena.

7 VISÃO DE JOGO A visão de jogo é renderizada através da câmera dentro do jogo. Ela representa como seu jogo ficará quando for publicado. Conceitos sobre a Unity

8 Conceitos sobre a Unity PLAY MODE Use estes botões par controlar a visão de jogo. Aperte o play para iniciar o jogo, se apertar play novamente o jogo é encerrado, para pausar o jogo aperte pause. BARRA DE CONTROLE DA VISÃO DE JOGO

9 Conceitos sobre a Unity BARRA DE CONTROLE DA VISÃO DE JOGO O primeiro menu drop-down controla a escala, o segundo maximize a tela quando o jogo começar, o terceiro mostra os Gizmos da cena e o quarto as estatísticas do jogo, tais como frame rate e número de polígonos na cena.

10 ESTATÍSTICA DO JOGO Conceitos sobre a Unity

11 Conceitos sobre a Unity INSPETOR Jogos feitos no Unity são compostos de muitos GameObjects que contém modelos, scripts, som, ou outros elementos gráficos, tais como luz. O inspetor mostra detalhadamente as informações sobre o GameObject selecionado, incluindo todos os componentes pertencentes a este objeto.

12 Conceitos sobre a Unity INSPETOR Nessa visão você pode modificar os valores das propriedades desses componentes que o GameObject possui. Toda propriedade mostrada no inspetor pode ser modificada. Até variáveis de scripts podem ser modificadas sem modificar o script original.

13 Conceitos sobre a Unity INSPETOR Você pode mudar essas propriedades enquanto o jogo está rodando para experimentar e encontrar os valores ideais para essas propriedades para seu jogo. Esta é uma funcionalidade muito importante, pois na maioria dos casos de desenvolvimento de jogo não é possível modificar valores de variáveis enquanto o jogo está em execução.

14 Conceitos sobre a Unity INSPETOR Adicionando componentes através do menu de componentes

15 Conceitos sobre a Unity INSPETOR Clicando com o botão direito do mouse no título do componente na visão do inspetor, aparece uma lista de opções onde você pode remover o componente do GameObject.

16 Conceitos sobre a Unity INSPETOR Use o menu drop-down de Layer para associar um layer de renderização a seu GameObject. Utiliza o menu drop-down de Tag para associar uma Tag a seu GameObject. Você também pode mudar o nome de seu GameObject através do inspetor.

17 BARRA DE STATUS Conceitos sobre a Unity A barra de status está no canto inferior da tela e ela mostra erros de compilação e mensagens de debug. Se existe algum problema no seu jogo, ficar de olho nessa barra é o melhor caminho, você pode dar um clique duplo com o mouse para mostrar o console com as mensagens da barra de status. CONSOLE Se você der um clique duplo na barra de status ou escolhendo Barra de Ferramentas->Window- >Console, aparecerá o Console.

18 Conceitos sobre a Unity CONSOLE O Console mostra mensagens de erros, warnings e textos de debug. Você enviar suas próprias mensagens para o console utilizando Debug.Log() ou Debug.Error() em seus código.

19 Sistema de coordenadas 3D

20 Sistema de coordenadas 3D O PLANO CARTESIANO Uma das formas de descrever a posição de um ponto no espaço é representá-lo em um plano cartesiano. Para representar um ponto em duas dimensões, definimos o sistema de coordenadas como sendo composto por dois eixos, x e y, dispostos ortogonalmente, que dividem o plano em quatro quadrantes. O eixo x é denominado o eixo das abscissas e o y o das ordenadas.

21 Sistema de coordenadas 3D O PLANO CARTESIANO Esses eixos são divididos em unidades contadas a partir do ponto de origem do plano, o ponto de intersecção entre os dois eixos, que servem para nos dar uma idéia de distância, o que chamamos de coordenadas, assim, um ponto nesse plano é representado por um par de coordenadas, x e y, que representa a distância ao longo de cada eixo a partir do ponto de origem.

22 Sistema de coordenadas 3D O PLANO CARTESIANO A figura ao lado mostra como representar um ponto P(4,6), em que P significa ponto e (4,6) significa que o ponto está quatro unidades de distância em relação ao ponto de origem do plano ao longo do eixo x, e seis unidades de distância em relação ao ponto de origem do plano ao longo do eixo y.

23 Sistema de coordenadas 3D O PLANO CARTESIANO Para representar o espaço em três dimensões, adicionamos o eixo z ao sistema de coordenadas, esse eixo passa pelo ponto de origem do sistema de coordenadas e representa a profundidade do ponto. A figura ao lado mostra como representar o eixo z no plano.

24 Sistema de coordenadas 3D COORDENADAS LOCAIS E GLOBAIS Como foi visto na seção anterior, a posição de um ponto pode ser representado em termos de três variáveis, x,y e z. Por ponto, podemos entender um objeto no espaço. A posição global de um objeto no espaço é representada em relação à origem do plano. Às vezes é necessário representar a posição de um objeto a outro, assim dizemos que todo objeto tem seu próprio ponto de origem e quando desejamos representar a posição de um objeto em relação a outro, dizemos que estamos utilizando coordenadas locais do objeto de referência.

25 Sistema de coordenadas 3D COORDENADAS LOCAIS E GLOBAIS A figura abaixo mostra a diferença entre coordenadas locais e globais.

26 Sistema de coordenadas 3D COORDENADAS LOCAIS E GLOBAIS A figura abaixo mostra a diferença entre coordenadas locais e globais.

