Обучение детей

Привет, Хабр! Меня зовут Анна Агабекян, я ментор и автор курсов по направлениям "Тестировщик-автоматизатор на Python" (QAP-тестирование) и Fullstack-разработчик на JavaScript в SkillFactory, а также преподаю физику и информатику в лицее. Параллельно с преподаванием я веду научную работу, посвящённую проблемам образования, и на её основе решила сделать статью для Хабра, так как, на мой взгляд, проблема качественного образования в области информатики и IT сейчас стоит очень остро, но остаётся неосвёщенной. Как преподаватель я вижу, что сейчас процесс развития образовательных организаций отстает от требований IT-сферы. Хотела бы с вами поделиться своим видением данной проблемы и возможных путей решения.

Одной из основных проблем преподавания информатики и информационных технологий в средней школе становится цикл жизни учебника, который совершенно не соответствует постоянно ускоряющемуся циклу жизни технологий.

Некоторые учебники, использование которых в школах рекомендовано, попросту стыдно давать в руки ученикам, настолько архаичным и смешным для современного ребенка является то, что в них написано. Особенно этим грешат описываемые в этих учебниках программные продукты или операционные системы. В учебном плане, составляемом по этим учебникам, практически не остаётся времени для рассмотрения реальных или перспективных технологий и тенденций развития ИКТ и технологий программирования. Хотя именно они должны стать базой для углублённого изучения на уроках информатики.

Зачастую в современных школах обучение информатике происходит преимущественно на пользовательском уровне. Детей учат делать простые презентации, редактировать изображения, создавать документы, работать в таблицах, придумывать надёжные пароли. Уроки по изучению устройства компьютера или созданию рисунка в редакторе Paint превращаются в бессмысленное занятие, ничего не дают уму и в целом расхолаживают обучающегося, закладывают негативное отношение к предмету и в целом к школьным занятиям, работая на снижение мотивации к содержательной учебной деятельности.

Хотелось бы написать, что в высшей школе дела идут лучше, но нет, там те же проблемы устаревающие госстандарты образования и хромающая организация учебного процесса. Самый показательный пример устаревания образовательных программ древние языки программирования.

Языки программирования, используемые в учебных заведениях

Когда-то наиболее популярными языками программирования в школах мира были Бейсик и Паскаль. Бейсик всегда считался самым простым языком программирования, а Паскаль самым подходящим языком для обучения программированию. Но теперь это не так. Да, Бейсик прост. Но он создавался во времена, когда человечество не имело никакого опыта создания компьютерных систем, и основан на устаревших и не оправдавших себя принципах. Собственно, никакой фундаментальной целостной идеи в основе Бейсика не лежит.

Если спросить детей, какой язык они изучают на информатике, рейтинг ответов будет таким:

• Паскаль;

• Бейсик;

• Кумир;

• Fortran;

• Алгоритмический язык.

• Вы имеете в виду английский?

Как мы видим, детям даются знания по языкам, которые не используются сейчас в профессиональной разработке. С точки зрения кадров, это, наверное, правильно, потому что не нужно переучивать преподавателей и переписывать учебники. Но ни Паскаль, ни Бейсик, ни блок-схемы сейчас не нужны в профессиональном программировании разработческая мысль давно шагнула вперёд.

Паскаль лишь только помогает преподавать алгоритмику, но писать современные программы на нём крайне сложно, и вот почему:

• нет инструмента для быстрого создания интерфейса программы;

• слабая графическая часть, которая может рисовать только простейшие объекты;

• ограничения по размеру используемой памяти в переменных и циклах;

• нет встроенной поддержки web-сервисов и страниц;

• Паскаль не знает, как работать с современными базами данных, протоколами обмена, облачными хранилищами и сервисами.

Как альтернативу для изучения можно рассмотреть целую экосистему языков программирования, которые постоянно эволюционируют, расщепляются и сливаются. Их необходимо отбирать по следующим критериям:

1. Чистота и ясность кода, читаемость кода.

2. Чистота и целостность парадигмы, заложенной в основу языка.

3. Многогранность и гибкость, возможность писать сложные программы кратко и красиво.

4. Простота синтаксиса, прозрачность интерпретации языковых конструкций.

5. Наличие стандартных библиотек и средств интеграции проектов друг с другом и с другими системами и технологиями.Озвученным критериям вполне соответствует Python. Так почему бы не использовать его в качестве образовательного базиса?

Согласно предъявляемым госстандартом требованиям к предметным результатам освоения базового курса информатики ученик должен владеть умением понимать программы на выбранном универсальном алгоритмическом языке и владеть приёмами написания программы для решения стандартной задачи с использованием основных конструкций и отладки таких программ.

Под универсальным алгоритмическим языком следует понимать любой императивный язык программирования, что не противоречит использованию языка Python. Python обладает стандартными алгоритмическими конструкциями и имеет гибкую систему отладки программ.

Таким образом, преподаватель имеет право выбрать язык программирования Python в качестве средства обучения основам алгоритмизации и программирования. Для большей наглядности давайте сравним Python с одним из широко используемых сейчас в школах и вузах языком.

Сравнение ЯП, используемых в обучении программированию

Разберём главные отличительные особенности языка программирования Python и проведём сравнение с Паскалем.

1. Простой синтаксис и низкий порог входа.

Python вместо знаков препинания или ключевых слов (в Паскале такими словами являются begin и end) использует отступы для обозначения выполнения блока. Программы, написанные в одну строку или с другими нарушениями в структуре, не смогут быть выполненными в Python. Такая особенность позволит сократить размер кода и увеличить читаемость программы. Синтаксис Python приучит школьников писать красивый код, что улучшит написание и понимание кода. Так, например, различаются записи цикла на Паскале и Python (таблица ниже).

Сравнение синтаксиса цикла с предусловием в Паскаль и Python

2. Динамическая типизация.

Python обладает динамической типизацией. Это означает, что переменная связывается с типом во время присваивания значения, а значит, нет необходимости заранее объявлять переменную. Это упрощает понимание типов данных и разрешает путаницу в различных длинах целочисленных и вещественных, строковых и символьных типах, а также сокращает размер кода (таблица ниже).

Сравнение синтаксиса объявления переменных в Паскаль и Python

3. Лаконичный и изящный код.

Одно из очевидных достоинств языка. Python компактность программного кода. Например, решение задачи поменять местами значения двух переменных на языке Паскаль решается в три оператора, в Python в одну строку (таблица ниже):

Сравнение синтаксиса переприсвоения переменных в Паскаль и Python

4. Высокоуровневые типы данных.

Python, будучи языком очень высокого уровня, имеет встроенные типы данных высокого уровня, такие как динамические массивы (списки) и словари.

В языке Python нет массивов в привычном понимании этого термина, но есть списки, которые можно считать расширением понятия динамический массив. Мы можем работать отдельно с каждым элементом списка, а можем выполнять операции со всем списком, например добавлять и удалять элементы, копировать части списка, сортировать. Рассмотрим пример на заполнение массива одинаковыми значениями (таблица ниже). Python справляется с этой задачей в одну строку, продублировав массив, состоящий из одного нуля.

Сравнение синтаксиса заполнения массива в Паскаль и Python

5. Широкое применение.

Используется для разработки веб-приложений, игр, удобен для автоматизации, математических вычислений, машинного обучения, в области Интернета вещей. Существует реализация под названием Micro Python, оптимизированная для запуска на микроконтроллерах (можно писать инструкции, логику взаимодействия устройств, организовывать связь, реализовывать умный дом).

