模型与动画

这是3D游戏编程的第七次作业

文章目录

说明文档

本次实验完成了所有基本要求，尽量将步骤展示出。
闪光点：
动画状态机制作细节、预制制作细节
详细类图以及代码注释

作业内容

智能巡逻兵

游戏设计要求：
- 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；
程序设计要求：
- 必须使用订阅与发布模式传消息
  subject：OnLostGoal
  Publisher: ?
  Subscriber: ?
- 工厂模式生产巡逻兵

效果展示

声明：本次实验使用了优秀博客中的预制，偷了个懒，但是游戏的状态机动画及碰撞体设置等都由自己完成，并基于优秀博客给出了我认为比较合适的设计（原优秀博客的代码设计是比较乱的）

巡逻兵只在自己的区域内巡逻，不会跨区域追踪
脱离追踪时能够获得一分（动图中在最后脱离第一个巡逻兵后分数从3变成4）
碰到巡逻兵后游戏结束，其他巡逻兵停止动画

设计与实现

状态机制作

玩家状态机
注意，在玩家动画状态机中，有必要将Idle到Run变化的转变中取消勾选has exit time，否则将会出现如果持续按前进，动画会一直停在Idle，这是因为：

hasExitTime：是否有退出时间。简单理解：开启表示等待当前动画进行完才可进行下一个动画；关闭表示可以立即打断当前动画并播放下一个动画

所以只有取消勾选才能在持续按前进的时候马上切换到Run动画
巡逻兵状态机
与玩家状态机类似，但是巡逻兵没有死亡动画，只有在于玩家碰撞时的射击动画。

预制制作

预制的制作有两个重点，一个是巡逻兵的碰撞检测，一个是地图的区域检测。

巡逻兵碰撞检测：
巡逻兵的碰撞检测分为两部分：

巡逻区域检测：
加入一个盒式碰撞体，并为其载入碰撞逻辑：

巡逻区域对应是比较大的，所以如图所示设置的差不多即可，相关的碰撞逻辑为：

public class PatrolZoneCollider : MonoBehaviour {
      
      
  void OnTriggerEnter(Collider collider) {
      
      
    if (collider.gameObject.tag == "Player") {
      
      
      //玩家进入巡逻兵的巡逻范围
      this.gameObject.transform.parent.GetComponent<PatrolData>().follow_player = true;
      this.gameObject.transform.parent.GetComponent<PatrolData>().player = collider.gameObject;
    }
  }
  void OnTriggerExit(Collider collider) {
      
      
    if (collider.gameObject.tag == "Player") {
      
      
      //玩家离开巡逻兵的巡逻范围
      this.gameObject.transform.parent.GetComponent<PatrolData>().follow_player = false;
      this.gameObject.transform.parent.GetComponent<PatrolData>().player = null;
    }
  }
}

也就是当玩家进入巡逻区域时，会马上去追踪玩家。

身体碰撞检测：
加入一个胶囊碰撞体，并为其载入碰撞逻辑：

碰撞逻辑为：

public class PatrolCollider : MonoBehaviour {
      
      
  void OnCollisionEnter(Collision other) {
      
      
    //玩家与巡逻兵碰撞
    if (other.gameObject.tag == "Player") {
      
      
      other.gameObject.GetComponent<Animator>().SetTrigger("death");
      this.GetComponent<Animator>().SetTrigger("shoot");
      Singleton<GameEventManager>.Instance.PlayerGameover();
    }
  }
}

在玩家与巡逻兵直接碰撞后，玩家播放死亡动画、巡逻兵播放射击动画，并且游戏结束。

地图内区域检测：
这个检测是为了实现最开始动图的效果，防止巡逻兵跨区域追踪。所以需要场景控制器维护一个关于玩家处于哪个区域的标价变量，并在玩家进入各个区域的碰撞体时触发区域标记更新。

相关的检测逻辑很简单，只要修改玩家的所在区域标记即可：

public class AreaCollider : MonoBehaviour {
      
      
  public int sign = 0;
  void OnTriggerEnter(Collider collider) {
      
      
    //标记玩家进入自己的区域
    if (collider.gameObject.tag == "Player") {
      
      
      FirstController firstController = SSDirector.GetInstance().CurrentScenceController as FirstController;
      firstController.wall_sign = sign;
    }
  }
}

