Unity3D学习笔记（6）—— 飞碟射击游戏
游戏规则：
游戏分多个回合，每个回合有N个飞碟，玩家按空格后，321倒数3秒，飞碟飞出，点击鼠标，子弹飞出。飞碟落地或被击中，则准备下一次射击。每回合飞碟的大小、颜色、发射位置、发射角度、每次发射的数量可以变化。
游戏效果：
录了好几次，每次飞碟都打不中啊！_(:з」∠)_
游戏类图：
代码说明：
一、飞碟回收工厂类（DiskFactory）
创建新的命名空间Com.Mygame，单例类DiskFactory和SceneController都定义其中。飞碟工厂类的目的是管理飞碟实例，同时对外屏蔽飞碟实例的的提取和回收细节，对于需要使用飞碟的其他对象，只能使用工厂类提供的3个函数，分别是getDisk()、getDiskObject()、free()。
using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using Com.Mygame;
namespace Com.Mygame {
public class DiskFactory : System.Object {
private static DiskFactory _instance;
private static List<GameObject> diskList; // 飞碟队列
public GameObject diskTemplate; // 预设对象
public static DiskFactory getInstance() {
if (_instance == null) {
_instance = new DiskFactory();
diskList = new List<GameObject>();
}
return _instance;
}
// 获取可用飞碟id
public int getDisk() {
for (int i = 0; i < diskList.Count; ++i) {
if (!diskList[i].activeInHierarchy) {
return i; // 飞碟空闲
}
}
// 无空闲飞碟，则实例新的飞碟预设
diskList.Add(GameObject.Instantiate(diskTemplate) as GameObject);
return diskList.Count-1;
}
// 获取飞碟对象
public GameObject getDiskObject(int id) {
if (id > -1 && id < diskList.Count) {
return diskList[id];
}
return null;
}
// 回收飞碟
public void free(int id) {
if (id > -1 && id < diskList.Count) {
// 重置飞碟速度
diskList[id].rigidbody.velocity = Vector3.zero;
// 重置飞碟大小
diskList[id].transform.localScale = diskTemplate.transform.localScale;
diskList[id].SetActive(false);
}
}
}
}
public class DiskFactoryBC : MonoBehaviour {
public GameObject disk;
void Awake () {
// 初始化预设对象
DiskFactory.getInstance().diskTemplate = disk;
}
}
有几点需要注意：
1） 当且仅当请求队列里的所有对象都在被使用（飞碟在场景中活跃）时，才会发生实例化，此时队列会变长。
2） getDisk返回的是可用飞碟在队列里的index，这是为了方便free。
3） free通过index找到飞碟在队列中的位置，并将飞碟设置为不活跃的。注意，由于飞碟使用了刚体组件，回收时需要把速度重置，并且大小可能会被改变，也应该重置。
二、用户界面类（UserInterface）
用户界面有两大功能，一是处理用户键入，二是显示得分和倒计时等。用户键入有两种：鼠标左键和空格。左键发射子弹，空格发射飞碟。显示有三种：得分、回合和倒计时。
子弹射击的思路：当用户点击鼠标时，从摄像机到鼠标创建一条射线，射线的方向即是子弹发射的方向，子弹采用刚体组件，因此发射子弹只需要给子弹施加一个力。子弹对象只有一个，下一次发射子弹时，必须改变子弹的位置（虽然有了刚体组件不建议修改transform，但也没有其它方法改变子弹位置了吧）。为了不让子弹继承上一次发射的速度，必须将子弹的速度归零重置。
子弹的击中判断：采用射线而不是物理引擎，因为物理引擎在高速物体碰撞时经常不能百分百检测得到。
发射飞碟的思路：调用用户接口。
显示的思路：得分和回合直接通过查询接口获得。倒计时显示前通过查询接口判断是否正在倒计时，如果是，那么再通过查询接口获得倒计时时间。如果回合发生改变，则显示新的回合，直到用户按下空格。
using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;
using System.Collections;
using Com.Mygame;
public class UserInterface : MonoBehaviour {
public Text mainText; // 显示主提示：倒计时、新回合
public Text scoreText; // 显示得分
public Text roundText; // 显示回合
private int round; // 当前回合
public GameObject bullet; // 子弹
public ParticleSystem explosion; // 爆炸粒子
public float fireRate = .25f; // 开枪间隔
public float speed = 500f; // 子弹速度
private float nextFireTime; // 下一次开枪时间
private IUserInterface userInt; // 用户接口
private IQueryStatus queryInt; // 查询接口
void Start() {
bullet = GameObject.Instantiate(bullet) as GameObject;
explosion = GameObject.Instantiate(explosion) as ParticleSystem;
userInt = SceneController.getInstance() as IUserInterface;
queryInt = SceneController.getInstance() as IQueryStatus;
}
void Update () {
if (queryInt.isCounting()) {
// 显示倒计时
mainText.text = ((int)queryInt.getEmitTime()).ToString();
}
else {
if (Input.GetKeyDown("space")) {
userInt.emitDisk(); // 发射飞碟
}
if (queryInt.isShooting()) {
mainText.text = ""; // 射击开始，隐藏主提示
}
// 发射子弹
if (queryInt.isShooting() && Input.GetMouseButtonDown(0) && Time.time > nextFireTime ) {
nextFireTime = Time.time + fireRate;
Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition); // 摄像机到鼠标射线
bullet.rigidbody.velocity = Vector3.zero; // 子弹刚体速度重置
