Unity 3D 巡逻兵

3D Game
博客

要求：

  • 创建一个地图和若干巡逻兵(使用动画)；

  • 每个巡逻兵走一个3~5个边的凸多边型，位置数据是相对地址。即每次确定下一个目标位置，用自己当前位置为原点计算；

  • 巡逻兵碰撞到障碍物，则会自动选下一个点为目标；

  • 巡逻兵在设定范围内感知到玩家，会自动追击玩家；

  • 失去玩家目标后，继续巡逻；

  • 计分：玩家每次甩掉一个巡逻兵计一分，与巡逻兵碰撞游戏结束；

说明：

新建一个空对象，将 FirstSceneController.cs , PatrolFactory.cs , UI.cs 挂载到该对象上即可运行。

使用WSAD或者方向键控制方向，WS控制前进后退，AD控制向左右转向。空格键加速。

若WSAD无法正常工作，切换键盘为大写英文或者使用方向键控制即可。

游戏里共有三类对象，分别为玩家，巡逻兵，和地板。玩家我是在Asset Store里找的资源，巡逻兵为老师给的Garen，地板即是简单Cube与Plane的组合，其实还贴了墙纸，只不过摄像机看不清纹路。

效果图：

效果图

实现：

  1. Action

    接口，声明玩家的动作：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    public interface Action
    {
        void move(float x, float z);//移动玩家
        void gameOver();//游戏结束
        void changeScore();//加分
    }

    ​

  2. Director

    导演类，使用单例模式实现：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    public class Director : System.Object
    {
        private static Director _instance;
        private bool isEnd = false;//标志游戏是否结束
        public SceneController currentSceneController { get; set; }
        public static Director getInstance()
        {
            if (_instance == null)
            {
                _instance = new Director();
            }
            return _instance;
        }
        public bool getState()
        {
            return _instance.isEnd;
        }
        public void end()
        {
            _instance.isEnd = true;
        }
        public void reset()//重新开始游戏
        {
            _instance.isEnd = false;
        }
        public int getFPS()
        {
            return Application.targetFrameRate;
        }
        public void setFPS(int fps)
        {
            Application.targetFrameRate = fps;
        }
    }

  3. ScoreRecorder

    记分员，同样采用单例模式：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    public class ScoreRecorder:System.Object//记分员
    {
        private int score = 0;

        private static ScoreRecorder instance;
        public static ScoreRecorder getInstance()
        {
            if(instance == null)
            {
                instance = new ScoreRecorder();
            }
            return instance;
        }
        public void record()//加分
        {
            instance.score++;
        }
        public int getScore()
        {
            return instance.score;
        }
        public void reset()
        {
            instance.score = 0;
        }
    }

  4. PatrolFactory

    工厂模式，由于此次不牵扯回收问题，所以只用写创造巡逻兵即可：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    public class PatrolFactory : MonoBehaviour {

        List<GameObject> list = new List<GameObject>();
        public List<GameObject> getPatrolmans()
        {
            int[] x = new int[2] { -10, 5 };
            int[] z = new int[3] { -5, 0, 5 };
            Vector3[] location = new Vector3[9];
            int count = 0;
            for(int i = 0;i < 2; i++)
            {
                for(int j = 0;j < 3; j++)
                {
                    GameObject patrolman = Instantiate(Resources.Load("Prefabs/Patrolman"), new Vector3(0, 0, 7), Quaternion.identity) as GameObject;
                    location[count] = new Vector3(x[i], 0, z[j]);
                    patrolman.transform.position = location[count];
                    patrolman.GetComponent<Animator>().SetBool("run", true);//默认巡逻兵为移动
                    list.Add(patrolman);
                    count++;
                }
            }
            return list;
        }
        
        public void removeRigid()//结束后调用，移除刚体，以免对象之间继续碰撞
        {
            for(int i = 0;i < list.Count; i++)
            {
                list[i].GetComponent<Animator>().SetBool("run", false);
                list[i].GetComponent<Animator>().SetBool("idle", true);
                Destroy(list[i].GetComponent<Rigidbody>());
            }
        }
    }

