Unity 3D 鼠标打飞碟之改进版

2018-04-24

3D Game

博客

效果图：

效果图

场景也可加天空盒等组件进行优化，选择很多。

要求：

按 adapter模式 设计图修改飞碟游戏
使它同时支持物理运动与运动学（变换）运动

思路：

新建一个 IActionManager 类来管理动作，CCActionManager 和 PhysisActionManager 负责具体的运动学和物理引擎实现动作。其余 DiskFactory , DiskData 稍作修改即可。

实现：

Action

接口，声明基类的动作：

public interface IAction
{
    void play();
    void randomAction(int num, int level);
    void remove(DiskData disk);
}

IActionManager

基类，实现接口动作，有两个类的对象和一个模式选择变量，当用户选择不同的模式时，实现不同的动作，以 play() 为例：

CCActionManager cc;
PhysisActionManager ph;
int mode;
public IActionManager()
{
    cc = new CCActionManager();
    ph = new PhysisActionManager();
    mode = 0;
}
public void setMode(int i)
{
    mode = i;
}
public void play()
{
    if (mode == 0)
    {
        cc.play();
    }
    else
    {
        ph.play();
    }
}

CCAction

运动学类，通过坐标变化来实现运动，包含一个单例类的 DiskFactory ，用来回收和生产飞碟：

List<DiskData> diskList;
DiskFactory diskFactory;
float gravity = 9.8f;
Color color;

public CCActionManager()
{
    diskList = new List<DiskData>();
    diskFactory = DiskFactory.getInstance();
}

其次，在 randomAction() 类中，通过不同的 level 来区分不同的难度，主要体现在速度不同：

public void randomAction(int ufoNum, int level)
{
    setColor(level);
    for (int i = 0; i < ufoNum; i++)
    {
        Vector3 position = new Vector3(0, 0, 0);//飞碟的起始位置
        float speed = level * 10f;//飞碟速度
        Vector3 direction = new Vector3(
            UnityEngine.Random.Range(-10f, 10f),
            UnityEngine.Random.Range(40f, 80f),
            UnityEngine.Random.Range(50f, 100f));//飞碟方向
        direction.Normalize();//单位化该方向向量，以免产生较大误差
        Ruler ruler = new Ruler(color, position, speed, direction);//新建一个规则
        diskList.Add(diskFactory.getDisk(ruler));//添加飞碟
    }
}

再者，在 FirstSceneCtroller 类中每一帧会调用 play() 函数，以此实现飞碟的运动和回收：

public void play()
{
    for (int i = 0; i < diskList.Count; i++)
    {
        move(diskList[i]);//移动飞碟
    }
    for (int i = 0; i < diskList.Count; i++)
    {
        if (diskList[i].gameObject.transform.position.y < 0)//若飞碟低于地面，则回收
        {
            remove(diskList[i]);
        }
    }
}

PhysisActionManager

此类负责实现物理引擎实现UFO运动，基本思路与运动学较为相似，区别是需要给UFO加一个外力，让其自己运动而不是人为的坐标变换。

我选择的方法是给UFO添加 ConstantForce 组件，一个恒力，以此实现运动效果，当物体被回收时，去掉这个恒力，具体实现代码在 DiskData 类中，如下：

public void setForce(Vector3 f)
{
    this.gameObject.AddComponent<ConstantForce>().force = f;
}
public void removeForce()
{
    Destroy(this.gameObject.GetComponent<ConstantForce>());
    Destroy(this.gameObject.GetComponent<Rigidbody>());
}

randomAction() 如下：

public void randomAction(int ufoNum, int level)
{
    setColor(level);
    for (int i = 0; i < ufoNum; i++)
    {
        Vector3 position = new Vector3(0, 0, -20f);
        float speed = level * 10f;//飞碟速度
        Vector3 force = new Vector3(
            UnityEngine.Random.Range(-5f, 5f),
            UnityEngine.Random.Range(10f, 12f),
            speed);
        Ruler ruler = new Ruler(color, position, 0, Vector3.zero);//新建一个规则
        diskList.Add(diskFactory.getDisk(force,ruler));//添加飞碟
    }
}