На основании данных отличий можно сделать вывод, что синтаксис и структура основных алгоритмических конструкций в Python во многом схожи с Паскалем. Однако они приведены в совершенный вид, код стал чище и короче, кроме того, Python поддерживает современные типы данных и необходимые функции для работы с ними. Это делает язык подходящим для первого знакомства с программированием, в особенности для школьников и студентов, и лёгким для изучения самим преподавателем.

Так как же можно всё поправить?

В случае школы одним из решений могло бы стать видоизменение самого предмета "Информатика" в новую дисциплину под названием Информатика и IT-технологии, где это не уроки по использованию офисного пакета, а изучение принципов алгоритмики, computational thinking тех основ, которые не меняются годами.

Разумеется, для такого "эволюционного" скачка необходимо повышение квалификации преподавателей. Если в плане перевода из одной системы счисления в другую или составления блок-схем всё весьма статично, то новые технологии, веяния, языки программирования и их парадигмы всё это меняется очень быстро, и, чтобы учитель мог приводить интересные примеры и составлять урок качественно, он должен знать уйму вещей.

Например, если учебная программа подразумевает преподавание только языка Паскаль, преподавателю должен понимать и другие современные, промышленные языки, особенно если в классе есть ученик, заинтересованный в программировании. Иначе создаётся ситуация, как сейчас, когда уже немолодой преподаватель монотонно подаёт информацию о том, что нужно для того, чтобы в Turbo Pascal возвести x в степень 14.

И, конечно, не обойтись без изменений в местных органах Министерства образования и самой школе. У них должны быть механизмы и ресурсы для отправки преподавателя на дополнительное обучение, в том числе и на частных платных курсах, даже за рубежом. Также не стоит забывать о книгах и иных источниках новой, полезной информации. Необходимо предоставить больше свободы преподавателям-энтузиастам, которые хотят, например, дать своим ученикам Python или C++, а не навязывать Паскаль, как в новых учебниках для 1011 классов, где по ФГОСам есть только упомянутый язык. К сожалению, в нынешних реалиях России всё это выглядит утопией. Хотя по-прежнему будут существовать разработчики, использующие устаревшие языки, нужно учитывать, что в ближайшем будущем они будут заменены более распространёнными.

Ещё одним из средств решения проблем может служить разработка современного интерактивного онлайн-учебника, в котором знания будут максимально актуальны и сжаты и который будет регулярно обновляться (как, например, документация к проекту).

Я верю, что переосмысление подходов к IT-образованию сделает светлое цифровое лучше, независимо от того, захотят ли наши дети начать свою карьеру в сфере IT. Каким бы ни было будущее, становится всё более и более очевидным, что программирование способность читать и писать код на нескольких распространённых языках становится новой грамотностью.

Узнайте, как прокачаться и в других специальностях или освоить их с нуля:

• Профессия Data Scientist

• Профессия Data Analyst

• Курс по Data Engineering

Учебные материалы для школы программирования. Часть7

На прошлом уроке мы затронули тему самостоятельного создания объектов для игр. В т.ч. была упомянута программа SketchUp, которую мы часто использовали, для создания простых строений.

Сегодня, мы создадим здание и перенесем его в Unity. Хочу обратить ваше внимание на то, что для импорта готового здания, необходимо, чтобы SketchUp стоял на том же ПК. Без программы Unity не сможет импортировать модель.

Порядок выполнения

Откроем SketchUp и выберем шаблон Simple Template - Meters.

Выберем инструмент фигуры и нарисуем на земле квадрат по форме дома.

Теперь, выдавим его с помощью инструмента выдавить/вдавить (push/pull).

Сделаем стены. Для этого используем инструмент Сдвиг (Offset).

Повторим операцию ещё раз.

Образовалась довольно узкая рамка, которую можно использовать для создания стен. На этом этапе стоит добавить все запланированные перегородки.

Лишние линии убираются инструментом Ластик (Erase).

Выдвигаем стены.

Прорежем двери и окна. Для начала по периметру дома создадим направляющую линию. Последней линией контур не замыкаем, иначе образуется новая плоскость.

Нарисуем на стене квадрат и выделим его.

Нажимая Ctrl+C и Ctrl+V, копируем его по стене, привязывая к линии.

После копирования окон лишнии линии стираем.

С помощью инструмента Вдавить/выдавить вдавливаем окно до состояния "На грани" (On Face).

Теперь, инструмент запомнил глубину и можно вырезать окна двойным кликом.

Вырежем дверь похожим образом.

Используем инструмент "Ведёрко" (Paint Bucket) для наложения текстур. Выберем подходящую текстуру и зальём пол с фундаментом.

Аналогично поступим со стенами.

Чтобы наложить текстуру на замкнутый контур, нажмём Shift, чтобы наложить на все плоскости, имеющие такую же текстуру Ctrl.

Текстура на стену легла не идеально. Перейдём в свиток Текстура-Позиция, и перетягивая красный ползунок мы изменим позицию текстуры, а зелёным её размер.

Сейчас текстура этой стены отличается от остальных стен. Используем клик левой кнопки мыши по этой стене с зажатым Alt на инструменте "Ведёрко", чтобы запомнить настройки текстуры на этой стене.

И красим инструментом "Ведёрко" остальные стены.

Перейдем к созданию крыши. Для этого нужно заблокировать данный участок от редактирования, чтобы ничего не испортить. Выделим дом и вызовем свиток меню "Сгруппировать".

На одном из торцов дома создадим плоскость для крыши.

Попрошу заметить, что мы вышли из группы кликом по пустому месту на экране. Если плоскость маленькая, её можно увеличить инструментом "Растянуть" (Scale).

Рисуем на плоскости очертания крыши. Лишние линии можно стереть.

Инструметом Выдавить/вдавить придаём объем.

Используем "Сдвиг" на крыше, чтобы добавить объёма.

И вдавим плоскость немного внутрь.

Окрасим всё подходящими текстурами и удалим человека. Домик готов для импорта в Unity!

В настройках импорта в Unity надо выставить галочку Generate Colliders, а во вкладке Material Use External Materials.

При этом, импортируются все материалы и создадутся папки.

Теперь, у вас есть своя собственная модель дома, для использования в играх!

Здравствуйте дорогие читатели. Этот канал посвящён программированию и робототехнике. И конечно он затрагивает образовательный аспект изучению этих дисциплин.

Данная статья посвящена вопросу, который волнует большинствоначинающих программистовиробототехников(именно тех робототехников, кто готов постичь премудрости сложных систем и достич конструкторских решений как вBoston Dynamics).

Для начинания есть несколько путей:

• запись в кружок или на курс

• обучаться по книгам и документации

• обучаться по видеороликам

Выбираем кружки и курсы.

Мой совет использовать и сочетать все три варианта. Какой курс или кружок выбрать необходимо решать исходя из того что вы уже знаете.
Если вам мало лет и вы не знаете ничего из робототехники и механики и автоматики, то вам подойдут курсы, где необходимо постичь основы сборки механических конструкций и применение простой автоматики для реализации работы механизма.
Для детей 7 -15 лет лет подойдут все кружки связанные с робототехникой, авиомоделирование и судомоделированием. Для взрослых людей есть также курсы робототехники, но не так много это связано с тем что для взрослого человека нужно давать более наукоёмкую информацию и стараться поднимать уровень его опыта до полупрофессионального и профессионального, а это не каждый преподаватель может, так как само доп. образование заточено под детей, а не под производство.

