Unity基础-01

SerializeField属性

在Unity中，[SerializeField] 是一个属性（Attribute），它的主要作用是 让私有字段（private field）可以在 Unity Inspector 面板中显示和编辑，同时保持其封装性（不需要将字段设置为public）。

以下是它的详细功能和作用：

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作用

1. 显示私有字段： 默认情况下，private 字段是不可见的。但是通过在字段前加上 [SerializeField]，可以让 Unity 将其序列化，从而使它出现在 Inspector 面板中。
2. 控制访问权限： 如果字段直接定义为 public，虽然可以在 Inspector 中编辑，但这种做法会暴露字段，可能导致脚本设计不够安全或灵活。而 [SerializeField] 允许字段保持私有，增强了封装性，遵循了面向对象编程的最佳实践。
3. 序列化： Unity 会将带有 [SerializeField] 标记的字段序列化（保存到场景文件或预制体文件中），从而在运行时或重新加载场景时恢复它们的值。

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使用方式

示例代码如下：

using UnityEngine;

public class Example : MonoBehaviour
{
    [SerializeField]
    private int privateInt = 10; // 这个字段会出现在 Inspector 中

    public int publicInt = 20;  // 默认显示在 Inspector 中

    private float privateFloat = 30f; // 不会显示在 Inspector 中
}

运行上面的代码后，privateInt 会显示在 Inspector 中，而 privateFloat 不会显示。此外，publicInt 即使没有标记，也会显示在 Inspector 中（因为 Unity 默认序列化 public 字段）。

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注意事项

1. 序列化规则： Unity 支持的序列化类型包括：

   • 基本类型：int, float, bool, string 等。
   • Unity 类型：Vector3, Color, Transform, GameObject 等。
   • 自定义类/结构：只要它们是 Serializable（即用 [System.Serializable] 标记的类/结构）。

   不支持的类型：

   • 字典（Dictionary）
   • 动态类型（如 List<object> 或包含非序列化类型的容器）

2. 字段的可见性和编辑性：

   • 即使字段显示在 Inspector 中，它的值在运行时仍然只能通过脚本访问，除非定义了公共方法。
   • 如果不希望字段被误修改，可以配合 readonly 使用，但需要通过代码赋值。

3. 常见问题：

   • 忘记赋初始值：如果没有初始化 [SerializeField] 字段，它们会被赋默认值（如 0 或 null）。
   • 多脚本编辑器同步：如果字段值在 Inspector 中更改，记得保存场景或预制体文件以避免丢失修改。

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与 public 的比较

特性	[SerializeField] + private	public
Inspector 显示	显示	显示
访问权限	私有（需通过方法访问）	公有（可直接访问）
封装性	更好	较差
序列化	支持	支持

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总结

• 用 [SerializeField] 保持字段私有，同时允许在 Inspector 中编辑，适合需要控制字段访问权限的场景。
• 遵循“字段私有化、通过方法或属性访问”的良好编码习惯。
• 与 [HideInInspector]（隐藏字段）或 NonSerialized（不序列化字段）结合使用，可以灵活管理字段的显示和保存行为。

Time.deltatime

Time.deltaTime 的概念

在Unity中，Time.deltaTime 是一个每帧所耗时间的变量，它表示上一帧和当前帧之间的时间间隔，单位是秒。

主要用途

Time.deltaTime 常用于以下场景：

1. 平滑动画或移动
   它保证了物体的移动、动画等行为是与帧率无关的。无论帧率快（60帧/秒）还是慢（30帧/秒），物体的移动速度或动画的进程都会保持一致。
2. 计算随时间变化的行为
   例如：物体移动距离、旋转角度、UI动画等。

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核心原理

游戏的运行分为若干帧（Frame），每一帧都需要时间来完成渲染和逻辑计算。如果游戏帧率不同（FPS=Frames Per Second），每帧之间的时间间隔也会不同。

公式解释

假设一个物体每秒移动 5个单位：

• 如果帧率是 60FPS（每秒60帧），每帧的时间间隔大约是 1/60 ≈ 0.016秒。
• 如果帧率是 30FPS（每秒30帧），每帧的时间间隔大约是 1/30 ≈ 0.033秒。

在帧率波动的情况下，Time.deltaTime 提供了当前帧的准确时间间隔，确保物体的运动速率符合预期。例如，使用公式：

移动距离 = 移动速度（单位/秒） * Time.deltaTime

这样无论帧率如何，物体都能以一致的速度移动。

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使用示例

1. 基本移动

让一个物体以 5单位/秒 的速度沿着X轴移动：

void Update()
{
    float speed = 5f; // 移动速度（单位/秒）
    transform.Translate(Vector3.right * speed * Time.deltaTime);
}

如果 Time.deltaTime 是 0.016（60FPS），单帧移动距离为：

移动距离 = 5 * 0.016 = 0.08单位

2. 平滑旋转

让物体每秒绕Y轴旋转 90度：

void Update()
{
    float rotationSpeed = 90f; // 每秒旋转的角度
    transform.Rotate(Vector3.up, rotationSpeed * Time.deltaTime);
}

3. 计时器

实现一个倒计时器：

float timer = 10f; // 初始倒计时时间

void Update()
{
    timer -= Time.deltaTime; // 随时间减少
    if (timer <= 0)
    {
        Debug.Log("时间到！");
    }
}

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注意事项

1. 仅适用于基于帧的更新方法
   Time.deltaTime 通常在 Update() 或 LateUpdate() 方法中使用，因为这些方法每帧执行一次。

2. FixedUpdate 中使用 Time.fixedDeltaTime
   如果是在物理模拟中（如 Rigidbody 的移动或力的施加），应使用 Time.fixedDeltaTime，它是固定时间间隔（默认值为0.02秒，表示50FPS）。例如：

   void FixedUpdate()
   {
       rb.MovePosition(rb.position + Vector3.forward * speed * Time.fixedDeltaTime);
   }

3. 帧率过低时的影响
   当帧率过低（例如低于15FPS），Time.deltaTime 的值会变得较大，可能导致物体的移动速度显得不够流畅。需要结合最大步长限制来避免这种问题。

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总结

Time.deltaTime 是Unity中一个关键的时间变量，用于处理与时间相关的行为，使得游戏逻辑与帧率无关。通过它，开发者可以确保动画、移动、旋转等效果在不同设备和帧率下都保持一致，是游戏开发中不可或缺的一部分工具。