[Unity3D课堂作业] 打飞碟 PlayDarts

版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/qq_33000225/article/details/64165039

这次作业会在后面放完整代码和操作步骤的[破涕为笑]

进入正题之前先解释下几个代码里用到的几个英文单词吧_(:зゝ∠)_：

飞碟：dart   发射：launch   打击：strike   击中：struck

游戏规则rules：

按空格键发射飞碟，鼠标点击打飞碟。第n关发射n个飞碟，击中1个飞碟得100分，击不中（飞碟落地）1个扣100分。第n关需要打够n*100分才能进下一关（如：第4关需要打够400分）。

下面po一下效果图：

UML类图：

    先大概解释一下UML图吧（下面还会详细解释）：

1、MainSceneController：单例控制类，实现IUserAction接口

2、UserInterface：检测用户操作（键盘&鼠标），调用IUserAction接口方法触发发射飞镖和击打飞镖行为

3、DartFactory：单例飞碟工厂，负责提供飞碟、检测飞碟着地、回收飞碟

4、GameModel：获取飞碟并发射；检测是否击中飞碟

5、GameStatus：管理所有游戏状态，如round数、score得分、提示文字等

代码解释：

1、MainSceneController.cs：

    为单例控制类。有两个子对象GameModel和GameStatus。实现IUserAction接口（提供给用户UserInterface使用）的两个方法：发射飞碟和根据鼠标位置检测是否击中飞碟，实现方式为调用子对象GameModel的两个同名的方法。另外也实现IGameStatusOp接口（此接口供游戏扩展功能使用，这次没有真正用到，仅由GameModel调用了一下）的三个方法：获取round数、得分、扣分，实现方式也为调用子对象GameStatus的三个同名的方法。

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

namespace PlayDarts.Com {

    public interface IUserAction {
        void launchDarts();
        void strikeTheDart(Vector3 mousePos);
    }

    public interface IGameStatusOp {
        int getRoundNum();
        void addScore();
        void subScore();
    }

    public class MainSceneController : System.Object, IUserAction, IGameStatusOp {
        private static MainSceneController instance;
        private GameModel myGameModel;
        private GameStatus myGameStatus;

        public static MainSceneController getInstance() {
            if (instance == null)
                instance = new MainSceneController();
            return instance;
        }

        internal void setGameModel(GameModel _myGameModel) {
            if (myGameModel == null) {
                myGameModel = _myGameModel;
            }
        }

        internal void setGameStatus(GameStatus _myGameStatus) {
            if (myGameStatus == null) {
                myGameStatus = _myGameStatus;
            }
        }

        /**
        * 实现IUserAction接口
        */
        public void launchDarts() {
            myGameModel.launchDarts();
        }

        public void strikeTheDart(Vector3 mousePos) {
            myGameModel.strikeTheDart(mousePos);
        }


        /**
        * 实现IGameStatusOp接口
        */
        public int getRoundNum() {
            return myGameStatus.getRoundNum();
        }

        public void addScore() {
            myGameStatus.addScore();
        }

        public void subScore() {
            myGameStatus.subScore();
        }
    }
}

2、UserInterface.cs：

    在Update()方法里检测用户操作（键盘&鼠标），调用IUserAction接口方法触发发射飞镖和击打飞镖行为

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using PlayDarts.Com;

public class UserInterface : MonoBehaviour {
    private IUserAction action;

    void Start () {
        action = MainSceneController.getInstance() as IUserAction;

    }
	
	void Update () {
        detectSpaceKeyAndLaunchDarts();
        detectMouseDownAndStrikeTheDart();
    }

    void detectSpaceKeyAndLaunchDarts() {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space)) {
            action.launchDarts();
        }
    }
    
    void detectMouseDownAndStrikeTheDart() {
        if (Input.GetMouseButtonDown(0)) {
            Vector3 mouseWorldPosition = Input.mousePosition;
            action.strikeTheDart(mouseWorldPosition);
        }
    }
}