Есть также краткосрочные курсы как очные так и дистанционные, которые помогают взрослым окунуться в мир программирования и робототехники. Огромное их количество для определённого вида профессий учителей и воспитателей. Но никто не мешает записаться на данный курс человеку другой профессии.

Я часто записываюсь на дистанционные курсы. Для начинающих лучше попробовать бесплатные. Например на Stepik есть огромное количество курсов.
Например, есть пару моих:
По основам программирования на python

По основам робототехники на базе Lego EV3

Курсов там огромное количество выбирай на свой вкус.

Если вы хотите создавать игры, то можете воспользоваться электронной версией книгиСоздание игр в Blender.

Выбираем книги для обучения программированию и робототехники

Второй вариант это обучаться по книгам. Для начала, я рекомендую обзавестись энциклопедиями по таким разделам, как математика и физика.

Почему энциклопедии? Это связано с тем, что энциклопедии содержат достаточно полную информацию о всех направления науки и неплохое разъяснение по той или иной теме кратко, но доступно. Например, я пользуюсь энциклопедиями по математике и физике для детей Аванта+

Энциклопедия Аванта по математике

Не забывайте про справочники по данным дисциплинам. Это фундамент и для изучения программирования и для изучения робототехнике, так как эти две дисциплины очень тесно связаны.

Из книг по программированию рекомендую начать с основ. Например, Джейсона Бриггса Python для детей.

Данный язык программирования достаточно универсален для обучения как самому программированию, так и программированию роботов.

В качестве продолжения, могу рекомендовать данные книги по программированию. Все они связаны с математикой, 3D координатами, списками, функциями и классами1 из 2

Как уже и писал ранее python универсален и подойдёт для изучения в робототехники.

Последняя книга охватывает процесс создание модели устройства. Поэтому, перед тем как создавать устройства из материала, необходимо создать модель в том числе и виртуальную. Для этого нам понадобятся книги по 3d моделированию и визуализации физики.

Если вам необходимо отработать навыки в механике и программировании сложных процессов в устройстве, то можно воспользоваться данной книгой.

Есть книга для самых маленьких, которым предстоит знакомится с устройствами.1 из 2

Если вам будет под силу все эти книги, то можете смело приступать к более сложным вещам: компьютерное зрение и машинное обучение.

Все эти книги я активно использую в своей работе и они мне неоднократно помогали.

Если же вам нравятся языки со статической типизацией, то можно взять что по C++

Данная книга для студентов

Также есть хорошие книги по Delphi

Эта книга немного устарела, но коды рабочие для новых версий.

Если ваша мечта касается создания игр, то можно изучить C#на базе Unity.

Всё в ваших руках. Если вы горите этой идей, то вы обязательно достигните своей цели.

И напоследок, моё видео о выборе книг для программирования.

Наш век запомнится мне, как время стартапов. От школьника-активиста, до жителя Кремниевой долины - все делают своих единорогов. Как поняли - так и делают. Я тоже не прошла мимо тренда на безграничные возможности самореализации, и запустила школу программирования для детей Step to Science. Время жизни этого проекта было наполнено открытиями, борьбы со страхами, маленькими и большими победами, ошибками и много чем еще. Весной 2020 года команда столкнулась с сами знаете с чем, и, немного порефлексировав, я приняла решение закрыть проект.

За годы работы школы, был найден оптимальный алгоритм обучения ребят занимательной науке разработки игр на Unity 3D. Мы перебрали много тем, которые смогли захватить интерес школьников от 10 до 16 лет, опробовали десятки способов передачи информации, тренировки навыков и оценки заложенных знаний. Эта кропотливая работа принесла нам отличные результаты, в виде комплексной программы по созданию компьютерных игр на Unity 3D, и учебных успехов, которые достигали наши ребята!

Этими результатами и успехами мне хочется поделиться с широкой аудиторией. Если вы ведете кружок программирования или робототехники, а может, вы родитель, ищущий ответ на вопрос "чем увлечь подростка?" - я предлагаю вам воспользоваться материалами школы абсолютно безвозмездно, то есть, даром!

Материалы будут публиковаться постепенно, начиная от простых к более сложным. Всего вас ждет 20 проектов, которые мы успевали реализовать с ребятами за полтора года занятий.

Знакомство с Unity 3D мы начнем с легкой в разработке и веселой игры "Spaceship". Этот проект мы всегда делали на первом пробном занятии, т.к. благодаря простоте, ученик быстро получает желаемый результат, укрепляется в вере в свои силы, получает массу положительных эмоций и в глазах зажигается тот самый, желаемый родителями, интерес к новым знаниям!

Итак, поехали!

Spaceship

В данном занятии рассмотрено создание простого космического симулятора.

Занятие является пробным и рассчитано 1.5 - 2 часа времени.

Версия Unity 3D от 5.5 и выше. На компьютеры учеников должен быть скопирован файл Spaceship_template (если ссылка сломалась - пишите в Telegram @Evgeniya_Koroleva).

В ходе выполнения будут затронуты основы работы с редактором, моделями, скриптами, физикой и звуком.

Порядок выполнения.

Откроем юнити и создадим новый 3D проект, нажав на кнопку New. Дадим проекту имя и нажмём Create project.

Откроется окно редактора. На данном этапе стоит рассказать ученикам о назначении основных вкладок и окон. В рамках данного занятия, рассматриваем только самые основные, представленные на скриншоте.

Также, особо стоит отметить режим игры, который вызывается кнопкой Play. В режиме игры мы тестируем то, что у нас получилось и экспериментируем с параметрами. В данном режиме нельзя сохранять изменения на карте, а те изменения, которые были сделаны при нажатой кнопке Play, автоматически отменятся при выходе из режима игры в режим редактирования.

Чтобы выйти из режима игры, ещё раз нажмём на Play.

Стоит проследить, чтобы все ученики вышли из режима игры перед началом работы. Первое, с чего стоит начать проект это импортировать все необходимые для занятия ресурсы. Необходимо свернуть редактор и открыть двойным кликом приложенный ассет Spaceship_template. Импортируем его полностью, нажав на клавишу Import.

Заменим стандартный скайбокс на скайбокс Млечный путь. Для этого необходимо вызвать окно освещения.

В данном окне надо найти поле Skybox Material и нажать на кнопку выбора материала.

В появившемся окне выбрать двойным кликом материал MilkyWay.

Окно Lighting можно закрыть.

Чтобы небо отображалось в окне Scene редактора, должна быть нажата кнопка показа неба и атмосферных эффектов (выделено красным) , а в выпадающем списке должна стоять галочка напротив пункта Skybox (выделено синим).

Космическому симулятору необходимы точки, смотря на которые мы бы понимали, что объект двигается. Для этого проекта такой точкой является космический корабль SF_Corvette-F3.
Найдём его в ресурсах и выложим на сцену.

Скорее всего, камера окажется внутри корабля и в окне Game корабль будет виден наизнанку. Выберем инструмент Move tool (выделен красным) и выдвинем камеру наверх.

На данном этапе стоит рассказать о том, как перемещаться по карте в режиме редактирования, а именно в окне сцены зажимаем правую кнопку мыши и летаем, нажимая WASD. Для большей скорости перемещения удерживаем Shift.

