unity实现井字棋小游戏
前言
这是中山大学数据科学与计算机学院2019年3D游戏编程与设计的第二次作业
所有项目与代码已上传至github当中，欢迎大家访问。
github个人主页: https://starashzero.github.io
3D游戏编程与设计主页: https://starashzero.github.io/3DGameDesign
本次作业项目地址: https://github.com/StarashZero/3DGameDesign/tree/master/hw2
游戏简介
传统的井字棋游戏实现，设置了有PVP和PVE两个模式，电脑AI能够简单的选择局部最优解。
在下没有什么艺术细胞，所以UI不太美观，献丑了_。
游戏UI:
游戏试玩gif:
实现过程
一些核心参数:
board为棋盘参数，用于程序判断棋盘各格状态。
turn指示当前下棋的玩家
mode用于切换游戏模式
initTurn用于切换玩家1先手与后手
private int[,] board = new int[3, 3]; //棋盘3*3
private int turn = 0; //轮次
private int mode = 1; //模式，切换人人或人机对战
private int initTurn = 0; //切换玩家1先手后手
init():
棋盘初始化函数，将棋盘所有格恢复为初始状态。
void init()
{
turn = initTurn;
for(int temp1 = 0; temp1 < 3; temp1++)
{
for(int temp2 = 0; temp2 < 3; temp2++)
{
board[temp1, temp2] = 0;
}
}
}
checkState():
用于检测当前游戏状态，判断游戏是否进行中或者已经停止。
判断逻辑比较简单，首先判断对角线棋子是否全部相同。
通过遍历的方式同时判断行与列的棋子是否相同，以及统计空白格的数量，提高运行效率。
//检测游戏状态
//返回值: 0-进行中, 1-玩家1获胜, 2-玩家2获胜, 3-平局
int checkState()
{
//判断交叉线是否符合获胜条件
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 temp1 = 0; temp1 < 3; temp1++)
{
//判断temp1行是否符合获胜条件
if (board[temp1, 0] == board[temp1, 1] && board[temp1, 0] == board[temp1, 2] && board[temp1, 0] != 0)
return board[temp1, 0];
//判断temp1列是否符合获胜条件
if (board[0, temp1] == board[1, temp1] && board[0, temp1] == board[2, temp1] && board[0, temp1] != 0)
return board[0, temp1];
//统计temo1行的空白格数量
for (int temp2 = 0; temp2 <3; temp2++)
{
if (board[temp1, temp2] == 0)
cnt++;
}
}
//若空白格已下完，则平局，否则游戏继续进行
return cnt==0?3:0;
}
}
OnGUI():
搭建游戏UI，也包含了程序的主要运行逻辑，因为OnGUI()每一帧都会运行，由此很适合携带游戏的主要逻辑。
代码上只是组建游戏画面，因此不进行分析。
UI搭建完毕后调用游戏下棋函数。
private void OnGUI()
{
//小字体初始化
GUIStyle style = new GUIStyle();
style.normal.textColor = Color.white;
style.normal.background = null;
style.fontSize = 20;
//大字体初始化
GUIStyle bigStyle = new GUIStyle();
bigStyle.normal.textColor = Color.white;
bigStyle.normal.background = null;
bigStyle.fontSize = 50;
预先准备两个字体格式，在后面可以直接拿来使用
//加载背景
GUI.Label(new Rect(0, 0, 920, 540), Backgroud);
//加载游戏状态
int state = checkState();
switch (state)
{
case 0:
GUI.Label(new Rect(500, 50, 200, 50), "状态: 进行中, 玩家"+(turn+1)+"执棋", style);
break;
case 1:
GUI.Label(new Rect(500, 50, 200, 50), "状态: 玩家1获胜", style);
break;
case 2:
GUI.Label(new Rect(500, 50, 200, 50), "状态: 玩家2获胜", style);
break;
case 3:
GUI.Label(new Rect(500, 50, 200, 50), "结果: 平局", style);
break;
}
//加载标题
GUI.Label(new Rect(135, 25, 200, 50), "简易井字棋", bigStyle);
//加载重置按钮
if (GUI.Button(new Rect(200, 350, 100, 50), "重置"))
init();
//加载玩家1选择先手与后手的选项及实现功能
if (GUI.Button(new Rect(200, 100, 100, 50), "玩家1:先手"))
{
initTurn = 0;
init();
}
if (GUI.Button(new Rect(200, 150, 100, 50), "玩家1:后手"))
{
initTurn = 1;
init();
}
//加载选择与人或与AI对战模式的选项及实现其功能
if (GUI.Button(new Rect(200, 225, 100, 50), "玩家2:玩家"))
{
mode = 1;
init();
}
if (GUI.Button(new Rect(200, 275, 100, 50), "玩家2:AI"))
{
mode = 2;
init();
}
对游戏UI进行搭建，主要用label和Button。对于Button简单的作一些条件判断。