  5. PatrolmanController

    负责控制巡逻兵的逻辑部分，需将其绑定到巡逻兵预制上。

    我认为本次作业的难点有一大半出在此处，关键在于如何实现碰撞和如何处理碰撞。

    关于实现碰撞：

    • 首先，给巡逻兵，墙体和玩家添加刚体，并且不使用重力，给墙体选中 is Kinematic 属性，使其不会移动。这是碰撞产生的先决条件。
    • 其次，给巡逻兵，墙体和玩家添加碰撞器，设置好大小，尤其是玩家和巡逻兵，使用 Capsule Collider 直径以刚好包住对象为宜。
    • 最后，给巡逻兵添加触发器，即添加 Box Collider ，半径可设置稍微大一点，选中 isTrigger ，这样就可以啦。

    以下是关于碰撞及触发逻辑的处理，需要注意的是，若巡逻兵在追逐玩家的过程中，玩家跑到了墙后面，或者说玩家与巡逻兵之间仅一墙之隔，巡逻兵也需优先处理碰撞到墙的情况，即碰墙或巡逻兵的优先级高于碰玩家。

    这样处理的好处是不会出现隔山打牛的情况，或者巡逻兵穿墙而入，并且代码量不多。

    最后，当巡逻兵追逐玩家时，速度会加快，远离之后速度恢复正常。

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    64
    65
    66
    67
    68
    69
    70
    71
    72
    73
    74
    75
    76
    77
    78
    79
    80
    81
    82
    83
    84
    85
    86
    87
    88
    89
    90
    91
    92
    93
    94
    95
    96
    97
    void OnCollisionEnter(Collision collision)//碰撞
    {  
        if(collision.gameObject.tag == "patrolman")
        {
            canFollow = false;//添加变量，当与其他巡逻兵或者墙体碰撞时，优先处理
          
            direction = (direction + 1) % 4;
            setNewPath();
        }
        else if(collision.gameObject.tag == "wall")
        {
            canFollow = false;
            direction = (direction + 1) % 4;
            setNewPath();
        }
        if (collision.gameObject.tag == "player" && !dir.getState()&&canFollow)
        {
            if (hit != null)
            {
                this.GetComponent<Animator>().SetBool("attack", true);
                dir.end();
                hit();
            }
        }
    }
    void OnCollisionExit(Collision collision)//退出碰撞
    {
        if(collision.gameObject.tag == "patrolman"|| collision.gameObject.tag == "wall")
        {
            canFollow = true;
        }
    }

    void OnTriggerEnter(Collider other)//进入触发器范围
    {
        if(other.transform.tag == "player" && !dir.getState() && canFollow)
        {
            target = other.transform.position;
            this.transform.LookAt(other.transform.position);
            speed *= 2;
        }
    }

    void OnTriggerExit(Collider other)//退出触发器范围
    {
        if (other.transform.tag == "player" && !dir.getState() && canFollow)
        {
            if (scoreRecord != null)
            {
                scoreRecord();
            }
            setNewPath();
            speed /= 2;
        }
    }

    void setNewPath()
    {
        System.Random ran = new System.Random();
        length = ran.Next(5, 6);
        x = this.transform.position.x;
        z = this.transform.position.z;
        if (direction == 0)
        {
            x -= length;
        }
        else if (direction == 1)
        {
            z += length;
        }
        else if (direction == 2)
        {
            x += length;
        }
        else if (direction == 3)
        {
            z -= length;
        }
        if(x < -15)//若超出地图，则设置边缘
        {
            x = -14;
        }
        if(x > 15)
        {
            x = 14;
        }
        if(z < -15)
        {
            z = -14;
        }
        if(z > 15)
        {
            z = 14;
        }
        target = new Vector3(x, 0, z);
        this.transform.LookAt(target);
    }

  6. FirstSceneController

    场景控制器，继承 Action 和 SceneController 接口，实现相应函数。

    本次游戏的另一个重点，订阅与发布模式也在此实现。

    FirstSceneController 订阅了 PatrolmanController 发布的事件，并且做出相应的动作.