Кстати, перемещение без зажатого Shift не только медленнее, но и имеет один существенный недостаток при попытке переместиться слишком далеко, нас может отбросить на начальную точку. Shift решает данную проблему.

Следующим этапом будет расположение игрока перед камерой. Выложим модель игрока на сцену и с помощью инструмента Move tool установим его перед камерой, чтобы игрок был в поле её зрения.

Чтобы камера лучше видела игрока, можно развернуть её с помощью инструмента Rotate tool.

Настало время добавить кораблю способность двигаться. На данном этапе стоит рассказать ученикам о том, что всё поведение объектов полностью зависит от компонентов, которые находятся на этом объекте. Допустим, объект SpaceFighter содержит компонент Transform, который задаёт объекту его положение в пространстве. Чтобы корабль мог летать, необходимо добавить ему компонент физики. Выделим SpaceFighter и нажмём в панели настроек кнопку Add Component, в появившемся выпадающем списке выберем Physics->Rigidbody.

Если сейчас мы нажмём на Play, то мы увидим, что корабль падает.

Чтобы этого не происходило, нам необходимо отключить гравитацию. Для этого достаточно у компонента Rigidbody убрать галочку Use Gravity.

В самой нижней строке мы видим сообщение об ошибке. Это сообщение говорит нам о том, что требуется сделать пересчёт физической модели столкновения для объекта. Для этого откроем объект SpaceFighter, нажав на стрелочку рядом с ним и найдём объект Default. По умолчанию на данном объекте находится компонент Mesh Collider. Выставим на компоненте галочку Convex и увидим реальную физическую модель столкновений для данного объекта.

На следующем этапе стоит рассказать, что у объектов есть их видимая часть, а есть физическая модель столкновений, и далеко не всегда эти вещи имеют одинаковую форму.

Теперь заставим наш объект двигаться. Для этого в объект SpaceFighter, рядом с Rigidbody, добавим ещё один компонент Constant Force (выделено красным).

Данный компонент добавляет силу, которая будет двигать наш корабль. Чтобы объект полетел вперёд, выставим ему в отмеченном синим цветом поле значение в районе 100.

Нажав на Play, мы можем видеть, как корабль улетает вдаль.

Теперь, прикрепим камеру к игроку. Для этого достаточно объект Main Camera перетянуть мышью на объект SpaceFighter.

Должно быть так

Теперь камера находится внутри нашего космического корабля и поэтому двигается вместе с ним.

Далее, необходимо добавить управление нашему игроку. Для этого в папке CustomResources/Scripts найдём скрипт Player_Battleship и перекинем его на игрока.

Скрипт расчитан на работу с ConstantForce и поэтому в его поле Frc необходимо закинуть нужный компонент, перетянув его мышью за название.

Если мы попытаемся зайти в режим игры, то можем заметить, что корабль управляется слишком резко и слишком быстро набирает скорость. Это вызвано тем, что компонент Rigidbody, обеспечивающий физику, настроен по стандарту на массу в один килограмм. Добавим массу нашему космическому кораблю, а заодно немного поменяем значения замедления, чтобы корабль был более управляемым.

Теперь наш корабль, напротив, стал довольно медленно поворачиваться. Настроим управление корабля:

Теперь можно заметить ещё одну странность корабль игрока проходит сквозь корабль SF_Corvette-F3. Чтобы этого избежать, необходимо на корабль SF_Corvette-F3 добавить компонент Mesh Collider.

Обратите внимание, что галочку Convex ставить нет необходимости. Данная опция нужна лишь для движущихся объектов, а этот корабль неподвижен.

Осталось немного добавить фоновую музыку и звуки полёта.

Возьмём звук \Absolute Space & Sci-Fi Vol.1 - Sample Pack - Voltz Supreme\Preperation - 70 bpm\Variations\Preperation - No Snare or Vox.mp3 из папки проекта и просто перекинем на любой объект, допустим, на космический корабль SF_Corvette-F3.

В этом случае автоматически добавится компонент AudioSource, в котором можно будет настроить звук, например, убавить громкость (выделено синим). Рекомендуемый уровень громкости 0.3.

Чтобы добавить звук полёта, возьмем звук Standard Assets\Vehicles\Aircraft\Audio\FlightWind.wav
и перетянем его на игрока. В настройках поставим галочку Loop (выделено синим) это закольцует звук и он будет проигрываться постоянно. Скрипт Player_Battleship автоматически найдёт этот звук и будет управлять его громкостью в зависимости от скорости игрока.

Если учащиеся справилась с заданием раньше срока, можно добавить немного динамики нашему проекту. Для этого закинем на объект Main Camera скрипт Player_Camera и настроим в соответствии со скриншотом.

Также можно добавить следы на краях крыла: внутри объекта SpaceFighter есть две точки trail и trail_1.
Добавим на них компонент Trail Renderer и протестируем - должны получиться яркие розовые линии.

Чтобы это исправить, в компоненте Trail Renderer найдём массив Materials, раскроем его, найдём поле Element0 и нажмём на кнопку выбора- кружок с правой стороны поля.

Выберем белый материал, допустим, этот:

Чтобы при разгоне космического корабля края материала оставались видимыми, необходимо уменьшить время жизни линий до 1-й секунды.

В конце можно добавить простой прицел, создав объект типа Image и настроив его:

В поле Sprite компонента Image нажмём на кружок выбора и выберем текстуру прицела.

Выберем прицел.

В компоненте Image нажмём на появившуюся там кнопку Set Native Size (выделено красным). Дополнительно, можно выбрать цвет прицела, нажав на поле Color (выделено синим).

В конце занятия можно выполнить команду Build And Run, которая соберёт проект в виде уже готовой игры для компьютера, который ребята могут забрать домой, чтобы показать друзьям.
При этом появится диалоговое окно, где необходимо будет выбрать расположение и имя игры.

После данного действия будут созданы файл *.exe, папка *_GameData и UnityPlayer.dll, где * - выбранное имя. Файл UnityPlayer.dll в зависимости от версии может и не создаваться. Для работы готовой игры на другом компьютере все сгенерированные в ходе данного действия файлы и папки должны находиться в одной директории.

На этом мы завершаем первое занятие-знакомство с Unity 3D.

Следующие проекты - в следующих постах на habr. До скорых встреч!

P.S.: за помощь в подготовке проектов, невероятный преподавательский талант и незабываемый черный юмор, спасибо Александру Борисову!

Учебные материалы для школы программирования. Часть 2

Unity 3D - современный инструмент разработки компьютерных игр и приложений, разобраться с которым под силу не только взрослому, но и школьнику. Гипотезу о том, что профессиональные инструменты могут быть доступны для широкого круга пользователей, независимо от возраста и предшествующего опыта, удалось доказать мне на примере собственного образовательного проекта для школьников.

Сегодня, я продолжаю делиться с вами материалами, чтобы проделанная нашей командой работа, принесла максимум пользы учителям, руководителям детских и юношеских кружков технического / цифрового творчества, увлеченным родителям и конечно же ребятам всех возрастов, которые мечтают стать разработчиками компьютерных игр!

Домино

Цель данного занятия - научиться создавать и редактировать игровые объекты, компоненты и материалы. Итак, начнем!

Импортируем приложенный ассет. Скачать его можно по ссылке

Создаём новую сцену. На сцене создаём плоскость с помощью quad или plane, выставляем размер 200х200.

