本文是3D游戏编程与设计第三次作业的博客，内容为游戏“牧师与魔鬼(Priests and Devils)”的编程

游戏规则

游戏脚本

Priests and Devils Priests and Devils is a puzzle game in which you will help the Priests and Devils to cross the river within the time limit. There are 3 priests and 3 devils at one side of the river. They all want to get to the other side of this river, but there is only one boat and this boat can only carry two persons each time. And there must be one person steering the boat from one side to the other side. In the flash game, you can click on them to move them and click the go button to move the boat to the other direction. If the priests are out numbered by the devils on either side of the river, they get killed and the game is over. You can try it in many ways. Keep all priests alive! Good luck!

具体内容

现在有三位牧师与三个魔鬼在河岸，还有一只可以用来渡河的小船，现在需要让牧师们与魔鬼们渡河到对岸，有如下要求：

小船上必须有一个以上的角色才能开动，且最多载两个角色
当任一河岸的魔鬼数量大于牧师数量时（包括即将到岸的船上的角色），魔鬼就会杀死牧师，游戏失败
当所有角色到达对岸时，游戏胜利

游戏设计

列出游戏中提及的事物（Objects）

牧师，魔鬼，船，河流，河岸

用表格列出玩家动作表（规则表）

动作	状态	响应
点击牧师或魔鬼	船在被点击角色的河岸	角色上船
点击船	船上至少有一个角色	船到对岸

制作对象预制

将角色用球体Sphere制作，牧师为白色，魔鬼为红色
将河流、河岸、船用立方体Cube制作

程序架构

游戏采用MVC架构，其中

Model：场景中所有的对象及其数据，如Boat.cs、Role.cs。
View：展示游戏结果，如UserGUI.cs、IUserAction.cs。
Controller：接受输入并调用Model和View去完成用户的需求，如Director.cs、FirstController.cs、SceneController.cs。

此外实现了两个辅助类：

Move.cs:检测鼠标点击，辅助对象移动的完成
Camera.cs:挂载在main camera上，调整main camera角度

代码展示

源代码较长，故仅依据程序架构展示代码核心部分，如函数实现等细节请见完整代码gitee传送门

Controller

Director.cs：创建一个掌管全局的“导演”，采用单例模式，且继承System.Object，所以不会受 Unity 引擎管理，也不用加载。通过场记SceneController加载、管理资源和场景与管理游戏状态等

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class Director : System.Object {private static Director _instance;             //导演类的实例public SceneController scene { get; set; }public static Director GetInstance(){if (_instance == null){_instance = new Director();}return _instance;}
}

SceneController.cs:场记接口，如上所述，实现了加载场景、获取对象位置、移动对象位置、重置游戏的功能

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public interface SceneController
{void LoadResources();                           int getObjPos(string name); void moveObjTo(string name);void Reset();
}

FirstController.cs：场记接口的实现，游戏内行为的实际操作者，管理所有对象的数据，响应外部输入、协调游戏对象通讯、游戏对象行为执行、游戏状态检查
资源初始化：注入导演，切换场景后加载资源，调用制作好的预制生成对象，为其初始化名字等属性方便调用

