Unity3D——打飞碟游戏（2）

上次的打飞碟游戏是利用Transform来实现飞碟的位移，以此模仿物体运动的轨迹。事实上，如果游戏对象是一个刚体，就可以按照现实世界中物体运动那样，给它一个力，然后让它“自由发挥”，不需要我们在脚本里Update每一帧手动写对象的位置。

关于刚体的学习

游戏对象添加Rigidbody组件后即具备物理属性，也就是说“成为了”刚体。

刚体变量

类型	变量	备注
Vector3	velocity	速度向量
Vector3	angularVelocity	角速度向量
float	drag	阻力
float	angularDrag	角阻力
float	mass	物体的质量
bool	useGravity	是否受重力影响
bool	isKnematic	是否开启空气动力学

向刚体施加力

给具有刚体的gameobject施加力，常用的方法是void Rigidbody.AddForce();
具体有四个重载：

void Rigidbody.AddForce(vector3 Force);
void Rigidbody.AddForce(Vector3 Force,ForceMode mode);
void Rigidbody.AddForce(float x,float y,float z);
void Rigidbody.AddForce(float x,float y,float z，ForceMode mode)

其中，ForceMode有四种形式

ForceMode.Force：给物体添加一个持续的力并使用其质量
ForceMode.Acceleration：给物体添加一个持续的加速度，但是忽略其质量（采用默认质量1，忽略设置的质量）
ForceMode.Impulse：给物体添加一个瞬间的力并使用其质量
ForceMode.VelocityChange：给物体添加一个瞬间的加速度，但是忽略其质量

还可以在物体表面施加力：利用AddForceAtPosition（force:Vector3, position:Vector3, FoceMode）在position位置应用force力。
作为结果这个将在这个物体上应用一个力矩和力。为了效果的真实性，position的位置应在刚体的表面。

刚体的移动

除了可以用AddForce，添加一个力到刚体，作为结果刚体将开始移动之外，还可以

function AddRelativeForce：添加一个力到刚体，相对于本地坐标
MovePosition：移动刚体到position

刚体的旋转

AddTorque (Vector3, ForceMode)：添加一个转矩到刚体。作为结果刚体将绕着torque轴旋转，torque的长度决定转速。
AddTorque (float x, float y, float z, ForceMode) : 添加一个转矩到刚体。作为结果刚体将绕着torque轴旋转，torque的长度决定转速。
AddRelativeTorque (Vector3, ForceMode)：添加一个转矩到刚体，相对于本地坐标。
AddRelativeTorque (float x, float y, float z, ForceMode) ：添加一个转矩到刚体，相对于本地坐标。
MoveRotation (rot : Quaternion)：旋转刚体到rot

游戏实现部分

游戏规则

点击start开始游戏，每一轮出现的飞碟颜色、位置随机，飞行速度随着关卡增加而增加。当分数大于轮数x50时（如第一关需要大于50分），可以点击start进入下一关，否则提示GameOver，只能按restart开始。在每一轮结束的时候，如果符合进入下一关的条件，可以选择start进入下一关，也可以点击restart从第一关开始。

飞碟的运动

直接修改了DiskData部分的代码，颜色材质这些保留上周的内容不变，把Update里根据startPoint和endPoint移动position部分修改成施加力让飞碟运动。

    void Start()
    {
        //获取自身 Transform组件和Rigidbody组件的引用
        mmTransform = gameObject.GetComponent<Transform>();
        mmRigidbody = gameObject.GetComponent<Rigidbody>();
        //    Debug.Log(mmRigidbody);
        //mmRigidbody.position = new Vector3(5, 5, 5);
        mmRigidbody.velocity = new Vector3(0, 0, 5);
    }//给一个向远处飞行的初速度

x = rules * 3;
y = rules *3;
z =  rules * 3;
mmRigidbody.AddForce(new Vector3(x, y, z));

void FixedUpdate()
    {
        if (isEnabled)
        {
            mmRigidbody.AddForce(new Vector3(x, y, z));
        }
    }

判断飞碟“落地”

在上一次作业中，规定了随机的startPoint和endPoint，判断一个飞碟是否可用（也就是是否“落地”）是通过判断这两个Vector3是否相等，但是这里我们不能规定endPoint，所以需要利用其他的方法。
1.规定一个范围，大概估计Camera的视线范围，然后判断position.x、position.y、position.z是否超出这个范围，超出就通知Factory进行回收。

2.依然是利用Camera视角，但是参考unity3d 如何判断一点是不是在一个相机的视锥内做了一些改动，这样就比较科学。

static public bool IsAPointInACamera(Camera cam, Vector3 wordPos)
{
    // 是否在视野内
    bool result1 = false;
    Vector3 posViewport = cam.WorldToViewportPoint(wordPos);
    Debug.Log("posViewport:" + posViewport.ToString());
    Rect rect = new Rect(0, 0, 1, 1);
    result1 = rect.Contains(posViewport);
    Debug.Log("result1:" + result1.ToString());
    // 是否在远近平面内
    bool result2 = false;
    if(posViewport.z >= cam.nearClipPlane && posViewport.z<=cam.farClipPlane)
    {
        result2 = true;
    }
    Debug.Log("result2:" + result2.ToString());
    // 综合判断
    bool result = result1 && result2;
    Debug.Log("result:" + result.ToString());
    return result;
}

3.设置一个plane，是否碰撞plane作为判断“落地”的标准。
这个也比较简单，在场景中Create一个plane，设置位置，然后打开box collision，写一个onCollisionEnter就好了。

三种方法都试了一次，最后用的是第二种。

补一个天空盒制作

收集前后左右上下六张图，在Resources文件夹Create一个Material，在Inspector窗口
这里写图片描述
只会贴六张图的所以选6 Sided，分别拖六张图进去

这里写图片描述
（感谢大佬在群里分享的skybox素材）
一个游戏效果图：

遇到的bug和难点：
1.实在没办法在短时间内搞清楚导演场记动作管理的模式，模仿Priest and Devil强行拆代码遇到了很多问题（牧师与魔鬼的实现是看别人的博客，知道哪个函数放哪里怎么通信，这次作业自己按框架写的时候就不知道怎么划分了），修修补补能够勉强跑没有Physics的部分，加上了切换就不知道怎么办了。所以本周作业其实并不算完成…..在没有真正理解之前我只好上交自己弄懂的部分，以后搞清楚了应该会再写一次。

2.关于useGravity和AddForce在y轴正方向增加力，实验发现只要勾选使用重力，飞碟就会永远往下，无论自己加的力有多大。思考了一下应该是因为我是在FixedUpdate里使用AddForce，每一次刷新才施加一次力，但是重力是一直存在的，所以总体呈现就是下降的轨迹。可以考虑利用Drag，但是这样调起来比较不方便，所以我把使用重力给去掉了。

3.关于Update和FixedUpdate，只记住要在刚体对象的Update处用FixedUpdate，没有同步更新Factory处的代码，就出现了一些微妙的延迟情况。这个具体的机制并没有很清楚，尝试用Debug输出结果，但是每次测试也并不相同，因此没有得出一个确切的结论。关于FixedUpdate，可以看看FixedUpdate真的是固定的时间间隔执行吗？聊聊游戏定时器

4.因为要求飞碟出现位置、飞行方向随机，而Camera视角有限，因此一开始直接Random就出现了有几个飞碟还没看见就消失的情况：微调了一下上一次的Random范围，顺利解决。遇到比较难处理的部分就是判断飞碟是否“落地”，出现明明还在范围内但是点击却无效的情况，前面已经给出具体解决方式，不再赘述。