Создаём новый куб и придаём ему форму домино. На этом этапе нужно показать несколько способов, как это можно сделать инструментами или ручным вводом.

Далее, на наше домино надо закинуть Rigidbody, чтобы домино могли падать.

Для большего удобства был создан скрипт Reset, который по нажатию на пробел выставляет объекты в свои изначальные положения и сбрасывает им скорость. Листинг (для ознакомления преподавателя):

using System.Collections;using System.Collections.Generic;using UnityEngine;public class Reset : MonoBehaviour {  Rigidbody rig;  Vector3 startPos;  Quaternion startRot;    // Use this for initialization  void Start() {    rig = GetComponent<Rigidbody>();    startPos = transform.position;    startRot = transform.rotation;  }    // Update is called once per frame  void  Update() {    if(Input.GetKeyDown(KeyCode.Space)) {      if(rig) {        transform.position = startPos;        transform.rotation = startRot;        rig.velocity = Vector3.zero;        rig.angularVelocity = Vector3.zero;      }     }  }}

На его примере можно показать, для чего нужны скрипты.
Делаем небольшой трамплин и шарик, который будет толкать домино. На сферу незабываем добавить Rigidbody.

Этот этап урока отлично подойдет, чтобы рассказать о глобальной и локальной системе координат, о центре объекта и его позиции (center / pivot).

Несмотря на малый, с первого взгляда, объём занятия, у ребят уходит 1,5-2 часа. Время затрачивается не только на выставление домино в желаемой последовательности (рекомендуем каждому воплотить свою задумку по "узору" расположения костей), но и на разбор важных, для дальнейшей работы, тем: система координат, точки отсчёта, понимание углов Эйлера (pitch, yaw, roll), и масштабирования объектов.

Если занятие пройдёт быстрее, чем ожидалось, добавьте скрипт GameLogic, создав препятствие для шарика. Закиньте скрипт на пустой или статичный объект (пол или трамплин).

Этот скрипт по нажатию на пробел выставляет шарик в изначальное положение и включает-выключает объект-препятствие.

В конце занятия у ребят получается простой игровой проект. Не взирая на слабую визуальную составляющую (но вы можете в своем уроке уделить внимание текстурам), падающие костяшки вызывают бурю положительных эмоций!

Учебные материалы для школы программирования. Часть 3

Разрабатывая концепцию школы программирования, нам хотелось стать не только интересными для детей, но и понятными для родителей. Ведь решение о покупке курса принимается совместно. На старте проекта и тестировании бизнес модели, был сделан упор на родителя, казалось, что самое важное, удовлетворить запрос платящей целевой аудитории. Поэтому, первые открытые уроки и мастер классы были максимально интегрированы со школьной программой.

Для этого мы разбили группы по возрастам, посмотрели, какие учебники по геометрии, алгебре и физике выбирают близлежащие школы, определили перечень пересекающихся тем, выбрали те темы, которые наиболее наглядно можно раскрыть с помощью Unity, и приготовились к взрывному успеху! Но не тут-то было.

Для родителей, наша концепция показалась очень привлекательной, ведь каждый ломает голову над тем, как заинтересовать ребенка школьными предметами и повлиять на успеваемость. Но мы не учли, что любая польза меркнет, если отрок вышел с занятия без искрящихся глаз и улыбки до ушей. Все говорили, что идея классная, что такой курс стал бы отличным решением их проблем, но школьника занятие не зацепило, сложно, идти не хочет.

Следующим этапом, мы решили поговорить со второй половиной нашей целевой аудитории - детьми. Оказалось, ребята осознают, что надо научиться полезному, они "гуглят" курсы, смотрят кто чему учит. Но определяющим фактором для них выступает атмосфера занятия. Им важно, чувствовать себя в окружении единомышленников, совершать маленькие победы на каждом уроке, ощущать свободу и дружественность обстановки, и конечно же, здорово проводить время.

Решением стало снизить количество рассматриваемых тем из школьной программы, и добавить в проекты элемент узнаваемости, соревновательности и веселья! Так появилось занятие по сборке аналога игры Flappy Bird.

Цель занятия: научиться работать с 2д-физикой и Canvas при использовании последнего на разных разрешениях целевой платформы.

Рассматриваем с учащимися темы:

- включение AudioSource посредством Event-системы UI;
- детектирование тапа по экрану посредством Event-системы UI - Спрайты;
- система анимаций в разрезе 2D-игр;
- коллайдеры в 2D и их редактирование;
- сборка проекта под Android.

Поехали!

Создаём новый 2д-проект и импортируем приложенный ассет.
Проект практически готов, тем не менее, в нём отсутствует несколько ключевых элементов.
- отсутствуют движущиеся трубы;
- отсутствует прыжок по тапу по экрану;
- проект не настроен под компиляцию на Android.

Для начала научимся пользоваться спрайтами. В ресурсах игры лежит файл sprites.png, который импортирован как спрайт с пометкой Multiple, это позволяет посредством кнопки SpriteEditor разрезать его на несколько одиночных спрайтов.

На sprites.png также находится неразмеченная область, в которой лежит небольшой квадрат, светло-голубого цвета. Добавим его в новый спрайт. Спрайт закидываем прямо в окно инспектора, если он отображается некорректно, выставляем ему нужный для корректного отображения слой. Далее этот квадрат можно использовать для помощи игроку или, наоборот, ловушек.

Стоит рассказать ребятам об особенностях работы коллайдеров, накладываемых на спрайт. Например, на птице установлен Polygon Collider 2D, позволяющий точно подобрать форму коллайдера под спрайт без необходимости делать его выпуклым для симуляции физики, как в 3D.

Анимация спрайтов.

Следующим шагом будет создание движущихся труб. Трубы устроены следующим образом: пара труб с установленным между ними триггером со скриптом, убивающим игрока, расположены в одном объекте. Передвигать нужно именно этот объект. Записываем на него анимацию, выходим из режима записи и проверяем.

Стоит упомянуть, что, помимо положения спрайта, в окно можно закинуть и другой спрайт - при воспроизведении анимации он заменит собой предыдущий. Подобным образом делается анимированный огонь и прочие спрайтовые эффекты.

Для компиляции под Android важно не забыть про удобное управление. Для мобильных игр, в большинстве своём, оно должно осуществляться одним пальцем. Делается это довольно просто (решение не является оптимальным, но оно самое простое).

В Canvas создаём панель и делаем её абсолютно прозрачной.

Все элементы управления закидываем внутрь этой панели. Это обязательно. Если этого не сделать, панель и кнопки могут некорректно отвечать на нажатия.
На панель необходимо закинуть компонент EventTrigger, и создать новое поле OnPointerEnter. В это поле закидываем птицу и выбираем внутри метод Jump.

После этого птица корректно начнет реагировать на нажатия по экрану.

Компиляция проекта под андроид.
Зайдём в File->Preferences->External Tools. Внизу страницы находятся три поля - SDK, JDK и NDK. Рядом кнопки Browse и Download. Первая - для выставления нужной папки, в которую установлены sdk, jdk, ndk, вторая - перекидывает на страницу загрузки того или иного инструмента.

Сперва необходимо установить Android studio и необходимые пакеты инструментов и SDK. На момент написания этих строк, устанавливалось API уровня 16 и 25. Также для компиляции необходим JDK.
NDK для данного проекта устанавливать нет необходимости.

Далее необходимо зайти в File-> Build Settings , выбрать платформу Android и нажать Switch Platform.

