[Unity] 從零開始的學習心得 #2 – Unity 的基本組成
此篇文章是《從零開始的 Unity 學習心得》系列的第二篇文章，這個系列是記錄我對 Unity 的開發及學習心得，包含我用何種方式去理解 Unity 的運作，並且在我所知的範圍內盡可能說明相關原理與開發要點。完整系列的目錄可以參考：
這次主要重點放在 場景、物件、組件 的關係，以及撰寫 MonoBehaiour 腳本時可能會用上的一些經驗談。
Unity 的跨平台特性
Unity 作為商業引擎的一個特色，就是它並不止針對一個系統平台去設計，一個 Unity 專案可以在極小的變動下，就分別發布到電腦 (Windows、OSX)、行動裝置 (Android、iOS)，甚至掌上遊樂機 (PSV)、家用主機 (XBox) 都在 Unity 的守備範圍內。雖然做不到不改動就可以無痛轉換，但跨平台算是 Unity 的一大特色。
簡單解釋這個跨平台特性的原理，可以把 Unity 輸出的遊戲可分成兩個部分：Unity Player 以及 Unity Assets。
就像播放器之於影片一般，在不同的平台上用上的不同的播放器，可以播放同一段影片，呈現出基本相同的內容；Unity 在輸出專案時，會針對平台提供一個 Unity Player 作為啟動器，並將專案內容打包成一份或數份 Unity 專屬的 Assets 檔案，作為播放的內容。
所以將 Unity，或者說所有的遊戲當成可以互動的影片，是很直觀的想像。
Unity 的基本組成 - 場景、物件、組件
初接觸 Unity 開發，有幾個項目是會早期會先認識到的：
- 場景(Scene)
- 物件(GameObject)
- 組件(Component)
場景(Scene)
在 Unity 遊戲執行時，都會有個運作中的場景。在編輯器之中，可以看到遊戲的3D模型、攝影機與燈光等物件會被佈置在場景中，場景(Scene) 就像是影像拍攝的片場一般，是作為 Unity 運作的根基。
場景可以被儲存為一個檔案，使遊戲進行能在數個場景間切換，也因此在遊戲打包輸出時也需要指定一個初始場景。而 Unity 遊戲被啟動時，會先載入並啟動初始場景的運作，遊戲迴圈(Game Loop) 也會在場景完成載入後開始生效，如果沒有場景的存在，接下來提到的 物件(GameObject) 及 組件(Component) 便沒辦法加入遊戲迴圈中發生作用。
物件(GameObject)
物件是在編輯器中，可以被看見與操作的主要實體。在場景中佈置物件，就像是在佈置舞台劇的道具一般，不同的物件會在場景中發揮不同的作用：可以打光的 Light物件、形成實體的 Mesh物件、將場景拍攝為遊戲畫面的 Camera物件。
各式各樣的的功能物件，我們都可以通一稱為 GameObject，雖然很難表達這些 GameObject 在軟體原理上的地位，但可以把它想成"事物的載體"，用來表達一個遊戲中的"存在"之標的。一個最單純的 GameObject，就只是一個遊戲中的"存在"，它會在場景中有個位置，成為 Unity Game Loop 的一部分，但不代表實際的作用，實際作用的部分要由 組件(Component) 來說明。
組件(Component)
我們在編輯器選取了任何一個 GameObject，就會在 Inspector 視窗 中看到一連串的欄位跟資訊，每個 GameObject 擁有的欄位跟資訊有些相同，又有些不同。
這些是稱為 組件(Component) 的重要元素，用哲學一點的話來說，是它們為 GameObject 這"存在"賦予了"功能與意義"。有些組件是每個物件都有的，如 Transform；有些組件是賦予物件特殊地位的，如 Camera。我們可以從選單創建各式各樣的物件，而這些物件之所以不同，就是因為它們一開始所擁有的組件不同。
用比較虛幻飄渺的用詞來比喻，場景代表了虛擬的"絕對空間"，物件代表了空間中的"存在"，組件則賦予了各自不同的"作用與身份"。
組件腳本的基本類別 - MonoBehaviour
雖然 Unity 已經內建了超多 Component 可以使用，但要靠這些 Component 做出所有期望的遊戲規則與設計還是有點強人所難，所以一般開發 Unity 遊戲都會需要自行撰寫程式碼腳本，設計自己所需要的 Component。
自己設計 Component 最主要的目的是為了自訂遊戲的邏輯，屬於 Game Loop 中 Update 的一環，也是不同遊戲之間差別最巨大的部分；另外也有可能是為了為了將 Unity 提供的 Input Trigger (玩家輸入的觸發器) 銜接到自訂的 Update 邏輯，或者針對 Unity 的 Rendering 階段進行調整或補充，呈現特別的特效等。
在上一篇文章說明 Game Loop 時有提到，Unity 就像在引擎的運作流程中留下許多空格，交由開發只去填入希望的邏輯，或者連接對應的玩皆輸入，變成期望的遊戲成品。為了能適當且合理的使用 Unity MonoBehaviour 提供的空格欄位 - Unity Event Function，閱讀文件並了解相關的運作順序有著相當大的意義。
說明 Update 流程的官方文件：https://docs.unity3d.com/Manual/ExecutionOrder.html
可以稱為百大錯誤之首的 Unity 執行意外：Null Reference Exception，除了場景設置不完善，最普遍的發生原因便是因為忽略了 MonoBehaviour 中各個事件 (Event) 的執行時機，在 runtime 時調用了還未準備完成的對象或資源。
以最常使用的 Awake、Start、Update 來說明：
- 對單一組件來說 Awake 必定先於 Start，然後是 Update。
- 場景中的預先擺設物件之間， Awake 必定會在任何 Start 之前完成；也就是 Awake 會是整個場景執行完畢，然後才輪到任何 Start。
- 用腳本 Instantiate Prefab 物件不會依照上一點邏輯。
以這兩點來說，便可以知道 Awake 要避免去呼叫不同的物件資源，避開物件之間的互動；而 Start 可以進行物件之間的互動，但互動雙方要將事前準備工作在 Awake 全部完成。
當使用到的 Unity Event Function 越多，這些內建於 Unity 的細節便有可能使你開發的遊戲產生問題。所以我會告訴一些初心者：
Unity 沒有讀心晶片，只有你先去理解它的細節，並適當地傳達你的邏輯(寫好腳本，寫對程式)，Unity 才會回應你的期待。