 FirstController(){Priests = new Role[3];Devils = new Role[3];}void Start() {Director director = Director.GetInstance();//设置导演director.scene = this;                     //设置场景this.LoadResources();                      //加载资源}public void LoadResources(){state = -1;// 创建UIgui = new UserGUI();// 加载河岸GroundFrom = Object.Instantiate(Resources.Load("Objects/Ground", typeof(GameObject)), new Vector3(0, -5, 15), Quaternion.identity, null) as GameObject;GroundFrom.name = "groundfrom";GroundTo = Object.Instantiate(Resources.Load("Objects/Ground", typeof(GameObject)), new Vector3(0, -5, -15), Quaternion.identity, null) as GameObject;GroundTo.name = "groundto";// 加载河流River = Object.Instantiate(Resources.Load("Objects/River", typeof(GameObject)), new Vector3(0, -6, 0), Quaternion.identity, null) as GameObject;River.name = "river";// 加载船boat = new Boat();// 加载牧师对象fromNum_priest = 3;toNum_priest = 0;for (int i = 0;i < 3; i++){Role role_temp = new Role("Objects/Priest");role_temp.setName("Priest"+ i);Priests[i] = role_temp;float p_z = (float)(9 + i * 1.5);Priests[i].setFromPos(new Vector3(0, -1, p_z));Priests[i].setToPos(new Vector3(0, -1, -p_z));}// 加载魔鬼对象fromNum_devil = 3;toNum_devil = 0;for (int i = 0; i < 3; i++){Role role_temp = new Role("Objects/Devil");role_temp.setName("Devil" + i);Devils[i] = role_temp;float p_z = (float)(14 + i * 1.5);Devils[i].setFromPos(new Vector3(0, -1, p_z));Devils[i].setToPos(new Vector3(0, -1, -p_z));}}

游戏行为执行与状态检查：变量movestate记录着船的移动状态，通过储存船的位置以及船停泊点座位的位置，来实现船与角色在场景中的移动，通过检查两岸角色的数量来判定游戏状态

    void Update () {if(boat.movestate > 0){//船移动Vector3 currentPos = boat.boat_obj.transform.position;Vector3[] boat_park = { new Vector3(0, -4, -5), new Vector3(0, -4, 5) };Vector3 park_now = boat_park[boat.movestate - 1];int boat_pos= boat.movestate - 1;if (currentPos == park_now){boat.movestate = 0;}boat.boat_obj.transform.position = Vector3.MoveTowards(currentPos, park_now, 7f * Time.deltaTime);//球（随船）移动Vector3[,] seats = { { new Vector3(0, -3, -6), new Vector3(0, -3, -5) },{ new Vector3(0, -3, 5), new Vector3(0, -3, 6) }};for (int i = 0;i < 2;i++){int seat_pos = i;Role role_t = MapNumToRole(boat.BoatState[i]);if (role_t != null){Vector3 cur = role_t.obj.transform.position;role_t.obj.transform.position = Vector3.MoveTowards(cur, seats[boat_pos,seat_pos], 7f * Time.deltaTime);}}}//胜负检查if ((fromNum_priest != 0 && fromNum_devil > fromNum_priest) || (toNum_priest != 0 && toNum_devil > toNum_priest)){state = 0;gui.setLose();}if (toNum_devil == 3 && toNum_priest == 3 && boat.num == 0){state = 1;gui.setWin();}}

对象移动：先检测船是否正在移动或者游戏是否已结束，当移动对象为船时，检查船的位置来决定其移动方向，同时依据船上角色的信息更新两岸角色的信息；当移动对象为角色时，检查角色位置决定其上岸还是上船，移动角色位置并更新船上乘客的信息，但此时不需要更新岸上角色的数量信息，因为规则中船靠岸后与移动前，船上角色将被统计为岸上角色判定胜负

    public void moveObjTo(string name){// 船不是静止状态下或游戏结束后不能操作if(boat.movestate != 0||state != -1){return;}//船移动if(name == "boat"){// 船从from到toif(boat.position == 0 && boat.num > 0){boat.position = 1;boat.movestate = 1;foreach(int num in boat.BoatState){if(num > 0 && num < 4){fromNum_priest--;toNum_priest++;}else if(num >= 4){fromNum_devil--;toNum_devil++;}} }// 船从to到fromelse if(boat.position == 1 && boat.num > 0){boat.position = 0;boat.movestate = 2;foreach (int num in boat.BoatState){if (num > 0 && num < 4){toNum_priest--;fromNum_priest++;}else if (num >= 4){toNum_devil--;fromNum_devil++;}}}}//角色移动else{Role obj = findObjRole(name);// 角色在河岸，上船if(obj.position == 0 && obj.position == boat.position && boat.num < 2){boat.num++;if(boat.BoatState[0] == 0){obj.MoveToBoat(1);//1,2,3,4代表船的两个停泊位的各两个座位boat.BoatState[0] = findObjOrder(name);}else{obj.MoveToBoat(2);boat.BoatState[1] = findObjOrder(name);}}else if(obj.position == 1 && obj.position == boat.position && boat.num < 2){boat.num++;if (boat.BoatState[0] == 0){obj.MoveToBoat(4);boat.BoatState[0] = findObjOrder(name);}else{obj.MoveToBoat(3);boat.BoatState[1] = findObjOrder(name);}}// 角色在船上，下船else if(obj.position == 2){if(boat.position == 0){boat.num--;boat.BoatState[obj.boatPos] = 0;obj.MoveGroundFrom();}else{boat.num--;boat.BoatState[obj.boatPos] = 0;obj.MoveGroundTo();}}}}