Затем переходим в Edit -> Project Settings -> Player

В свитке Resolution and presentation выбираем расположение Landscape left, это заставляет экран всегда быть в одном положении и не поворачиваться, если включён автоповорот.

В свитке other settings необходимо выставить имя приложения в том же формате, что и стандартное. Тем не менее, изменить это поле обязательно, в противном случае компиляция не пройдёт успешно. Также необходимо выбрать минимальные и целевое API.

По желанию можно выставить иконку и компилировать. На выходе мы получим APK файл игры.
Если подключить телефон на андроиде в режиме отладки и нажать Build and Run, то игра автоматически установится на телефон и запустится.

Хочется напомнить, что представленные методические рекомендации к занятиям по Unity, разрабатывались для преподавателей информатики и программистов, работающих с ребятами.

Учебные материалы для школы программирования. Часть4

В первых публикациях я немного рассказывала про школу программирования, в рамках которой создавались проекты по Unity 3D. Знакомясь с нашими наработками, у многих возникали вопросы, которые нельзя оставить без внимания:

- Почему вы выбрали такую сложную программу? У детей нет в школах информатики, а значит, нет базовых знаний для освоения Unity.

Во-первых, свой выбор программы мы основывали на анализе конкурентов. Если на нашем рынке уже есть курсы/школы, которые дают основы программирования - значит нам надо предложить что-то иное, чтобы у ребят был выбор и возможность сделать шаг на ступень выше.

Во-вторых, как основатель проекта, я преследовала свою идею и мечту. Мне не хотелось учить ребят тому, что им нигде не пригодится, давать навыки, которые они не смогут перенести на другую деятельность. Поэтому, в основу проекта лег лозунг "Профессиональные инструменты доступные детям".

В-третьих, мы подобрали такую форму организации занятий, которая помогала всем чувствовать себя комфортно. И ребятам, кто с раннего возраста возится в компьютере, и ребятам, которые компьютер увидели впервые на нашем занятии (многие дети дома пользуются только телефоном/планшетом, и не имеют опыта работы с ПК).

- Почему занятия такие простые? Вы даете много готовых элементом, в чем суть обучения?

Построение образовательных траекторий требует дружелюбности, бесконечной эмпатии, гибкости и вариативности. К нам приходили разные ученики, с разным опытом, с разной мотивацией. Из разрозненной группы подростков, нам надо было сделать сообщество. А еще, нам надо было создать такое пространство, куда бы ребята хотели сами придти, а не потому что "мама сказала - надо!". Поэтому занятия облегчены, но для тех, кому дается легко - ты просто "вынимаешь" элемент из проекта, добавляя в него больше самостоятельности. Для тех, кому самый облегченный вариант не по зубам - рядом преподаватель (группы не более 7 человек), или товарищ, который всегда придет на помощь.

- Почему такая простая графика?

Проекты с "красивой" графикой - сложны, долгосрочны. Скорость переключения учащихся не позволяет настраивать физику движения одного персонажа весь урок. Также, опираясь на наш опыт, мы с уверенностью можем сказать, что в игре для детей важна не красивая картинка, а эмоции, которые вызывает игра. Если что-то падает, стреляет, смешно прыгает, мелькает - это вызывает бурю положительных эмоций. Именно эмоции возвращали ребят на наши занятия из раза в раз.

Перейдем от вопросов к делу!

Гравитационная комната

На уроке учимся:

- Работать с вертекснои привязкои при перемещении объектов (см. функцию клавиши V в Unity);

- Работать с привязкои к мировому пространству через Configurable Joint;

- Знакомим с акселерометром и гравитацией в разрезе игровых движков;

- Повторяем работы с rigidbody и коллаидерами.

Порядок выполнения

Создается новыи проект, импортируется приложенныи ассет, создается новая сцена. На сцене создается куб размером примерно 7х7х7, затем его размер, с помощью инструмента scale, меняют примерно до 7х0.3х7.

Данную фигуру размножают, поворачивают на 90 градусов и привязывают по углам с зажатои клавишеи V так, чтобы получился закрытыи куб. У стенки, которая находится с положительнои стороны оси Z, выключаем компонент MeshRenderer, в итоге, одна из стенок становится прозрачнои. Переименовываем ее в "Комната" и закидываем остальные стены, пол и потолок. Затем, размер всеи комнаты можно менять с помощью scale.

Из сферы и цилиндров создаем подобие лампочки, на сферу накладываем материал со стандартным шеидером и эмиссиеи. Внутри сферы создаем point light, а стандартныи directional light со сцены удаляем. Чтобы задать нашеи лампочке ось вращения, создаем пустои объект на самои верхушке провода лампочки, называем его "ось лампочки", закидываем в него все объекты, относящиеся к лампочке.

На ось накладываем Configurable joint, при этом, автоматически добавится rigidbody. Необходимо зафиксировать положение оси в мире, установив transform X, Y и Z в положение Locked.

Устанавливаем камеру так, чтобы она нормально покрывала всю комнату, при этом в Transform камеры будет установлен угол 180 градусов по Y.

Также, на сцену добавляются объекты, к которым применяется MeshCollider -> Convex и Rigidbody с массои в районе 4-5 кг.

Пишем скрипт, которыи в Update() содержит всего одну строку:

и закидываем в любои объект на сцене, допустим, в камеру. Для того, чтобы игра работала на слабых устроиствах, закидываем скрипт Resolution туда же. Этот скрипт принудительно занижает разрешение рендера до 800х450 на устроиствах с экранами большего размера.

Далее, компилируем на Android уже известным нам, из предыдущего урока, способом. Проверяем. Если все выполнено верно, лампочка будет отклоняться вниз по отношению к устроиству в любом положении, пока еи не мешает потолок, а все объекты падают в ту сторону, в которую наклонен телефон.

Учебные материалы для школы программирования. Часть5

Продолжаем учиться - играя! Это занятие небольшое, но очень важное для дальнейшего движения по образовательной траектории. Мы познакомимся с системой анимации, контейнерами, и попробуем различные анимационные комбинации.

Все материалы к занятию вы найдете здесь.

Порядок выполнения

Создадим новый проект, импортируем в него стандартные ассеты Characters и Prototyping. Из префабов Prototyping создадим подобие игрового уровня.

Создадим платформу и вызовем окно анимации.

Нажмем на Create и назовем нашу анимацию.

Переидем в режим записи и создадим новое правило для платформы - Transform->position.

Это необходимо, чтобы проставить первыи и последнии кеифреим.

Поставим курсор куда-нибудь посередине и подвигаем платформу.

Автоматически создался еще один кеифреим. Если запустить проект, можно заметить, что платформа двигается.

Чтобы игрок мог на нее запрыгивать и передвигаться вместе с неи, на платформе нужно создать коллаидер-триггер и назначить скрипт Platform.

Переключившись в режим Curves, немного изменим характер ее движения.

Платформа начала по-другому ускоряться и притормаживать. Если сеичас попытаться переместить платформу и нажать на плеи, то окажется, что платформа появится все равно в том же месте. Не лишним будет рассказать о зацикленных анимациях.

Создадим еще одну платформу, но вложим ее в пустои объект и выровняем в нули. Создадим новую анимацию.

Теперь, перемещая родительскии объект, можно перемещать платформу вместе с анимациеи.