bullet.transform.position= transform.position; // 子弹从摄像机位置射出
bullet.rigidbody.AddForce(ray.direction*speed, ForceMode.Impulse);
RaycastHit hit;
if (Physics.Raycast(ray, out hit) && hit.collider.gameObject.tag == "Disk") {
// 播放爆炸粒子特效
explosion.transform.position = hit.collider.gameObject.transform.position;
explosion.renderer.material.color = hit.collider.gameObject.renderer.material.color;
explosion.Play();
// 击中飞碟设置为不活跃，自动回收
hit.collider.gameObject.SetActive(false);
}
}
}
roundText.text = "Round: " + queryInt.getRound().ToString();
scoreText.text = "Score: " + queryInt.getPoint().ToString();
// 如果回合更新，主提示显示新回合
if (round != queryInt.getRound()) {
round = queryInt.getRound();
mainText.text = "Round " + round.ToString() + " !";
}
}
}
三、场景控制器类（SceneController）
场景控制类主要实现接口定义和保存注入对象。另外它有两个私有变量round和point，分别记录游戏正在进行的回合，以及玩家目前的得分。
using UnityEngine;
using System.Collections;
using Com.Mygame;
namespace Com.Mygame {
public interface IUserInterface {
void emitDisk();
}
public interface IQueryStatus {
bool isCounting();
bool isShooting();
int getRound();
int getPoint();
int getEmitTime();
}
public interface IJudgeEvent {
void nextRound();
void setPoint(int point);
}
public class SceneController : System.Object, IQueryStatus, IUserInterface, IJudgeEvent {
private static SceneController _instance;
private SceneControllerBC _baseCode;
private GameModel _gameModel;
private Judge _judge;
private int _round;
private int _point;
public static SceneController getInstance() {
if (_instance == null) {
_instance = new SceneController();
}
return _instance;
}
public void setGameModel(GameModel obj) { _gameModel = obj; }
internal GameModel getGameModel() { return _gameModel; }
public void setJudge(Judge obj) { _judge = obj; }
internal Judge getJudge() { return _judge; }
public void setSceneControllerBC(SceneControllerBC obj) { _baseCode = obj; }
internal SceneControllerBC getSceneControllerBC() { return _baseCode; }
// 操作接口
public void emitDisk() { _gameModel.prepareToEmitDisk(); }
// 查询接口
public bool isCounting() { return _gameModel.isCounting(); }
public bool isShooting() { return _gameModel.isShooting(); }
public int getRound() { return _round; }
public int getPoint() { return _point; }
public int getEmitTime() { return (int)_gameModel.timeToEmit + 1; }
// 得分接口
public void setPoint(int point) { _point = point; }
public void nextRound() { _point = 0; _baseCode.loadRoundData(++_round); }
}
}
四、关卡类（SceneControllerBC）
关卡类保存了各个round飞碟的大小、颜色、发射位置、发射角度、发射数量等信息。它只有一个函数loadRoundData()，用来初始化游戏场景。
public class SceneControllerBC : MonoBehaviour {
private Color color;
private Vector3 emitPos;
private Vector3 emitDir;
private float speed;
void Awake() {
SceneController.getInstance().setSceneControllerBC(this);
}
public void loadRoundData(int round) {
switch(round) {
case 1: // 第一关
color = Color.green;
emitPos = new Vector3(-2.5f, 0.2f, -5f);
emitDir = new Vector3(24.5f, 40.0f, 67f);
speed = 4;
SceneController.getInstance().getGameModel().setting(1, color, emitPos, emitDir.normalized, speed, 1);
break;
case 2: // 第二关
color = Color.red;
emitPos = new Vector3(2.5f, 0.2f, -5f);
emitDir = new Vector3(-24.5f, 35.0f, 67f);
speed = 4;
SceneController.getInstance().getGameModel().setting(1, color, emitPos, emitDir.normalized, speed, 2);
break;
}
}
}
五、游戏规则类（Judge）
游戏规则单独作为一个类，有利于日后修改。这里需要处理的规则无非就两个，得分和失分。另外，得分需要判断是否能晋级下一关。能就调用接口函数nextRound()。
using UnityEngine;
using System.Collections;
using Com.Mygame;
