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1、简答题
解释 游戏对象（GameObjects） 和 资源（Assets）的区别与联系。
区别：游戏对象通常都是直接出现在场景中，一般有玩家、敌人、以及环境和音乐等，是具有一定属性与功能的事物的实体化，简单来说就是在游戏过程中承担一部分职能并携带一定属性的组件。而资源则是由我们预先准备好的素材，例如3D模型、音频文件，图像，脚本或Unity支持的任何其他类型的文件，在创作游戏的时候可以直接迁移、重复使用。
联系：游戏对象是资源整合的具体表现，资源可以被一个或多个游戏对象使用，有些资源作为模板，可实例化成游戏中具体的对象。而游戏对象同样也可以被保存为资源以重复使用。
下载几个游戏案例，分别总结资源、对象组织的结构（指资源的目录组织结构与游戏对象树的层次结构）
首先从爱给网下载游戏源码。
首先下载了一个天天酷跑，这游戏在当年也是火爆了好一段时间的了。
资源文件目录当中包括动画(Animations)、预制(Prefabs)、脚本(Scripts)。
同时游戏对象也就只有主摄像机(Main Camera)、玩家(Player)、背景(BG)、画布(Canvas)、事件系统(EventSystem)、游戏管理器(GameManager)。因为只是一个2D的游戏，因而大致地在设置好玩家动作的基础上，再对背景跟画布做做更改就差不多了。
编写一个代码，使用 debug 语句来验证 MonoBehaviour 基本行为或事件触发的条件
基本行为包括 Awake() Start() Update() FixedUpdate() LateUpdate()
常用事件包括 OnGUI() OnDisable() OnEnable()
// Start is called before the first frame update
void Start()
{
Debug.Log("Start");
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
Debug.Log("Update");
}
private void Awake()
{
Debug.Log("Awake");
}
private void FixedUpdate()
{
Debug.Log("FixedUpdate");
}
private void LateUpdate()
{
Debug.Log("LateUpdate");
}
private void OnGUI()
{
Debug.Log("OnGUI");
}
private void OnDisable()
{
Debug.Log("OnDisable");
}
private void OnEnable()
{
Debug.Log("OnEnable");
}
运行结果：
查找脚本手册，了解 GameObject，Transform，Component 对象
分别翻译官方对三个对象的描述（Description）
GameObject：Unity Scenes中所有实体的基类。
Transform：对象的位置，旋转和比例。场景中的每个对象都有一个变换。它用于存储和操纵对象的位置，旋转和比例。每个变换都可以有一个父级，它允许您分层应用位置，旋转和缩放。这是在“层次结构”窗格中看到的层次结构。同时它们还支持枚举器。
Component：所有附加到GameObject的部件的基类。
描述下图中 table 对象（实体）的属性、table 的 Transform 的属性、 table 的部件
首先，table对象的属性是GameObject。
第一个选择框是activeSelf属性，第二个是对象名称，第三个是static属性，下一行是标签Tag和Layer，再下一行是预设。再往后就是Transform，Mesh Filter，Box Collider，Mesh Renderer。
table对象的Transform里，Position是空间位置，Rotation是旋转角度，Scale是比例大小。
最后，table的部件有chair1，chair2，chair3，chair4。
用 UML 图描述 三者的关系
资源预设（Prefabs）与 对象克隆 (clone)
预设（Prefabs）有什么好处？
可以重复的创建具有相同结构的游戏对象。有利于资源重用，减少工作量，适合批量处理。
预设与对象克隆 (clone or copy or Instantiate of Unity Object) 关系？
预设当中产生的对象与预设的对象是紧密联系的，当预设被修改时，由此产生出来的对象也会被修改，因而适合批量处理。
而克隆中，母体和子体是相互独立的，对母体做修改，子体并不会发生改变，同理对子体做修改，母体也不会发生改变。
制作 table 预制，写一段代码将 table 预制资源实例化成游戏对象
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class instantiation: MonoBehaviour
{
void Start () {
GameObject table = Resources.Load("table") as GameObject;
Instantiate(table);
table.transform.position = new Vector3(0, 6, 0);
table.transform.parent = this.transform;
}
void Update () {
}
}
将脚本挂载到一个空对象上，运行即可。
2、 编程实践，小游戏
简易井字棋小游戏
对于ui界面，我并没有花太多的精力，完完全全就是使用IMGUI来构建，只需要写一个脚本挂载到一个空对象上即可。