27 VETORES Sistema de coordenadas 3D Vetores são segmentos de reta usados para representar direção (reta suporte do segmento orientado), intensidade (valor numérico) e sentido (orientação do segmento de reta) no plano cartesiano. A figura 4 mostra a diferença entre ponto e vetor. Vetores, assim como pontos, não se limitam as duas dimensões e podem ser representados no espaço 3D. Através do uso de vetores é possível atribuir representar além da posição de um objeto no espaço, a sua direção.

28 VETORES Sistema de coordenadas 3D Vetores são segmentos de reta usados para representar direção (reta suporte do segmento orientado), intensidade (valor numérico) e sentido (orientação do segmento de reta) no plano cartesiano. A figura 4 mostra a diferença entre ponto e vetor. Vetores, assim como pontos, não se limitam as duas dimensões e podem ser representados no espaço 3D. Através do uso de vetores é possível atribuir representar além da posição de um objeto no espaço, a sua direção.

29 Sistema de coordenadas 3D QUATERNIÕES E ROTAÇÕES Para realizar a rotação de objetos no espaço tridimensional são utilizados quaterniões. Para representar a direção que um objeto aponta no espaço não basta apenas representar sua posição, é necessário atribuir um ângulo a ela. Em jogos quando um objeto é criado, é definida a sua posição e um ângulo inicial a ele. Quando desejamos fazer alguma rotação nesse objeto, realizamos com base em sua posição e seu ângulo atual, ou seja, em seu quaternião.

30 RENDERIZAÇÃO Sistema de coordenadas 3D Renderização é o ato de criar imagens 2D dada uma descrição geométrica de um mundo tridimensional e uma câmera virtual que especifica a perspectiva que o mundo está sendo visto.

31 Sistema de coordenadas 3D RENDERIZAÇÃO Renderização é o ato de criar imagens 2D dada uma descrição geométrica de um mundo tridimensional e uma câmera virtual que especifica a perspectiva que o mundo está sendo visto. CÂMERAS Câmeras em jogos servem para representar o comportamento dos olhos em um sistema em três dimensões.

32 CÂMERAS Sistema de coordenadas 3D Através dela são determinados quais objetos devem aparecer na tela e como eles devem ser mostrados. Elas podem ser posicionadas em qualquer lugar no espaço, possuem uma direção e um campo de visão, ou Field of Vision (FoV). Esse campo de visão pode ser interpretado como uma pirâmide invertida com origem no ponto de origem da câmera e com direção determinada pela direção da câmera, assim, os pontos mostrados na tela são os que estão dentro dessa pirâmide.

33 CÂMERAS Sistema de coordenadas 3D Quando limitamos a distância do campo de visão, estamos especificando uma distância máxima que um objeto deve estar do ponto de origem da câmera para que ele seja mostrado na tela, desde que ele esteja dentro do campo de visão da câmera. Também é possível especificar uma distância mínima que os objetos deverão estar da câmera para que eles sejam mostrados na tela.

34 CÂMERAS Sistema de coordenadas 3D As figuras abaixo ilustram o funcionamento de uma câmera, tudo o que está dentro do espaço delimitado pelo near plane e pelo far plane serão renderizados.

35 CÂMERAS As figuras abaixo ilustram o funcionamento de uma câmera, tudo o que está dentro do espaço delimitado pelo near plane e pelo far plane serão renderizados. Sistema de coordenadas 3D

36 CÂMERAS As figuras abaixo ilustram o funcionamento de uma câmera, tudo o que está dentro do espaço delimitado pelo near plane e pelo far plane serão renderizados. Sistema de coordenadas 3D

37 Sistema de coordenadas 3D REPRESENTAÇÃO DE FORMAS Para representar formas em três dimensões são utilizados polígonos, em jogos geralmente são utilizados triângulos, ou faces, que são representados por três pontos interligados por vértices. A combinação de polígonos permite a construção de formas mais complexas, conhecidas como Meshes. É através desses dados que são feitos os cálculos de detecção de colisões entre um objeto e outro no espaço.

38 MATERIAIS Sistema de coordenadas 3D Materiais servem para definir a aparência de um modelo após renderizados. Materiais são cores ou texturas, que em conjunto com um script de renderização, conhecido como shader, determina a aparência de um objeto quando visualizado na tela.

39 Física CORPOS RÍGIDOS Corpos rígidos são objetos que, durante o jogo, são afetados pelas leis da física, ou seja, os motores de física realizam cálculos para tornar o movimento desses objetos realistas. Corpos rígidos podem possuir as seguintes propriedades: Massa; Gravidade; Velocidade; Atrito.

40 Física DETECÇÃO DE COLISÃO A detecção de colisões entre objetos durante o jogo também é de responsabilidade do motor físico do jogo. Adicionando um elemento ao objeto denominado collider, o objeto passa a se comportar de um modo diferente quando algum objeto colide com ele, respondendo a colisão, normalmente alterando a velocidade e direção de seu movimento.

41 Conclusão Com as informações destas primeiras aulas, espera-se que o aluno se familiarize com a interface do Unity e com algumas palavras e conceitos envolvendo programação de jogos 3D. Espera-se também que o aluno teste o projeto de demonstração do Unity, ou seja, mude a posição dos objetos, rode o jogo, mude as variáveis de alguns GameObjects enquanto o jogo está rodando e perceba os resultados das mudanças.