3、DartFactoryBC.cs：

     单例飞碟工厂，负责提供飞碟、检测飞碟着地、回收飞碟。有两个list成员，一个存储正在使用（正在发射）的飞镖，另一个存储没在使用的飞镖（或者落地或者被击中后回收）。这样设置目的在于，当存在没使用的飞镖时，可以重复使用，而不是新创建，从而节省资源！这里的检测落地由GameModel的Update()方法触发。

     PS：需要注意的一个点是，飞镖回收的时候注意设置速度为0，不然回收的飞碟重新发射时会发射位置和速度偏差，即下面这句：**.GetComponent<Rigidbody>().velocity= Vector3.zero;

     PPS：还有注意代码里在单例类里面初始化飞碟模板的方法，即需要一个继承MonoBehaviour并挂载到Main Camera的类先初始化：

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using PlayDarts.Com;

namespace PlayDarts.Com {
    public class DartFactory : System.Object {
        private static DartFactory instance;
        private List<GameObject> usingDartList = new List<GameObject>();   //正在使用的飞镖list
        private List<GameObject> unusedDartList = new List<GameObject>();  //没有使用的飞镖list

        private GameObject dartItem;

        public static DartFactory getInstance() {
            if (instance == null)
                instance = new DartFactory();
            return instance;
        }

        //提供飞镖
        public GameObject getDart() {
            if (unusedDartList.Count == 0) {    //没有存储飞镖
                GameObject newDart = Camera.Instantiate(dartItem);
                usingDartList.Add(newDart);
                return newDart;
            }
            else {                      //有存储飞镖
                GameObject oldDart = unusedDartList[0];
                unusedDartList.RemoveAt(0);
                oldDart.SetActive(true);
                usingDartList.Add(oldDart);
                return oldDart;
            }
        }

        //update()检测飞镖落地，回收。此方法由GameModel的update()方法触发
        public void detectReuseDarts() {
            for (int i = 0; i < usingDartList.Count; i++) {
                if (usingDartList[i].transform.position.y <= -8) {
                    usingDartList[i].GetComponent<Rigidbody>().velocity = Vector3.zero;  //很重要
                    usingDartList[i].SetActive(false);
                    unusedDartList.Add(usingDartList[i]);
                    usingDartList.Remove(usingDartList[i]);
                    i--;

                    MainSceneController.getInstance().subScore();  //打不中，扣分
                }
            }
        }

        //飞镖被击中，回收
        public void ReuseWhenDartBeingStruck(GameObject StruckDart) {
            StruckDart.GetComponent<Rigidbody>().velocity = Vector3.zero;  //很重要
            StruckDart.SetActive(false);
            unusedDartList.Add(StruckDart);
            usingDartList.Remove(StruckDart);
        }

        //告知是否正在发射飞镖：若是则不能重复发射
        public bool isLaunching() {
            return (usingDartList.Count > 0);
        }

        //初始化dartItem
        public void initItems(GameObject _dartItem) {
            dartItem = _dartItem;
        }
    }
}

public class DartFactoryBC : MonoBehaviour {
    public GameObject dartItem;

    void Awake() {
        DartFactory.getInstance().initItems(dartItem);
    }
}

4、GameModel.cs：

    此类是MainSceneController的子对象，首先负责生成游戏场景需要的GameObject，比如地面、飞碟发射器、爆炸粒子。有两个主要方法是：获取飞碟并发射；根据鼠标位置检测是否击中飞碟。

    (1) 发射飞碟：由于某Round可能发射多个飞碟，但是发射位置都在同一点，若同时发射，几个飞碟由于自身的刚体rigidbody作用和碰撞体collider作用，互相撞击，导致发射轨迹有偏差。所以我采用了协程Coroutine来实现延时错开发射（Coroutine是个特别好用的东西，有时候做多线程游戏开发时可以做线程用，建议自己网上学习一下）。另外，对于飞碟的轨迹我没有用数学方法去算啊_(:зゝ∠)_，我是先给飞碟加了rigidbody刚体，即加了重力，发射的时候直接加一个带方向的Impulse的冲力就好了（具体见下面代码）