Также, стоит коснуться работы аниматора. Наидем AnimatorController, выделим его и откроем окно Animator.
Создадим еще одну анимацию и настроим переходы.
На этом этапе стоит объяснить принципы работы аниматора и возможность создавать условные переходы и переходы между анимациями с блендингом.

Теперь платформа воспроизводит первую анимацию, затем, 2 раза вторую, и так - по кругу. Обязательно расскажите ребятам, о возможности менять скорость анимации в аниматоре.

В заключении урока, стоит объяснить, что система анимации - обширная тема, и мы затронули ее лишь поверхностно. Стоит дать ученикам возможность самостоятельнои работы, попутно отвечая на все возникающие вопросы.

Учебные материалы для школы программирования. Часть6

В Unity, в asset store, можно найти множество готовых объектов для будущей игры, но иногда, хочется сделать что-то своими руками. Для зданий, и других простых архитектурных объектов, мы часто использовали SketchUp, для "живых" анимированных объектов - Blender. На этом уроке, мы сами "вырастим" дерево в Unity!

Небольшое отступление для тех, кто следит за публикациями, но не решается попробовать включить в свои уроки новые инструменты. Попробуйте сделать первый шаг с 3D. Программ по 3D моделированию очень много, среди них есть настолько простые, что методом "тыка" можно освоить их за пару вечеров. Посмотрите обязательно:

• Tinkercad - составление фигур из геометрических форм;

• SketchUp - для более детально проработанных архитектурных объектов;

• ZBrush - можно создавать сложные, крутые модели, а можно ограничиться "лепкой" колобка, что тоже очень занятно!

Но вернемся к теме занятия, и рассмотрим, как создать дерево с помощью плагина SpeedTree, включенного в дистрибутив Unity.

Порядок выполнения

Создадим новыи проект, в нем создадим терреин.

Добавим на него объект 3D Object Tree

Добавим дереву ветки, создав блок веток. Увеличим их количество примерно до 20 (интересующие параметры выделены синим). В каждом блоке изменяем параметр Frequency (цветом на скриншоте не выделен).

Изменим их расположение, поменяв кривые распределения, длины, и поменяем ползунок стремления ветвеи к свету.

Далее, добавим к этим ветвям еще несколько веток.

Не забудем про листву.

Следующий шаг - выставление материалов.

Для деревьев важно выставлять материалы с помощью шеидера Nature. Импортируем стандартныи ассет Environment, он содержит готовые материалы. Материалы коры нужно назначить всем веткам. Если материал не подходит, Unity предложит использовать корректныи материал.

Жмем Apply и "переконвертирования" материала. Будьте осторожны, Unity часто вылетает на этом этапе.

Итак, дерево готово! Его можно разместить на терреине благодаря Mass Place Trees.

При должном усердии, можно получить вот такой лес:

Учебные материалы для школы программирования. Часть9

Продолжаем совершенствовать проект, в котором уже есть сделанные нами деревья, дом и освещение. Сегодня мы добавим эффект дождя. Этот большой блок уроков - единственный в программе. Мы стараемся избегать сложносоставных проектов. Для многих, это покажется странным, ведь по-настоящему стоящую игру, с графикой, интересными персонажами, уровнями и механиками можно сделать именно разбив на множество задач, которые в процессе обучения будут решаться. В итоге - большой, качественный игровой проект, который не стыдно показать.

Когда делаешь курсы для студентов/взрослых - программу строишь от результата, на основе карты компетенций, учитывая будущие задачи и процессы их сопровождающие, которые встретятся человеку на работе. Поэтому для такой аудитории, мы бы выбрали сложную архитектуру проекта.

Когда делаешь курсы для детей - в первую очередь, идешь от эмоционального опыта, учитываешь психо-физиологические особенности юного возраста, потребность в постоянном переключении и т.д.

Взрослый человек придет на курс, чтобы решить стоящую перед ним задачу (трудоустройство, карьерный рост, развитие хобби). Ребенку всегда важно чувствовать себя комфортно, среда и занятия должны стать для него мотивирующим фактором, ведь сила воли у многих еще не очень развита, и ходить на занятия потому что надо - "ну такое".

Перейдем от слов к делу.

Порядок выполнения

На занятии рассмотрим несколько принципов работы с системой частиц, и создадим эффект дождя.

В проект импортируем приложенный ассет. Ассет содержит текстуры, звук и стандартный контроллер игрока.
Создадим простую карту, поставим игрока, и внутри него на высоте около 30 метров создадим три системы частиц.

Назовём их Rain, Dust и Storm.

Начнём с самого дождя. Приведём настройки к указанным параметрам, уменьшим время жизни, изменим цвет, размер и иерархию.

Далее, изменим количество создаваемых частиц, форму, из которой будет идти эмиссия, и изменим скорость, чтобы дождь падал, немного ускоряясь.

Также, стоит поставить галочку ColorOverLifetime и выставить ему такое значение, чтобы дождь плавно исчезал и появлялся.

Создадим и настроим материал в соответствии со скриншотом.

Теперь, настроим рендер. Первое, что нужно сделать это закинуть материал и выставить ему режим отрисовки, как Stratched Billboard с растяжкой по длине 2. Обязательно нужно поменять MaxParticleSize, иначе частицы не будут апскейлиться и будет эффект, как будто они нас облетают.

На этом этапе сам дождь готов, теперь создадим дымку, которая отлично сойдёт и в качестве отдельного эффекта как облака пыли.

На этот раз, настроек чуть меньше.

Дальнейшие настройки мало чем отличаются от дождя, более того, цвет по времени применён тот же самый .

Самое интересное начинается в материале. Он отличается от остальных, т. к. будет анимирован.

Теперь, про саму анимацию. Покадровая анимация, в нашем случае, представлена одним материалом с наложенным на него текстурным атласом, в котором находятся все кадры анимации. Такой способ является стандартным во многих игровых движках и потому, такие текстуры можно легко найти в свободном доступе. Главное выставить правильное количество тайлов в листе.

Перейдем к грозовым облакам.

Облака будут сделаны из частиц без скорости, которые будут быстро появляться и медленно, с затуханием, исчезать.
Пожалуй, это самая лёгкая часть занятия.

Первое, что сделаем, это закинем эммитеры тумана и дождя в эммитер облаков. Для корректной работы выставим режим изменения размера на иерархический, в данном занятии нам это не понадобится, но в случае изменения размеров данная галочка должна быть установлена.
Заметьте, что мы используем Bursts для создания двойных облаков.

Также, нельзя обойти стороной и Color Over Lifetime. Он придаст нашим облакам эффект грозовых.

Далее, всё по стандарту создаём материал и настраиваем. Использована стандартная текстура дыма из Unity, она отлично пойдёт в качестве облаков.

Рисуем методом Horizontal Billboard, данный тип не поворачивает спрайт на игрока.
На сцену добавляем звук ливня. Звук довольно сильно добавляет эффект, подчёркивая систему частиц.

Дождь готов!

Учебные материалы для школы программирования. Часть8

Продолжим "природную" тематику. Ранее, мы учились делать деревья, построили простой домик, а сегодня добавим чуточку света! Создав простую сцену, мы научимся основам работы с динамическим освещением, различными видами источников света и создадим фонарик.

Материалы к уроку здесь. Ну что, поехали!

Порядок выполнения

Начнем с нового проекта, и, для экономии времени и сил, добавим в него ассет Nature Starter Kit 2.

Откроем демо-сцену.

