Unity3D坦克大战(附代码和原理讲解)

写在前面

这是一个在学习Unity中的人实现的3D坦克大战

完整效果展示

项目地址：https://github.com/hahahappyboy/MyUnityProjects

原理讲解

（1）主相机跟随效果

原理讲解
1、用摄像机的坐标减去玩家的坐标就能得到摄像机相对于玩家向上和向后的距离

对应代码

camera2PlayerDir = this.transform.position-playerTransform.position;
playerUp = camera2PlayerDir.y;
playerBack= camera2PlayerDir.z;

2、用玩家移动后的位置+摄像机相对于玩家向上的距离×Vector3.up+摄像机相对于玩家向后的距离×playerTransform.forward(玩家当前的朝向)就能得到摄像机要移动到的位置

对应代码

targetPosition = playerTransform.position + Vector3.up * playerUp + playerTransform.forward * playerBack;

3、使用Vector3.Lerp让摄像机移动更加平衡。摄像机旋转的度数就是玩家旋转的度数。

（2）副摄像机跟随效果

原理讲解
右上角的副摄像机负责看Tank的背后，我这里用了一个比较粗暴的方法，直接把副摄相机作为玩家的子物体，这样就完成了自动跟随了，然后再设置副摄像机的相对位置即可

（3）随机生成敌人效果

原理讲解
为了让生成的敌人不会重叠，即生成在同一个地方导致两个坦克碰撞到一起，需要用到Physics.CheckSphere这个函数。
首先将地图边界和地面的Layer设置Plane

然后在代码中使用LayerMask layerMask = ~LayerMask.GetMask("Plane");让射线不检测Plane这个层级的物体

LayerMask layerMask = ~LayerMask.GetMask("Plane");//等价于~(1<<6)
do {
    randomX = Random.Range(-createX, createX);
    randomY = Random.Range(-createY, createY);
} while (Physics.CheckSphere(new Vector3(randomX,0,randomY),createRadius,layerMask));

（4）敌人移动和转向效果

原理讲解
1、使用Vector3.Distance函数判断玩家与敌人的距离
当距离小于11m，说明到达射程，所以要转向玩家，然后开火
当距离小于14m大于11m时，说明没到达射程，所以要转向玩家，并且向玩家方向移动
当距离大于14m时，说明没有看到玩家，所以随机移动和随机转向。
2、当距离小于11m时，转向玩家
通过enemy2PlayerDir = playerTransform.position - this.transform.position;得到敌人只想玩家的方向向量
再使用Quaternion targetRoate = Quaternion.LookRotation(enemy2PlayerDir)将这个方向向量转为四元数
最后使用Quaternion.Lerp( this.transform.rotation,targetRoate,turnSmoothSpeed * Time.deltaTime);进行平滑转向

3、当距离小于11m时，向玩家开火
通过初始化炮弹过后，给炮弹的刚体加一个速度来实现。

int fireSpeed = Random.Range(5, 15);
bullet = Instantiate(bulletPrefab, bulletFirePositonTransform.position, Quaternion.identity);
bullet.name = "EnemyBullet";
bulletRigidbody = bullet.GetComponent<Rigidbody>();
bulletRigidbody.velocity = bulletFirePositonTransform.forward * fireSpeed;

4、当距离大于大于11m但小于14m时，判断前方有没有坦克或则墙
方法就是发射一条射线，然后检测射线前方的碰撞体是什么。

private bool ForwardHaveTankOrWall() {
        bool haveForwardThing = Physics.Raycast(this.transform.position + (Vector3.up * 0.5f), this.transform.forward,
            out raycastHit, rayCastMaxDistance);
        //前方有物体
        if (haveForwardThing) {
            if (raycastHit.collider.tag == "Boundary" || raycastHit.collider.transform.parent.tag == "Enemy") {
                return true;
            }
            return false;
        }
        return false;
    }

注意，这里之所以要用raycastHit.collider.transform.parent.tag是因为玩家并没有加碰撞体，只是里面的组件加了碰撞体。所以射线检测到的是里面的子物体，所以要判断parent。

如果前方没有物体直接向玩家移动就行

this.transform.position = Vector3.Lerp(this.transform.position,playerTransform.position,moveSmoothSpeed * Time.deltaTime);

5、当与玩家距离大于14m时就随机移动
随机一个方向，然后转向这个方向移动即可

 if (timer>=intervalTime) { 
     int random = Random.Range(0, 360);
     randomEuler = new Vector3(0, random, 0);//可以写成Vector3.up * random
     randomRotate = Quaternion.Euler(randomEuler);
     timer = 0;
     }
     this.transform.rotation = Quaternion.Lerp(this.transform.rotation, randomRotate, turnSmoothSpeed * Time.deltaTime);
     //检测前方有没有物体如果前方没有物体才移动
     if (!ForwardHaveTankOrWall()) {
         this.transform.position += this.transform.forward * (moveSpeed * Time.deltaTime);
}

（5）炮弹发射效果

通过collision.transform.name判断击中的是玩家还是敌人，然后Destroy即可。爆炸效果用的是collision.rigidbody.AddExplosionForce这个函数。

写在后面

学Unity数学真的很重要！！！！