//游戏运行逻辑
//mode1: 人vs人
//mode2: 人vsAI
if (mode == 1)
playerVsPlayer();
else
playerVsAIMode();
}
游戏UI搭建完毕后，进入游戏运行逻辑，根据mode的值来进行选择
playerVsPlayer():
PVP对抗函数，以遍历整个棋盘的方式，判断玩家是否落子。
探测到玩家落子后，将棋盘相对应的数据标记为玩家代号，储存玩家身份信息并表示玩家已落子。
每次都会根据棋盘的信息来显示相应的图片(O,X或空白)
//玩家对战游戏逻辑
void playerVsPlayer()
{
//通过遍历所有棋格，判断玩家落子位置
for (int temp1 = 0; temp1 < 3; temp1++)
{
for (int temp2 = 0; temp2 < 3; temp2++)
{
switch (board[temp1, temp2])
{
case 0:
//玩家已落子，更新棋盘
if (GUI.Button(new Rect(450 + temp1 * 100, 100 + temp2 * 100, 100, 100), Space) && checkState() == 0)
{
board[temp1, temp2] = turn + 1;
turn = 1 - turn;
}
break;
case 1:
GUI.Button(new Rect(450 + temp1 * 100, 100 + temp2 * 100, 100, 100), O);
break;
case 2:
GUI.Button(new Rect(450 + temp1 * 100, 100 + temp2 * 100, 100, 100), X);
break;
}
}
}
}
playerVsAIMode():
PVE对抗函数，逻辑与PVP相似，只是在AI回合时会调用AITurn()进行落子。
//人机对战游戏逻辑
void playerVsAIMode()
{
//遍历所有棋格，在玩家回合判断玩家落子位置，在AI回合唤醒AI进行落子
for (int temp1 = 0; temp1 < 3; temp1++)
{
for (int temp2 = 0; temp2 < 3; temp2++)
{
switch (board[temp1, temp2])
{
case 0:
if (turn == 0)
{
//玩家回合:
if (GUI.Button(new Rect(450 + temp1 * 100, 100 + temp2 * 100, 100, 100), Space) && checkState() == 0)
{
board[temp1, temp2] = 1;
turn = 1;
}
}
else
{
//AI回合
AITurn();
turn = 0;
}
break;
case 1:
GUI.Button(new Rect(450 + temp1 * 100, 100 + temp2 * 100, 100, 100), O);
break;
case 2:
GUI.Button(new Rect(450 + temp1 * 100, 100 + temp2 * 100, 100, 100), X);
break;
}
}
}
}
AITurn():
AI落子函数，在这个函数中AI会比较简单的选择局部最优的选择，选择逻辑如下。
- 如果可以获胜，则获胜
对每个空白格进行检测，判断落子后是否可以获胜，若可以，则直接落子。 - 如果不能获胜，且玩家已将军，则堵上玩家的棋子
在步骤1的基础上，判断空白格如果是玩家落子后，玩家是否会获胜，若玩家会获胜，说明玩家已将军，记下当前位置。
若所有空白格检测完毕后，不能获胜，则选择记下的位置进行落子。 - 如果既不能获胜，玩家也没有将军，则随机选择一个空白格
在对步骤1, 2进行检测的时候，用mp记下空白格的数量以及空白格的数量cnt。
如果步骤1, 2均不能满足，则产生一个0-cnt之间的随机数rd，从mp取出rd对应的棋子位置，进行落子。
具体可以参考代码注释
//AI回合，AI视棋盘情况进行落子
void AITurn()
{
//游戏不在进行中，不进行落子
if (checkState() != 0)
return;
/*
* (tarLoseX, tarLoseY) 玩家下一回合如下此处，玩家将胜利
* cnt 棋盘空闲格数量
* mp 储存棋盘空闲格位置
*/
int tarLoseX, tarLoseY, cnt;
int[] mp = new int[9];
cnt = 0;
tarLoseX = tarLoseY = -1;
//遍历棋盘，计算下一次落子位置
for(int temp1 = 0; temp1 < 3; temp1++)
{
for(int temp2 = 0; temp2 < 3; temp2++)
{
if(board[temp1, temp2] == 0)
{
//判断AI落子此处是否会胜利，若胜利，则落子
board[temp1, temp2] = 2;
if (checkState() == 2)
return;
//判断玩家落子此处是否会胜利，若胜利，则记下当前位置(玩家已将军)
board[temp1, temp2] = 1;
if (checkState() == 1)
{
tarLoseX = temp1;
tarLoseY = temp2;
}
//恢复棋盘，记下当前空白格位置
board[temp1, temp2] = 0;
mp[cnt++] = temp1*3+temp2;
}
}
}
//若存在玩家将军，则落子
if (tarLoseX != -1) {
board[tarLoseX, tarLoseY] = 2;
return;
}
//AI落子后既不会胜利，也不存在玩家将军，则随机选择一个空白格落子
int rd = (int)Random.Range(0, cnt);
board[mp[rd] / 3, mp[rd] % 3] = 2;
}
至此游戏代码就编写完毕了。
所有项目已上传github
github个人主页: https://starashzero.github.io
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本次作业项目地址: https://github.com/StarashZero/3DGameDesign/tree/master/hw2