Удалим из неё камеру, добавим игрока от первого лица из ассета Characters, и импортируем дом из прошлого урока.

Видно, что дом абсолютно белый и мы проходим сквозь него. Перейдём в настройки импорта модели и выставим галочку Generate Colliders.

Далее, перейдём во вкладку материалов модели и сменим тип импорта материалов с Internal на External. Кликаем "принять", при этом происходит импорт материалов из папок SketchUp. В итоге, дом становится материальным и раскрашивается в нормальные цаета.

Но дом "просвечивает" по углам - давайте избавимся от этой проблемы:

Для этого выставим компонентам Mesh Renderer параметр Cast Shadows в значение Two sided. Теперь, свет проходит только через окна.

Уберём синеву и снизим яркость света. Для этого откроем панель Lighting и выставим Ambient Color значение пониже.

Теперь, найдём источник направленного света и изменим его цвет и интенсивность. Сделаем почти чёрный цвет с лёгким синеватым оттенком.

Добавим на вход светильник создадим сферу и новый для неё материал, выставим светимость материала в виде светло-серого цвета.

У сферы отключим отбрасывание теней.

Внутри сферы создадим Point Light, у которого увеличим дальность и выставим тип теней Soft Shadows.

Теперь, займёмся созданием фонарика. Для этого в игрока, во вложенный объект, который содержит камеру, добавим компонент Light и выставим его в режим Spot.

Добавим фонарику дальности и направим всего игрока на стену так проще настраивать.

Зачастую, не обязательно увеличивать интенсивность света, бывает достаточно добавить дальность это убережёт от "пересветов" на ближних дистанциях.
Также, свету можно добавить в параметр Cookie световое пятно. Импортированный пак содержит как минимум 2 готовые текстуры.

Это световое пятно добавит нашему фонарику необходимый эффект.

Теперь, сделаем так, чтобы фонарик можно было выключать. Для этого, создадим новый скрипт.

using System.Collections;using System.Collections.Generic;using UnityEngine; public class Flashlight : MonoBehaviour {   bool isOn = false;  public Light lightComponent;   // Use this for initialization  void Start () {   }   // Update is called once per frame  void Update () {    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.F)) {      isOn = !isOn;      lightComponent.enabled = isOn;    }  } }

Закидываем его и указываем скрипту компонент, которым хотим управлять. При этом, мы должны отключить компонент света фонарика, чтобы при старте игры он был выключен.

Если учащиеся справились раньше, можно добавить звук включения / выклчюния фонарика: импортируем приложенный звуковой файл (в папке материалов к уроку), на объекте фонарика добавим компонент AudioSource и закинем в него звук, уберем чекбокс PlayOnAwake.

Код тоже придётся модифицировать, добавив обращение к AudioSource.

using System.Collections;using System.Collections.Generic;using UnityEngine; public class Flashlight : MonoBehaviour {   bool isOn = false;  public Light lightComponent;   // Use this for initialization  void Start () {   }   // Update is called once per frame  void Update () {    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.F)) {      isOn = !isOn;      lightComponent.enabled = isOn;      GetComponent<AudioSource>().Play(); // Звук фонарика    }  } }

На этом этапе разбор динамического света и основных его источников можно считать завершённым.

В начале статьи, вы найдете ссылку на полный проект, но в случае с неустановленным SketchUp на ваш компьютер, модель дома не распознается.

Учебные материалы для школы программирования. Часть10

Дорогой читатель! (произносить голосом Николая Дроздова)

Мы на юбилейном, десятом, проекте! Сегодня, стараясь избежать столкновения с полицией нравов, рассмотрим создание игры - бильярд. На этом занятии мы будем работать с системой материалов, освещением, и научимся использовать компоненты и скрипты без программирования.
В этой статье дано описание на примере полностью готового проета, но порядка выполнения работ это не меняет.

Порядок выполнения

Создадим новый 3D-проект, импортируем в него приложенный ассет. Ассет содержит звуки, скрипты и текстуры.

На сцену выставим плейн и зададим ему размер примерно 100х1х100. На плейн установим модель бильярдного стола.

Далее, создадим новый материал, применим ему текстуру ковра, уберём блеск, изменим тайлинг (см. скриншот) и закинем на Plane.

Настроим освещение: перейдем во вкладку Light, уберём скайбокс, и выставим заполняющий цвет потемнее.

Настроим туман, чтобы размыть края поля.

Добавим сверху стола источник света типа Spot и выставим ему мягкие тени.

Создадим новую сферу, добавим к ней Rigidbody и закинем, в поле физического материала коллайдера, материал Rubber.
Добавим скрипт Ball и настроим его.

Чтобы шар не был белым, создадим новый материал и настроим в соответствии со скриншотом.

Чтобы шар отражал мир, надо добавить на сцену новую Reflection Probe и запечь.

Удалим стандартную камеру. Следующим шагом будет добавление своей камеры на сцену. Для этого используем префаб FreeLookCameraRig. Настроим его, чтобы он следил за шаром, добавим скорости линейной и поворота.

Сразу же настроим камеру. Выставим ей очистку экрана цветом, в качестве цвета возьмём чёрный.

Далее необходимо создать 15 материалов по номерам шаров, как на скриншоте выше. Создадим новые сферы, добавим к ним Rigidbody и настроим физический материал коллайдера.
Выставим их на сцену, применим материалы и дадим им имена, соответствующие их номеру. В имени должна быть только цифра.

Для звука ударов шаров служит скрипт ImpactSound. Его необходимо добавить игроку и каждому шарику.

Теперь, необходимо добавить прицел. Создадим UI->Image, привяжем к ценру экрана и закинем в него картинку прицела.

На данном этапе, шар должен свободно кататься по полю по нажатию пробела, бить другие шары и издавать звук удара.
Далее, создадим пустой объект и закинем на него скрипт GameLogic.
Не забудьте создать AudioSource, выставить звук часов и галочки PlayOnAwake и Loop.

Скрипт следит за временем и ловит попавшие в него шары. Для того, чтобы скрипт мог это делать, необходимо выставить ему коллайдер и поставить галочку is Trigger.

Триггер большой, размером 200х1х200 метров, расположен чуть ниже уровня стола, триггер ловит шары и считает их, а в случае попадания шара игрока он перезагружает уровень. Для того, чтобы наш скрипт мог отличать игрока от других шаров, необходимо выставить игроку тег Player.

Скрипт требует двух текстовых полей для отображения времени и количества шаров.
Для начала создадим панель, закинем на неё Event Trigger и настроим на метод Shoot внутри скрипта игрока. Альфу выставим в ноль, чтобы панели не было видно.

Далее, создадим внутри ещё одну панель, привяжем её внизу экрана и создадим внутри два текста:

Настроим скрипт GameLogic, используя эти два текстовых поля. Также, закинем звук попадания в лузу.

Теперь добавим ещё один скрипт - Score.

Как видно, он тоже требует 2 текста. Можно продублировать прошлую панель, привязать её к верху экрана и настроить скрипт на неё.

По желанию, можно добавить ещё одну панель с парой кнопок для выхода из игры, закинуть скрипт RestartAndExit и настроить кнопки на него.

Таже можно добавить максимальный счёт. Создав ещё одно текстовое поле.

Закинем скрипт MaxScore на объект с GameLogic и настроим его на созданное текстовое поле.

На данном этапе игру можно считать готовой. Не забываем перезапечь освещение и отметить статью, как понравившуюся!