Game-Engineering mit Unity und C#

In diesem Kurs geht es um die Grundlagen der Spieleentwicklung mit Unity. Sie lernen, virtuelle Welten aufzubauen und Programmlogik in C# zu formulieren. Der IT-Experte René Bühling zeigt Ihnen Lösungswege und auch typische Probleme, die bei der Arbeit mit Unity immer wieder auftreten.

Die einzelnen Programmfunktionen werden Schritt für Schritt besprochen und direkt in der Software erklärt. An den einzelnen Anwendungsbeispielen und Übungen können Sie sofort mitarbeiten und so das Gelernte selbst ausprobieren.

Am Ende des Kurses haben Sie einen kompletten Überblick über Unity und kennen alle wichtigen Funktionen, die Sie für die Umsetzung Ihrer Inhalte benötigen. Angefangen bei der Frage, wie man Modelle aus Blender nach Unity exportiert, über die Organisation von Szenen, die Erstellung von Animationen, Beleuchtung, Kameraeinstellungen und 2D-Grafiken bis hin zur Verknüpfung mit Programmlogik, Physikberechnungen und Interaktionsmöglichkeiten wird der gesamte Workflow abgebildet.

Nicht nur Spiele, sondern auch viele andere Produkte wie Simulationen oder Produktvisualisierungen stellen hohe technische Anforderungen an eine GameEngine. Das in diesem Kurs erworbene Wissen kann daher sowohl für die Umsetzung von Spielen als auch für viele andere Anwendungsgebiete genutzt werden.

Alle Video-Lektionen im Überblick:

• 1. Einführung und Setup

  • Herzlich willkommen zu diesem Kurs

  • Unitys Lizenzmodell und Installation

  • Anbindung von Visual Studio

• 2. Unity-Grundlagen

  • Intro

  • Elemente von Unity-Projekten

  • Ein minimales Programm in Unity

  • Unity-Message-Methoden

  • Komponenten-Architektur

  • Felder, Attribute und der Inspector

  • IMGUI - Einfache grafische Diagnosetools

  • Eingabe-Elemente im IMGUI

  • Quiz: Unity-Grundlagen

• 3. Raum und Input

  • Intro

  • Organisation von 3D-Elementen

  • Transform-Eigenschaft, lokale und globale Position

  • Objekte per Code verschieben

  • Objekte per Code skalieren

  • Objekte per Code rotieren

  • Wie wird ein Objekt nach vorne bewegt?

  • Objekte hierarchisch organisieren

  • Erkenntnisse zum Transform

  • Zeitliche Verläufe mit Update und deltaTime realisieren

  • Eingaben per Input erfassen

  • Geräte über Eingabeachsen abfragen

  • Quiz: Raum und Input

• 4. Assets und Instanzen

  • Intro

  • Klickereignisse auf 3D-Objekten erkennen

  • Modelle von Blender nach Unity portieren

  • Problemlösungen beim Portieren: Objektursprung und Größenverhältnisse

  • Austauschen eines lückenhaft erscheinenden Modells

  • Arbeitsfluss bei der Asset-Produktion

  • Modell-Instanzen per Code ansteuern

  • Aktivieren und Deaktivieren von Objekten und Komponenten

  • Objekte suchen und finden

  • Objektkomposition per Prefab

  • Quiz: Assets und Instanzen

• 5. Material, Textur und Shader

  • Intro

  • Unterscheidung von Materialien, Shadern und Texturen

  • Render-Pipelines festlegen

  • Shadererstellung per Graph-Editor

  • Portierung von Materialien

  • Arbeiten mit Material-Assets

  • Typische Material- und Texturprobleme

  • Mapping-Koordinaten ansteuern

  • Videotexturen abspielen

  • Quiz: Material

• 6. Animation und Bewegung

  • Intro

  • Animationsprogrammierung

  • Bewegungsprogrammierung mittels iTween

  • Pfadanimation

  • Anmerkungen zu iTween

  • Hierarchische Animation

  • Bones und Rigging

  • Zeitleisten als Clips verwalten

  • Typische Probleme im Animator

  • Übergänge und Parameter im Animator einstellen

  • Clips über Ebenen mischen

  • Weitere Animationstechniken

  • Quiz: Animation

• 7. KI und Physik

  • Intro

  • Überblick zur künstlichen Intelligenz in Games

  • Unitys Physik-System

  • Physiksimulation gezielt beeinflussen

  • Kollisionen erkennen und auswerten

  • Physik-bezogenen Code schreiben

  • Kollisionsabfrage per Strahlverfolgung (Raycast)

