【Unity3D】简单的鼠标打飞碟（Hit UFO）游戏

基本介绍

游戏内容要求

游戏有 n 个 round，每个 round 都包括10 次 trial；
每个 trial 的飞碟的色彩、大小、发射位置、速度、角度、同时出现的个数都可能不同。它们由该 round 的 ruler 控制；
每个 trial 的飞碟有随机性，总体难度随 round 上升；
鼠标点中得分，得分规则按色彩、大小、速度不同计算，规则可自由设定。

游戏的要求
- 使用带缓存的工厂模式管理不同飞碟的生产与回收，该工厂必须是场景单实例的！具体实现见参考资源 Singleton 模板类
- 近可能使用前面 MVC 结构实现人机交互与游戏模型分离

游戏效果

游戏设置round = 3，难度依次增加，每个 round 都包括10 次 trial。
飞碟分三等，蓝、绿、红，速度依次增加，射入角度等随机。

开始效果

运行中（建议选择Maximize On Play)

游戏结束

设计UML

这一次的设计完全是按照老师给的UML来做的，所以就不单独画啦~

部分代码解释

这次的作业是大部分沿用了之前作业的代码，重复代码略

SSDirector.cs
Singleton

场景单实例类，当所需的实例第一次被需要时，在场景内搜索该实例，下一次使用时不需要搜索直接返回。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class Singleton<T> : MonoBehaviour where T : MonoBehaviour {protected static T instance;public static T Instance {get {if (instance == null) {instance = (T)FindObjectOfType(typeof(T));if (instance == null) {Debug.LogError("An instance of " + typeof(T)+ " is needed in the scene, but there is none.");}}return instance;}}
}

Disk

Disk中数据为飞碟类型type，分数score，颜色color

public class Disk : MonoBehaviour {public int type = 1;public int score = 1;                               public Color color = Color.white;
}

DiskFactory

老师给的伪代码

getDisk(ruler)
BEGINIF (free list has disk) THENa_disk = remove one from listELSEa_disk = clone from PrefabsENDIFSet DiskData of a_disk with the rulerAdd a_disk to used listReturn a_disk
END
FreeDisk(disk)
BEGINFind disk in used listIF (not found) THEN THROW exceptionMove disk from used to free list
END

维护两个列表，一个是正在使用的飞碟，一个是空闲飞碟。当场景控制器需要获取一个飞碟时，先在空闲列表中寻找可用的空闲飞碟，如果找不到就根据预制重新实例化一个飞碟。回收飞碟的逻辑为遍历使用列表，当有飞碟已经完成了所有动作，即位置在摄像机之下，则回收。

public class DiskFactory : MonoBehaviour {private List<Disk> used = new List<Disk>();private List<Disk> free = new List<Disk>();public GameObject GetDisk(int type) {GameObject disk_prefab = null;//寻找空闲飞碟,如果无空闲飞碟则重新实例化飞碟if (free.Count>0) {for(int i = 0; i < free.Count; i++) {if (free[i].type == type) {disk_prefab = free[i].gameObject;free.Remove(free[i]);break;}}     }if(disk_prefab == null) {if(type == 1) {disk_prefab = Instantiate(Resources.Load<GameObject>("Prefabs/disk1"),new Vector3(0, -10f, 0), Quaternion.identity);}else if (type == 2) {disk_prefab = Instantiate(Resources.Load<GameObject>("Prefabs/disk2"),new Vector3(0, -10f, 0), Quaternion.identity);}else {disk_prefab = Instantiate(Resources.Load<GameObject>("Prefabs/disk3"),new Vector3(0, -10f, 0), Quaternion.identity);}disk_prefab.GetComponent<Renderer>().material.color = disk_prefab.GetComponent<Disk>().color;}used.Add(disk_prefab.GetComponent<Disk>());disk_prefab.SetActive(true);return disk_prefab;}public void FreeDisk() {for(int i=0; i<used.Count; i++) {if (used[i].gameObject.transform.position.y <= -10f) {free.Add(used[i]);used.Remove(used[i]);}}          }public void Reset() {FreeDisk();}
}