关键细节

动作管理：
游戏要求我们巡逻兵会在玩家进入其巡逻区域时追踪，离开区域时继续其普通巡逻动作。那么根据之前动作管理者的职责，巡逻、追踪这两个小动作，在完成时应该通知动作管理者，于是，在通知的时候我们就可以来判断此时玩家的状态，从而使得决定下一个动作应该是追踪还是巡逻。
于是动作管理者SSActionManager将要判断事件类型：

  public void SSActionEvent(SSAction source, int intParam = 0, GameObject objectParam = null) {
      
      
    if (intParam == 0) {
      
      
      //侦查兵跟随玩家
      PatrolFollowAction follow = PatrolFollowAction.GetSSAction(objectParam.gameObject.GetComponent<PatrolData>().player);
      this.RunAction(objectParam, follow, this);
    } else {
      
      
      //侦察兵按照初始位置开始继续巡逻
      GoPatrolAction move = GoPatrolAction.GetSSAction(objectParam.gameObject.GetComponent<PatrolData>().start_position);
      this.RunAction(objectParam, move, this);
      //玩家逃脱
      Singleton<GameEventManager>.Instance.PlayerEscape();
    }
  }

而在两个动作简单类中，可以根据当前动作进行的状态判断未来动作应该是什么，举个例子就是说，如果当前巡逻兵正在追踪同一个区域内的玩家，如果被玩家逃离了，那么它应该通知动作管理者下一个动作是巡逻，于是向动作管理者发送的intParam参数为1.
相对应的代码为：

// PatrolFollowAction
public override void Update() {
      
      
  if (transform.localEulerAngles.x != 0 || transform.localEulerAngles.z != 0) {
      
      
    transform.localEulerAngles = new Vector3(0, transform.localEulerAngles.y, 0);
  }
  if (transform.position.y != 0) {
      
      
    transform.position = new Vector3(transform.position.x, 0, transform.position.z);
  }

  transform.position = Vector3.MoveTowards(this.transform.position, player.transform.position, speed * Time.deltaTime);
  this.transform.LookAt(player.transform.position);

  //如果侦察兵没有跟随对象，或者需要跟随的玩家不在侦查兵的区域内
  if (!data.follow_player || data.wall_sign != data.sign) {
      
      
    this.destroy = true;
    this.callback.SSActionEvent(this, 1, this.gameobject);
  }
}

订阅者模式：

事件发布者：专门发布事件的类，订阅者可以订阅该类的事件，通知者可以用GameEventManager的方法发布消息，触发相应事件，也就通知到了订阅者。

public class GameEventManager : MonoBehaviour {
      
      
  //分数变化
  public delegate void ScoreEvent();
  public static event ScoreEvent ScoreChange;
  //游戏结束变化
  public delegate void GameoverEvent();
  public static event GameoverEvent GameoverChange;
  //水晶数量变化
  public delegate void CrystalEvent();
  public static event CrystalEvent CrystalChange;
  // ...
}

订阅者：
订阅者就是主场景控制器。订阅的方法如下，只要事件发布者检测到有人通知，就会调用这里注册的方法。

void OnEnable() {
      
      
  GameEventManager.ScoreChange += AddScore;
  GameEventManager.GameoverChange += Gameover;
  GameEventManager.CrystalChange += ReduceCrystalNumber;
}
void OnDisable() {
      
      
  GameEventManager.ScoreChange -= AddScore;
  GameEventManager.GameoverChange -= Gameover;
  GameEventManager.CrystalChange -= ReduceCrystalNumber;
}

通知者：
前面其实已经提到过，通知者就是每个碰撞检测代码，比如上面提到的巡逻兵身体碰撞检测：

public class PatrolCollider : MonoBehaviour {
      
      
  void OnCollisionEnter(Collision other) {
      
      
    //玩家与巡逻兵碰撞
    if (other.gameObject.tag == "Player") {
      
      
      other.gameObject.GetComponent<Animator>().SetTrigger("death");
      this.GetComponent<Animator>().SetTrigger("shoot");
      // 通过事件发布类来发布消息
      Singleton<GameEventManager>.Instance.PlayerGameover();
    }
  }
}

相机跟随：
为了视野更加广，需要将相机跟随人物，这样就不必显示和当前玩家位置太远的区域。

public class CameraTrans : MonoBehaviour {
      
      
  public GameObject follow;            //跟随的物体
  public float smothing = 5f;          //相机跟随的速度
  public bool getInit = false;         //表明是否正确初始化了跟随物体
  Vector3 offset;                      //相机与物体相对偏移位置

  void FixedUpdate() {
      
      
    // 等待正确获得跟随物体
    if (!getInit) {
      
      
      if(follow == null) {
      
      
        return;
      }
      offset = transform.position - follow.transform.position;
      getInit = true;
    }
    //Vector3(0, 9, 0);主要是用于调整摄像机的高度
    Vector3 target = follow.transform.position + offset + new Vector3(0, 9, 0);
    //摄像机自身位置到目标位置平滑过渡
    transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, target, smothing * Time.deltaTime);
  }
}