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    void Enable()//订阅事件
    {
        PatrolmanController.hit += gameOver;
        PatrolmanController.scoreRecord += changeScore;
    }
    void Disable()//取消订阅
    {
        PatrolmanController.hit -= gameOver;
        PatrolmanController.scoreRecord -= changeScore;;
    }

    实现接口：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    public void LoadResources()
    {
        director = Director.getInstance();
        director.currentSceneController = this;

    }
    public void move(float x, float z) {
        if (!director.getState())
        {
        
            player.GetComponent<Animator>().SetBool("run", true);
            player.transform.Translate(0, 0, z * Time.deltaTime);
            player.transform.Rotate(0, x * rotate_speed * 3 * Time.deltaTime, 0);
            if (player.transform.position.y != 0)//确保y为0
            {
                player.transform.position = new Vector3(player.transform.position.x, 0, player.transform.position.z);
            }
            if (player.transform.localEulerAngles.x != 0 || player.transform.localEulerAngles.z != 0)//确保只能左右旋转
            {
                player.transform.localEulerAngles = new Vector3(0, player.transform.localEulerAngles.y, 0);
            }
        }
    }

    public void gameOver() {
        director.end();
        player.GetComponent<Animator>().SetBool("run", false);
        player.GetComponent<Animator>().SetBool("idle", true);
        Destroy(player.GetComponent<Rigidbody>());
        factory.removeRigid();
        Disable();
    }
    public void changeScore()
    {
        score.record();
    }

  7. UI

    实现了基本的计时器，计分和重新开始选项。

    由于巡逻兵追逐速度加快，并且触发器的范围并不是很大，所以容易造成玩家基本不可能逃出巡逻兵的魔爪。所以我设置了按下 Space 键加速的功能，方便逃出追捕范围，容易得分，可以多次在死亡的边缘试探。

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    17
    18
    19
    20
    21
    22
    23
    24
    25
    26
    27
    28
    29
    30
    31
    32
    33
    34
    35
    36
    37
    38
    39
    40
    41
    42
    43
    44
    45
    46
    47
    48
    49
    50
    51
    52
    53
    54
    55
    56
    57
    58
    59
    60
    61
    62
    63
    void Update()
    {
        action = Director.getInstance().currentSceneController as Action;
        float offsetX = Input.GetAxis("Horizontal");
        float offsetZ = Input.GetAxis("Vertical");
        action.move(offsetX * rate, offsetZ * rate);

        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            rate *= 3;
        }
        if (Input.GetKeyUp(KeyCode.Space))
        {
            rate = 3;
        }
        if (flag == 1)
        {
            timer += Time.deltaTime;
            if (timer >= 1f)
            {
                second++;
                timer = 0;
            }
            if (second >= 60)
            {
                minute++;
                second = 0;
            }
            if (minute >= 60)
            {
                minute = 0;
            }
        }
    }

    void OnGUI()
    {
        str = string.Format("{0:00}:{1:00}", minute, second);//计时器
        str = "Time: " + str;
        GUIStyle style = new GUIStyle();
        style.fontSize = 20;
        GUI.Label(new Rect(520, 0, 100, 200), str, style);

        int score = s.getScore();//记分
        string ss = "Score: " + score.ToString();
        GUI.Label(new Rect(0, 0, 100, 200), ss, style);

        if (director.getState() == true)
        {
            flag = 0;
            if (GUI.Button(new Rect(280, 130, 100, 50), "RESET"))
            {
                flag = 1;
                timer = 0;
                minute = 0;
                second = 0;
                director.reset();
                s.reset();
                SceneManager.LoadScene("Scene");
            }
        }
       
    }

总结：

本次作业还是有些难的，不过收获也颇多，除了订阅与发布模式，动画系统、碰撞器、触发器等部件的特性也有了很多了解。上课跟着老师做，跟自己独立完成还是有很大区别的，还是要勤动手啊。

就是过程有点痛苦。

查看代码点这里 ，附上演示视频。

分享到 评论