    (2) 击打飞碟：根据课上说的射线就好了。击中加分并回收飞碟，同时释放爆炸粒子效果。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using PlayDarts.Com;

public class GameModel : MonoBehaviour {
    public GameObject PlaneItem, LauncherItem, ExplosionItem;
    public Material greenMat, redMat, blueMat;

    private GameObject plane, launcher, explosion;
    private MainSceneController scene;

    private const float LAUNCH_GAP = 0.1f;

    void Start () {
        scene = MainSceneController.getInstance();
        scene.setGameModel(this);

        plane = Instantiate(PlaneItem);
        launcher = Instantiate(LauncherItem);
        explosion = Instantiate(ExplosionItem);
    }
	
	void Update () {
        DartFactory.getInstance().detectReuseDarts();

    }

    //发射飞镖
    public void launchDarts() {
        int roundNum = scene.getRoundNum();
        if (!DartFactory.getInstance().isLaunching())
            StartCoroutine(launchDartsWithGapTime(roundNum));
    }
    //每个飞镖发射之间相差一段时间
    IEnumerator launchDartsWithGapTime(int roundNum) {
        for (int i = 0; i < roundNum; i++) {
            GameObject dart = DartFactory.getInstance().getDart();
            dart.transform.position = launcher.transform.position;
            dart.GetComponent<MeshRenderer>().material = getMaterial(roundNum);

            Vector3 force = getRandomForce();
            dart.GetComponent<Rigidbody>().AddForce(force, ForceMode.Impulse);

            yield return new WaitForSeconds(LAUNCH_GAP);
        }
    }
    Vector3 getRandomForce() {
        int x = Random.Range(-30, 31);
        int y = Random.Range(30, 41);
        int z = Random.Range(20, 31);
        return new Vector3(x, y, z);
    }
    

    //击打飞镖
    public void strikeTheDart(Vector3 mousePos) {
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(mousePos);

        RaycastHit hit;
        if (Physics.Raycast(ray, out hit)) {
            if (hit.collider.gameObject.tag.Equals("Dart")) {
                createExplosion(hit.collider.gameObject.transform.position);
                scene.addScore();
                DartFactory.getInstance().ReuseWhenDartBeingStruck(hit.collider.gameObject);
            }
        }
    }
    void createExplosion(Vector3 position) {
        explosion.transform.position = position;
        explosion.GetComponent<ParticleSystem>().GetComponent<Renderer>().material =
            getMaterial(scene.getRoundNum());
        explosion.GetComponent<ParticleSystem>().Play();
    }

    Material getMaterial(int roundNum) {
        switch (roundNum % 3) {
            case 0:
                return redMat;
            case 1:
                return greenMat;
            case 2:
                return blueMat;
            default:
                return redMat;
        }
    }
}

5、GameStatus.cs：

    此类也作为MainSceneController的子对象，同样需要先生成Round数、score数、提示文字。负责管理所有游戏状态，如round数、score得分、提示文字等。加分后都会判断是否满分，如果满分则改变Round数、score数，提示Round x。

    PS：这里需要注意的是提示Round x会一段时间后消失，也是使用了上面提到的Coroutine。即延迟一段时间后，使文字消失。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using PlayDarts.Com;
using UnityEngine.UI;

public class GameStatus : MonoBehaviour {
    public GameObject canvasItem, roundTextItem, scoreTextItem, TipsTextItem;

    private int roundNum = 1;
    private int score = 0;

    private const float TIPS_TEXT_SHOW_TIME = 0.8f;

    private GameObject canvas, roundText, scoreText, TipsText;
    private MainSceneController scene;

    void Start () {
        scene = MainSceneController.getInstance();
        scene.setGameStatus(this);

        canvas = Instantiate(canvasItem);
        roundText = Instantiate(roundTextItem, canvas.transform);
        roundText.transform.Translate(canvas.transform.position);
        roundText.GetComponent<Text>().text = "Round: " + roundNum;

        scoreText = Instantiate(scoreTextItem, canvas.transform);
        scoreText.transform.Translate(canvas.transform.position);
        scoreText.GetComponent<Text>().text = "Score:  " + score + " / " + (roundNum * 100);