游戏重置：删除之前的所有对象，然后重新加载

public void Reset(){for(int i = 0;i < 3;i ++){Destroy(Priests[i].obj);Destroy(Devils[i].obj);Destroy(boat.boat_obj);Destroy(GroundFrom);Destroy(GroundTo);Destroy(River);}LoadResources();}

View

UserGUI.cs：游戏结果展示

 void OnGUI(){//初始化UIGUIStyle style = new GUIStyle{fontSize = 45,};style.normal.textColor = new Color(200 / 255f, 200 / 255f, 150 / 255f);    GUI.Label(new Rect(UnityEngine.Screen.width/4, UnityEngine.Screen.height/10, 180, 70), "Priests and Devils", style);//三种状态下UI提示的设置if (GUI.Button(new Rect(UnityEngine.Screen.width / 10, UnityEngine.Screen.height / 10, 100, 50), "Reset")){Director.GetInstance().scene.Reset();}if (state == 0){style.normal.textColor = new Color(255 / 255f, 0 / 255f, 0 / 255f);GUI.Label(new Rect(UnityEngine.Screen.width / 3, UnityEngine.Screen.height/1.3f, 180, 70), "Lose!", style);}if (state == 1){style.normal.textColor = new Color(255 / 255f, 0 / 255f, 0 / 255f);GUI.Label(new Rect(UnityEngine.Screen.width/3, UnityEngine.Screen.height / 1.3f, 180, 70), "Win!", style);}}

Model

Boat.cs和Role.cs:游戏中的对象（牧师、魔鬼、船）及其数据

public class Boat{public GameObject boat_obj;public Move move;public int movestate;   // 船的移动状态，0表示静止，1表示从from到to，2表示从to到frompublic int[] BoatState;  // 两个位置的状态，0代表无，1-3代表Priest1-Priest3,4-6代表Devil1-Devil3public int num;         // 船上人数public int position;        // 船的位置,0代表from，1代表topublic Boat(){//初始化船的objectboat_obj = Object.Instantiate(Resources.Load("Objects/Boat", typeof(GameObject)), new Vector3(0, -4, 5), Quaternion.identity, null) as GameObject;boat_obj.name = "boat";var addComp = boat_obj.AddComponent(typeof(Move)) as Move;boat_obj.AddComponent<BoxCollider>();boat_obj.transform.rotation = Quaternion.Euler(-90, 0, 0);//设置状态movestate = 0;num = 0;position = 0;BoatState = new int[2];BoatState[0] = 0;BoatState[1] = 0;}}


public class Role {public GameObject obj;public int position;//角色位置，0代表from，1代表to，2代表boatpublic int boatPos;//船位置，0为from，1为toprivate Move move;private Vector3 PosFrom;//角色在From河岸上的位置private Vector3 PosTo;//角色在To河岸上的位置public Role(string name){obj = Object.Instantiate(Resources.Load(name, typeof(GameObject)), Vector3.zero, Quaternion.identity, null) as GameObject;position = 0;move = obj.AddComponent(typeof(Move)) as Move;}
}

成果展示

牧师为白球，魔鬼为红球
开始

魔鬼多于牧师，失败

魔鬼不多于牧师，继续进行

全部到达对岸，胜利

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