脚本需要定义的变量如下，分别保存棋盘、当前轮次、模式(玩家/AI)、先手后手。同时定义一个init函数，用于初始化棋盘；check函数，用于判断当前棋盘的游戏状态；再则就是PVP跟PVA函数，分别对两种不同模式做处理，其核心思想就是读取玩家的操作信息，更新棋盘最终再把棋盘一格一格地渲染出来；PVP跟PVA的区别就是，PVP直接读取两个玩家的操作信息即可，而PVA在玩家2的轮次里，需要调用一个AI函数来选择下一步操作；在这里，我的AI算法用的是最low的方式，能直接取胜就直接取胜，若是对面能直接取胜那就把棋子堵了，其余情况就是按照优先选取中间格子、其次四个角落、再次选棱边格子的策略来放棋子。
上述的变量和函数的设计都只有一个目的，那就是为了更好地实现onGUI函数。从前面的实验可知，onGUI函数在每隔一段时间就会触发调用一次的，作用就是每隔一段时间就将UI渲染一遍。因而这个在函数里就是先把总体框架弄出来，最后根据两种不同模式来调用PVP或者PVA函数。
完整代码如下：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour
{
private int[,] board=new int[3,3];
private int turn=0;
private int mode=0;
private int initturn=0;
void init(){
turn =initturn;
for(int i=0;i<3;i++){
for(int j=0;j<3;j++){
board[i,j]=0;
}
}
}
int check(){
if(board[0,0]!=0&&board[0,0]==board[1,1]&&board[0,0]==board[2,2]) return board[0,0];
if(board[2,0]!=0&&board[2,0]==board[1,1]&&board[2,0]==board[0,2]) return board[2,0];
int cnt=0;
for(int i=0;i<3;i++){
if(board[i,0]!=0&&board[i,0]==board[i,1]&&board[i,0]==board[i,2]) return board[i,0];
if(board[0,i]!=0&&board[0,i]==board[1,i]&&board[0,i]==board[2,i]) return board[0,i];
for(int j=0;j<3;j++){
if(board[i,j]==0) cnt++;
}
}
return cnt==0? 3:0;
}
void PVP(){
for(int i=0;i<3;i++){
for(int j=0;j<3;j++){
switch(board[i,j]){
case 0:
if(GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-120+i*100,Screen.height/2-140+j*100,100,100)," ")&&check()==0){
board[i,j]=turn+1;
turn=1-turn;
}
break;
case 1:
GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-120+i*100,Screen.height/2-140+j*100,100,100),"O");
break;
case 2:
GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-120+i*100,Screen.height/2-140+j*100,100,100),"X");
break;
}
}
}
}
void AI(){
if(check()!=0) return;
int cnt=0;
int[] chose=new int[9];
int[] prefer={0,(2<<2)+0,2,(2<<2)+2};
for(int i=0;i<3;i++){
for(int j=0;j<3;j++){
if(board[i,j]==0){
board[i,j]=2;
if(check()==2){
return;
}
board[i,j]=1;
if(check()==1){
board[i,j]=2;
return;
}
board[i,j]=0;
chose[cnt++]=(i<<2)+j;
}
}
}
if(board[1,1]==0){
board[1,1]=2;
return;
}
for(int i=0;i<10;i++){
int temp1=(int)Random.Range(0,4),temp2,temp;
while((temp2=(int)Random.Range(0,4))==temp1);
temp=prefer[temp1];
prefer[temp1]=prefer[temp2];
prefer[temp2]=temp;
}
for(int i=0;i<4;i++){
if(board[prefer[i]>>2,prefer[i]&3]==0){
board[prefer[i]>>2,prefer[i]&3]=2;
return;
}
}
int rd=(int)Random.Range(0,cnt);
board[chose[rd]>>2,chose[rd]&3]=2;
return;
}
void PVA(){
for(int i=0;i<3;i++){
for(int j=0;j<3;j++){
switch(board[i,j]){
case 0:
if(turn==0){