SSAction
SSActionManager
SequenceAction
DiskFlyAction

通过位置变换和角度变换模拟飞碟的飞行，也可以使用刚体组件（Rigidbody）实现。当飞碟的高度在摄像机观察范围之下时则动作停止。

public class DiskFlyAction : SSAction {public float gravity = -5;                                 //向下的加速度private Vector3 start_vector;                              //初速度向量private Vector3 gravity_vector = Vector3.zero;             //加速度的向量，初始时为0private Vector3 current_angle = Vector3.zero;              //当前时间的欧拉角private float time;                                        //已经过去的时间private DiskFlyAction() { }public static DiskFlyAction GetSSAction(int lor, float angle, float power) {//初始化物体将要运动的初速度向量DiskFlyAction action = CreateInstance<DiskFlyAction>();if (lor == -1) {action.start_vector = Quaternion.Euler(new Vector3(0, 0, -angle)) * Vector3.left * power;}else {action.start_vector = Quaternion.Euler(new Vector3(0, 0, angle)) * Vector3.right * power;}return action;}public override void Update() {//计算物体的向下的速度,v=attime += Time.fixedDeltaTime;gravity_vector.y = gravity * time;//位移模拟transform.position += (start_vector + gravity_vector) * Time.fixedDeltaTime;current_angle.z = Mathf.Atan((start_vector.y + gravity_vector.y) / start_vector.x) * Mathf.Rad2Deg;transform.eulerAngles = current_angle;//如果物体y坐标小于-10，动作就做完了if (this.transform.position.y < -10) {this.destroy = true;this.callback.SSActionEvent(this);      }}public override void Start() { }
}

FlyActionManager

飞碟的动作管理类，当场景控制器需要发射飞碟时就调用DiskFly使飞碟飞行。

public class FlyActionManager : SSActionManager {public DiskFlyAction fly;  public FirstController scene_controller;           protected void Start() {scene_controller = (FirstController)SSDirector.GetInstance().CurrentScenceController;scene_controller.action_manager = this;     }//飞碟飞行public void DiskFly(GameObject disk, float angle, float power) {int lor = 1;if (disk.transform.position.x > 0) lor = -1;fly = DiskFlyAction.GetSSAction(lor, angle, power);this.RunAction(disk, fly, this);}
}

ScoreRecorder

记分器类的逻辑比较简单。初始状态分数变量score为0，此后每次击中飞碟则累加上此飞碟对应的分数，重新开始游戏则重置score为0。

/*记录分数*/
public class ScoreRecorder : MonoBehaviour {private float score;void Start () {score = 0;}public void Record(GameObject disk) {score += disk.GetComponent<Disk>().score;}public float GetScore() {return score;}public void Reset() {score = 0;}
}

UserGUI

将分数，Round，Trial显示出来，有按钮控制游戏开始和重新开始即可。比较重要的一点时使用Input.GetButtonDown(“Fire1”)检测鼠标左键的点击。

FirstController

最重要的部分是场景控制器，游戏开始之后，设置一个定时器，每隔一定时间从飞碟工厂中获取一个飞碟并发射，检测用户点击发送的射线是否与飞碟发生碰撞，有则通知记分员加分并且通知工厂回收飞碟。

部分重要函数代码如下:

Update函数每一帧检测鼠标点击，并根据round调整规则。

 void Update () {if(running) {count++;if (Input.GetButtonDown("Fire1")) {Vector3 pos = Input.mousePosition;Hit(pos);}switch (round) {case 1: {if (count >= 150) {count = 0;SendDisk(1);trial += 1;if (trial == 10) {round += 1;trial = 0;}}break;}case 2: {if (count >= 100) {count = 0;if (trial % 2 == 0) SendDisk(1);else SendDisk(2);trial += 1;if (trial == 10) {round += 1;trial = 0;}}break;}case 3: {if (count >= 50) {count = 0;if (trial % 3 == 0) SendDisk(1);else if(trial % 3 == 1) SendDisk(2);else SendDisk(3);trial += 1;if (trial == 10) {running = false;}}break;}default:break;} disk_factory.FreeDisk();}}

SendDisk 从工厂中拿飞碟并根据种类设置发射参数，然后调用动作管理器执行动作。

   private void SendDisk(int type) {//从工厂中拿一个飞碟GameObject disk = disk_factory.GetDisk(type);//飞碟位置float ran_y = 0;float ran_x = Random.Range(-1f, 1f) < 0 ? -1 : 1;//飞碟初始所受的力和角度float power = 0;float angle = 0;if (type == 1) {ran_y = Random.Range(1f, 5f);power = Random.Range(5f, 7f);angle = Random.Range(25f,30f);}else if (type == 2) {ran_y = Random.Range(2f, 3f);power = Random.Range(10f, 12f);angle = Random.Range(15f, 17f);}else {ran_y = Random.Range(5f, 6f);power = Random.Range(15f, 20f);angle = Random.Range(10f, 12f);}disk.transform.position = new Vector3(ran_x*16f, ran_y, 0);action_manager.DiskFly(disk, angle, power);}

Hit函数检测射线与飞碟是否碰撞，如碰撞则计分并回收飞碟。

    public void Hit(Vector3 pos) {Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(pos);RaycastHit[] hits;hits = Physics.RaycastAll(ray);for (int i = 0; i < hits.Length; i++) {RaycastHit hit = hits[i];if (hit.collider.gameObject.GetComponent<Disk>() != null) {score_recorder.Record(hit.collider.gameObject);hit.collider.gameObject.transform.position = new Vector3(0, -10, 0);}}}

后记

这一次主要使用了工厂模式，复用已经实例化的对象节约资源，鼠标点击事件的检测以及射线与游戏对象的碰撞。

之后可以改进一下飞碟原型以及被击中之后的效果。

代码