此外，在 play() 函数中，就不需设置 move 函数了，只需回收飞碟即可。

FirstSceneCtroller

场景控制器，负责整个场景的调度，其中加入 IActionManager 的对象，实现物体运动：

Director director;
IActionManager ac;
ScoreRecorder score;
float interval = 0;//发射飞镖的间隔时间
int level = 0;//难度级别
public int ufoNum = 1;//每一次发射飞碟的数目

void Awake()
{
    director = Director.getInstance();//单例类
    director.currentSceneCtroller = this;
    score = ScoreRecorder.getInstance();
    LoadResource();
}

public void LoadResource()
{
    ac = new IActionManager();
}

注意这里除了导演类的实例外，还有个记分员的实例，其实现与导演类相似，负责场景中的计分，实现十分简单，详见代码，在此不多加赘述。

在场景中，每一帧都会调用一次物体的运动函数，实现刷新效果：

void Update()
{
    interval += Time.deltaTime;
    if (interval >= 1f && director.state == State.PLAYING && level > 0)//若间隔大于1s且处于play且已设置好level
    {
        ac.randomAction(ufoNum, level);
        interval = 0;//间隔重新置为0
    }
    ac.play();

    if (Input.GetButtonDown("Fire1"))//开火
    {
        Vector3 mousePosition = Input.mousePosition;
        Camera cam = Camera.main;
        Ray ray = cam.ScreenPointToRay(mousePosition);
        RaycastHit hit;
        if (Physics.Raycast(ray, out hit))
        {
            score.record(level);//计分
            recycle(hit.transform.gameObject.GetComponent<DiskData>());//回收
        }
    }
}

DiskFactory

该类负责UFO的制作与回收，即工厂类，主要有两个list，分别存已用过的飞碟和回收的：

public DiskData diskPrefab;//飞碟预制
public static DiskFactory _instance;
List<DiskData> used;//已用过的
List<DiskData> free;//未用

负责生产飞碟的函数共有两个版本，分别是对于 CCActionManager 和 PhysisActionManager 类的，差别不大，主要区别在是否添加恒力，以下以运动学的为例：

public DiskData getDisk(Ruler ruler)//根据参数设置飞碟
{
    DiskData disk;
    if (_instance.free.Count > 0)//若不空，则从中找
    {
        disk = _instance.free[0];
        _instance.free.RemoveAt(0);
    }
    else
    {
        disk = Instantiate(diskPrefab);
    }
    disk.ruler = ruler;
    _instance.used.Add(disk);
    return disk;
}

回收飞碟类：

public void freeDisk(DiskData disk)//回收飞碟
{
    _instance.free.Add(disk);
    if (!_instance.used.Remove(disk))//抛出错误
    {
        throw new System.Exception();
    }
}

DiskData

飞碟类，包含一个 Ruler 类，包含飞碟的种种规则，也可不封装成类，皆可。

Ruler _ruler;
public float x = 0, y = 0, z = 0;//用于存储该飞碟在飞行方向上的速度
public Ruler ruler
{
    get
    {
        return _ruler;
    }
    set
    {
        _ruler = value;
        x = value.speed * value.direction.x;
        y = value.speed * value.direction.y;
        z = value.speed * value.direction.z;
        gameObject.GetComponent<Renderer>().material.color = value.color;
        gameObject.transform.position = value.position;
    }
}
public void setForce(Vector3 f)
{
    this.gameObject.AddComponent<ConstantForce>().force = f;
}
public void removeForce()
{
    Destroy(this.gameObject.GetComponent<ConstantForce>());
    Destroy(this.gameObject.GetComponent<Rigidbody>());
}

需要注意的是，在使用该类时，需将其绑定到制作好的预制上，然后删除对象，即可正常使用。此时，代码中的 gameObject 就指的是脚本文件绑定的对象，即预制。

将 UI.cs ， DiskFactory.cs ， FirstSceneController.cs 拖到空对象上，拖入预制，即可运行，可自主设置每次出现的飞碟数。

还有 BaseCode.cs ， UI.cs 等文件就不加赘述了，详情可见Github 源码。

如果有任何不懂的话，可参考第一版鼠标打飞碟和演示视频。