if(GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-120+i*100,Screen.height/2-140+j*100,100,100)," ")&&check()==0){
board[i,j]=turn+1;
turn=1-turn;
}
}
else{
GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-120+i*100,Screen.height/2-140+j*100,100,100)," ");
AI();
if(check()==0||check()==2) turn=1-turn;
}
break;
case 1:
GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-120+i*100,Screen.height/2-140+j*100,100,100),"O");
break;
case 2:
GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-120+i*100,Screen.height/2-140+j*100,100,100),"X");
break;
}
}
}
}
// Start is called before the first frame update
void Start()
{
init();
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
}
void OnGUI (){
GUI.Box(new Rect(Screen.width/2-300,Screen.height/2-200,600,400), "TicTacToe");
int state=check();
switch(state){
case 0:
GUI.Box(new Rect(Screen.width/2-70,Screen.height/2-170,200,25),"进行中, 玩家"+(turn+1)+"执棋");
break;
case 1:
case 2:
GUI.Box(new Rect(Screen.width/2-70,Screen.height/2-170,200,25),"玩家"+(2-turn)+"获胜");
break;
case 3:
GUI.Box(new Rect(Screen.width/2-70,Screen.height/2-170,200,25),"平局");
break;
}
if(GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-280,Screen.height/2,100,25),"重置")) init();
if(GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-280,Screen.height/2-120,100,25),"玩家"+(initturn+1)+"先手")){
initturn=1-initturn;
init();
}
string temp;
if(mode==0){
temp="玩家";
}
else{
temp="AI";
}
if(GUI.Button(new Rect(Screen.width/2-280,Screen.height/2-90,100,25),"玩家2: "+temp)){
mode=1-mode;
init();
}
if(mode==0){
PVP();
}
else{
PVA();
}
}
}
3、思考题【选做】
微软 XNA 引擎的 Game 对象屏蔽了游戏循环的细节，并使用一组虚方法让继承者完成它们，我们称这种设计为“模板方法模式”。
为什么是“模板方法”模式而不是“策略模式”呢？
模板方法模式可维护性好，纵向扩展性好，只不过耦合性较高，子类无法影响父类公用模块代码；但策略模式虽横向扩展性好，灵活性高，但是客户端需要知道全部策略，若策略过多则会导致复杂度升高。
综合来说，对于微软XNA引擎的Game对象，还是可维护性好的模板方法更为实用，尚且可以降低复杂度，同时防止客户端知道全部策略。
将游戏对象组成树型结构，每个节点都是游戏对象（或数）。
尝试解释组合模式（Composite Pattern / 一种设计模式）。
组合模式（Composite Pattern），又叫部分整体模式，是用于把一组相似的对象当作一个单一的对象。其依据树形结构来组合对象，用来表示部分以及整体层次。这种类型的设计模式属于结构型模式，创建了一个包含自己对象组的类，同时该类提供了修改相同对象组的方式。
使用 BroadcastMessage() 方法，向子对象发送消息。你能写出 BroadcastMessage() 的伪代码吗?
void BroadcastMessage(string fun){
foreach(child of this){
if(child.hasFunction(fun)){
child.stringToFunction(fun)();
}
}
}
一个游戏对象用许多部件描述不同方面的特征。我们设计坦克（Tank）游戏对象不是继承于GameObject对象，而是 GameObject 添加一组行为部件（Component）。
这是什么设计模式？
装饰模式
为什么不用继承设计特殊的游戏对象？
过多的继承容易导致类与类之间结构混乱。
“装饰器模式（Decorator Pattern）允许向一个现有的对象添加新的功能，同时又不改变其结构。” 动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，装饰器模式相比生成子类更为灵活。