  • Pfadfindung in Unity

  • Bewegung per NavMesh-System

  • Feinderkennung durch NPCs

  • Quiz: Physik und KI

• 8. Kamera-Steuerung

  • Intro

  • Second-Person-Perspektive

  • Panning-Bewegung der Kamera

  • Third-Person-Perspektive

  • Bewegung per Constraints einschränken

  • Mehrere Kameras einsetzen

  • First-Person-Perspektive

  • Essentielle Kamera-Eigenschaften: Brennweite und Zoom

  • Explizites Rendern eines Kamera-Monitors oder echten Spiegels

  • Quiz: Kamera

• 9. Beleuchtungseffekte in der Universal Render Pipeline

  • Intro

  • Einführung in die Beleuchtung

  • Indirekte Beleuchtungsmodelle

  • Probleme beim indirekten Licht

  • Spiegelungen vortäuschen

  • Gerichtetes Licht (Sonnenlicht)

  • Umgebungslicht (Himmelslicht)

  • Punkt- und Kegel-Lichter

  • Flächenlicht

  • Material-Emissionen

  • Schattenwurf und Ambiente Okklusion

  • Transparenz einstellen

  • Programmierung eines Flackerlichts

  • Quiz: Licht

• 10. 2D-Graphik und GUIs

  • Intro

  • Wie unterscheidet sich 2D von 3D in Unity?

  • Was sind Sprites?

  • Animation von Sprites

  • Physik und Kollisionen im 2D-Raum

  • Einführung ins Canvas-Layout-System (UGUI)

  • Grundlagen des Canvas-Modells

  • Möglichkeiten dynamischer Layouts

  • UI-Skalierung an Bildschirmgröße binden

  • Varianten der Sprite-Größenänderung

  • Elemente per Autolayout anordnen lassen

  • Blick auf das UI-Event-System

  • Quiz: 2D und UI

• 11. Daten und Persistenz

  • Intro

  • Hintergrund zur Notwendigkeit der Datentrennung

  • Daten vom Szenengraph trennen

  • Spielobjekte indirekt durch Spieldaten steuern

  • Objektserialisierung: Speichern und Laden von Daten

  • Dateien schreiben und lesen

  • Scriptable Objects als Editor-Datenspeicher

  • Wechseln zwischen mehreren Szenen

  • Wie bleiben Daten über Szenenwechsel hinweg erhalten?

  • Quiz: Daten und Persistenz

  • Fazit und Kursabschluss

So lernen Sie mit diesem Videokurs:

In den Videokursen der heise Academy lernen Sie IT-Themen anschaulich und verständlich. In den Videos schauen Sie Experten bei der praktischen Arbeit zu und lassen sich alles genau erklären. Das Wissen ist in viele kleine Lernschritte und Aufgaben unterteilt - Sie können den Kurs Lektion für Lektion durcharbeiten oder gezielt zu Themen springen, die Sie interessieren. Die persönliche Lernumgebung der heise Academy bietet Ihnen viele Funktionen, die Sie beim Lernen unterstützen:

• Flexibler Videoplayer mit vielen Steuerungsmöglichkeiten

• Wissensquizzes zur Lernkontrolle

• Lernhistorie und Lernfortschritt

• Lesezeichen und Notizen

• Volltextsuche in den Videos

• Frage-den-Experten-Modul

• Übungsmaterial zum Mitmachen

• Responsive Web-App und Videostreaming für alle Endgeräte

Technische Voraussetzungen:

Für diesen Videokurs wird lediglich ein Browser (mit eingeschalteter JavaScript-Funktionalität) und eine Internetverbindung benötigt.