        TipsText = Instantiate(TipsTextItem, canvas.transform);
        TipsText.transform.Translate(canvas.transform.position);
        showTipsText();
    }

    void Update () {
		
	}

    public int getRoundNum() {
        return roundNum;
    }

    void addRoundNum() {
        roundNum++;
        roundText.GetComponent<Text>().text = "Round: " + roundNum;
    }

    public int getScore() {
        return score;
    }

    //得分，+100
    public void addScore() {
        score += 100;
        scoreText.GetComponent<Text>().text = "Score:  " + score + " / " + (roundNum * 100);
        checkScore();
    }

    //扣分，-100
    public void subScore() {
        score = score >= 100 ? score - 100 : 0;
        scoreText.GetComponent<Text>().text = "Score:  " + score + " / " + (roundNum * 100);
    }

    //检测分数是否已满
    void checkScore() {
        if (score >= roundNum * 100) {  //可以下一关
            addRoundNum();
            resetScore();

            showTipsText();
        }
    }
    void resetScore() {
        score = 0;
        scoreText.GetComponent<Text>().text = "Score:  " + score + " / " + (roundNum * 100);
    }
    void showTipsText() {
        TipsText.GetComponent<Text>().text = "Round " + roundNum + " !";
        TipsText.SetActive(true);
        StartCoroutine(waitForSomeAndDisappearTipsText());
    }
    IEnumerator waitForSomeAndDisappearTipsText() {
        yield return new WaitForSeconds(TIPS_TEXT_SHOW_TIME);

        TipsText.SetActive(false);
    }
}

操作方法：

1、先在Assets文件夹下创建一个Materials文件夹，装材质Material。创建红、绿、蓝、黄4种颜色的材质（用在飞碟和发射器上）

  

2、Assets文件夹下创建Resources文件夹，里面创建Prefabs文件夹，装预设prefab。创建以下预设：

 (1) 飞碟Dart：Hierarchy栏里，Create->3D Object->Cylinder。然后修改成以下属性：注意添加并修改tag；另外需要添加Rigidbody刚体（产生重力）。最后拖到Prefabs文件夹。

(2) 地板MyPlane：Create->3D Object->Plane。然后修改成以下属性，最后拖到Prefabs文件夹。

(3) 发射器launcher：Create->3D Object->Cylinder。然后修改成以下属性：注意添加刚在Materials文件夹里创建的黄色材质。最后拖到Prefabs文件夹。

(4) 画板Canvas：Create->UI->Canvas。拖下来

(5) 回合文字Round Text、得分文字Score Text、提示文字Tips Text：Create->UI->Text。修改，然后拖下来。

   

(6) 爆炸粒子效果Explosion：Create->Particle System。修改，拖下来：

    预设终于弄完_(:зゝ∠)_

3、Assets下创建Scripts文件夹，装代码文件。然后单击每个cs文件，看右上角，把预设啊、材料啊那些放进去：

     

（注意一定要放完整哦！）

4、最后就是把脚本啊那些拖到合适位置了：创建一个空对象Empty。UserInterface.cs挂载到Main Camera上；DartFactoryBC.cs、GameModel.cs、GameStatus.cs挂载到Empty上

    

5、最后还有很重要的一个步骤哦！因为现在的效果重力下降很缓慢，不真实。所以我们要修改重力加速度，使飞碟发射效果更真实！步骤如下：菜单栏Edit->Project Settings->Physics。Y那里原来是-9.81改为-20 就好啦。

终于搞定！那么开始游戏吧！！！