public class Judge : MonoBehaviour {
public int oneDiskScore = 10;
public int oneDiskFail = 10;
public int disksToWin = 4;
private SceneController scene;
void Awake() {
scene = SceneController.getInstance();
scene.setJudge(this);
}
void Start() {
scene.nextRound(); // 默认开始第一关
}
// 击中飞碟得分
public void scoreADisk() {
scene.setPoint(scene.getPoint() + oneDiskScore);
if (scene.getPoint() == disksToWin*oneDiskScore) {
scene.nextRound();
}
}
// 掉落飞碟失分
public void failADisk() {
scene.setPoint(scene.getPoint() - oneDiskFail);
}
}
六、游戏场景类（GameModel）
场景类是整个飞碟射击游戏的核心类，主要负责飞碟动作的处理。我是这样设计的：首先需要倒计时功能，可以通过几个整型变量和布尔变量完成。另外需要飞碟发射功能，通过setting函数保存好飞碟的发射信息，每次倒计时完成后，通过emitDisks获取飞碟对象，并通过发射信息初始化飞碟，再给飞碟一个力就可以发射了。而飞碟的回收在Update里完成，一种是飞碟被击中（飞碟不在场景中）了，需要调用Judge获得分数。另一种是飞碟在场景中，但是掉在地上了，需要调用Judge丢失分数。
using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using Com.Mygame;
public class GameModel : MonoBehaviour {
public float countDown = 3f; // 飞碟发射倒计时总时间
public float timeToEmit; // 飞碟发射倒计时剩余时间
private bool counting; // 正在倒计时
private bool shooting; // 正在射击
public bool isCounting() { return counting; }
public bool isShooting() { return shooting; }
private List<GameObject> disks = new List<GameObject>(); // 发射的飞碟对象列表
private List<int> diskIds = new List<int>(); // 发射的飞碟id列表
private int diskScale; // 飞碟大小
private Color diskColor; // 飞碟颜色
private Vector3 emitPosition; // 发射位置
private Vector3 emitDirection; // 发射方向
private float emitSpeed; // 发射速度
private int emitNumber; // 发射数量
private bool emitEnable; // 允许新的发射事件
private SceneController scene;
void Awake () {
scene = SceneController.getInstance();
scene.setGameModel(this);
}
// 初始化场景
public void setting(int scale, Color color, Vector3 emitPos, Vector3 emitDir, float speed, int num) {
diskScale = scale;
diskColor = color;
emitPosition = emitPos;
emitDirection = emitDir;
emitSpeed = speed;
emitNumber = num;
}
// 准备下一次发射
public void prepareToEmitDisk() {
if (!counting && !shooting) {
timeToEmit = countDown;
emitEnable = true;
}
}
// 发射飞碟
void emitDisks() {
for (int i = 0; i < emitNumber; ++i) {
diskIds.Add(DiskFactory.getInstance().getDisk());
disks.Add(DiskFactory.getInstance().getDiskObject(diskIds[i]));
disks[i].transform.localScale *= diskScale;
disks[i].renderer.material.color = diskColor;
disks[i].transform.position = new Vector3(emitPosition.x, emitPosition.y+i, emitPosition.z);
disks[i].SetActive(true);
disks[i].rigidbody.AddForce(emitDirection*Random.Range(emitSpeed*5, emitSpeed*10)/10, ForceMode.Impulse);
}
}
// 回收飞碟
void freeADisk(int i) {
DiskFactory.getInstance().free(diskIds[i]);
disks.RemoveAt(i);
diskIds.RemoveAt(i);
}
void FixedUpdate() {
if (timeToEmit > 0) {
counting = true;
timeToEmit -= Time.deltaTime;
} else {
counting = false;
if (emitEnable) {
emitDisks(); // 发射飞碟
emitEnable = false;
shooting = true;
}
}
}
void Update () {
for (int i = 0; i < disks.Count; ++i) {
if (!disks[i].activeInHierarchy) { // 飞碟不在场景中
scene.getJudge().scoreADisk(); // 得分
freeADisk(i);
}
else if (disks[i].transform.position.y < 0) { // 飞碟在场景中但落地
scene.getJudge().failADisk(); // 失分
freeADisk(i);
}
}
if (disks.Count == 0) {
shooting = false;
}
}
}
其他说明：
场景中预置的所有对象：
一、摄像机
可将所有脚本挂载在摄像机上。摄像机的参数：
二、预设
子弹（Bullet）：
飞碟（Disk）：
粒子（Particle System）：
地板材质：
三、文字
在场景编辑器里右键创建UI元素Text，调整 text 对齐位置和文字大小即可。
四、脚本设置
最后，将5个脚本挂载在组摄像机上，将预设拖入相应的脚本中：
OK！游戏完成了！
我的制作顺序是这样子的，游戏开始的时候先不忙着写脚本，把预设弄好，包括摄像机角度，粒子效果等。写脚本先写子弹射击，然后写飞碟工厂，再写游戏场景，这时候就已经有了一个小Demo可以玩了。然后添加场景控制类，完善用户界面，使得可以显示回合和分数等信息。最后写关卡类和规则类。