HW7

1. 智能巡逻兵

游戏设计要求：

创建一个地图和若干巡逻兵(使用动画)；

每个巡逻兵走一个3~5个边的凸多边型，位置数据是相对地址。即每次确定下一个目标位置，用自己当前位置为原点计算；

巡逻兵碰撞到障碍物，则会自动选下一个点为目标；

巡逻兵在设定范围内感知到玩家，会自动追击玩家；

失去玩家目标后，继续巡逻；

程序设计要求：

必须使用订阅与发布模式传消息

工厂模式生产巡逻兵

游戏玩法：

地图上会随机产生红球，Player 需要逃避巡逻兵追捕并拾起红球，拾起一个计一分，被巡逻兵抓到则游戏结束。

设计Player预设

从 Asset Store 下载的资源：

该资源中含有 Run、Die 的动作。我们将利用其来做设计我们的脚本。

Player脚本：

我们通过W、A、S、D移动 Player ，Player 作为一个 Publisher 发布其所在区域位置，供 Subscriber 接收。所以我们也需要设计一个 judge_sign 函数来确定 Player 的位置，若是变换区域，就要发布公告。

具体代码如下：

public class Player : MonoBehaviour
{public delegate void AnimationHandler();Animation animation;
//    public static Player instance;public AnimationClip Die;public AnimationClip Run;public AnimationClip Idle;public AnimationHandler animationHandler;public delegate void ChangeHandler();public ChangeHandler changeHandler;public int sign;    // 1, 2, 3, 4public void judge_sign(){int tempsign;if (transform.position.x < 0){if (transform.position.z > 0)tempsign = 1;elsetempsign = 3;}else{if (transform.position.z > 0)tempsign = 2;elsetempsign = 4;}if (tempsign != sign){sign = tempsign;changeHandler();}Debug.Log(sign);}public void Start(){animationHandler = PlayRun;sign = 3;changeHandler = Director.getInstance().currentController._NPCfactory.NPC1.GetComponent<NPC>().Observe;changeHandler += Director.getInstance().currentController._NPCfactory.NPC2.GetComponent<NPC>().Observe;changeHandler += Director.getInstance().currentController._NPCfactory.NPC3.GetComponent<NPC>().Observe;//     instance = this;animation = GetComponent<Animation>();}public void PlayIdle(){animation.Play(Idle.name);}public void PlayDie(){animation.Play(Die.name);}public void PlayRun(){animation.Play(Run.name);}void Update(){if (animationHandler != PlayDie){float KeyVertical = Input.GetAxis("Vertical");float KeyHorizontal = Input.GetAxis("Horizontal");Vector3 newDir = new Vector3(KeyHorizontal, 0, KeyVertical).normalized;if (Input.GetKeyDown(KeyCode.W) || Input.GetKeyDown(KeyCode.A) || Input.GetKeyDown(KeyCode.S) || Input.GetKeyDown(KeyCode.D)){transform.forward = Vector3.Lerp(transform.forward, newDir, 1000000);}transform.position += newDir * Time.deltaTime * 3;}animationHandler();judge_sign();if (animationHandler == PlayDie)this.enabled = false;}}

设计NPC预设

下载了和 Player 配套的资源：

里面有 Walk、Run、Attack 的动画，我们可以用此设计我们的脚本。

NPC脚本：

NPC 相对于 Player 而言复杂一些。 NPC 的移动是这样实现的：按照朝向向前走动，撞到障碍物时旋转朝向，并接着按朝向向前走动；而当 Player 进入 NPC 所在区域时， NPC 将往 Player 位置跑动，当 Player 转移到另外区域后，重新恢复初始巡逻状态。由此可见， NPC 是 Subscriber ，接收 Player 的公告，并依次改变自己的状态。

具体代码如下：

public class NPC : MonoBehaviour
{public int sign;   //1,2,3,4Vector3 current_position;public delegate void AnimationHandler();Animation animation;public static NPC instance;public AnimationClip Attack;public AnimationClip Run;public AnimationClip Walk;public AnimationHandler animationHandler;void Start(){current_position = transform.position;instance = this;animationHandler = PlayWalk;animation = GetComponent<Animation>();}   public void Observe(){if (Director.getInstance().currentController._player.GetComponent<Player>().sign == this.sign){animationHandler = PlayCatch;}else{animationHandler = PlayWalk;}}public void PlayCatch(){transform.forward = (Director.getInstance().currentController._player.transform.position - this.transform.position).normalized;transform.position = Vector3.MoveTowards(transform.position, Director.getInstance().currentController._player.transform.position, 3 * Time.deltaTime);animation.Play(Run.name);}public void PlayWalk(){ animation.Play(Walk.name);if ((transform.position - current_position).sqrMagnitude < 0.0001)this.transform.RotateAround(transform.position, Vector3.up, Random.Range(-180, 180));current_position = transform.position;transform.position += 1.5f * Time.deltaTime * transform.forward;}public void PlayAttack(){animation.Play(Attack.name);}void Update(){animationHandler();}private void OnCollisionEnter(Collision collision){if (animationHandler != PlayAttack){this.transform.RotateAround(transform.position, Vector3.up, Random.Range(-180, 180));}if (collision.collider.gameObject == Director.getInstance().currentController._player){animationHandler = PlayAttack;transform.forward = (Director.getInstance().currentController._player.transform.position-this.transform.position).normalized;Director.getInstance().currentController._player.GetComponent<Player>().animationHandler = Director.getInstance().currentController._player.GetComponent<Player>().PlayDie;}animationHandler();}
}

设计Controller

Controller 的设计也比较简单，它负责统筹各个组件之间的关系，所以在其中我们需要设置一下几个成员变量：_NPCfactory、__director、my_NPCfactory、_player、_playground、_bonus ，并对其进行初始化、实例化。需要注意的是， NPCfactory 采用的是单例模式。

具体代码如下：

public class Controller : MonoBehaviour
{public NPCFactory _NPCfactory;public Director _director;private GameObject my_NPCfactory;public GameObject _player;public GameObject _playground;public GameObject _bonus;private void Awake(){Random.InitState((int)System.DateTime.Now.Ticks);_director = Director.getInstance();_director.currentController = this;_player = Object.Instantiate(Resources.Load("Prefabs/Player", typeof(GameObject)), new Vector3(-2, 0, -2), Quaternion.identity, null) as GameObject;my_NPCfactory = new GameObject("NPC_Factory");my_NPCfactory.AddComponent<NPCFactory>();_NPCfactory = Singleton<NPCFactory>.Instance;_playground = Object.Instantiate(Resources.Load("Prefabs/Playground", typeof(GameObject)), new Vector3(5.286964f, -1.301903f, 0.5366425f), Quaternion.identity, null) as GameObject;_bonus = Object.Instantiate(Resources.Load("Prefabs/Bonus", typeof(GameObject)), new Vector3(-4, 0.5f, -4), Quaternion.identity, null) as GameObject;}}

NPCFactory 只剩下一个制造 NPC 的功能了。

具体代码如下：

     public class NPCFactory : MonoBehaviour{public int choose = 0;  //0 for Kinematics_actions   1 for Dynamic_actionspublic List<GameObject> used;public List<GameObject> not_used;public int score = 0;public GameObject NPC1;public GameObject NPC2;public GameObject NPC3;static int once = 1;private void Awake(){if (once == 1){NPC1 = Object.Instantiate(Resources.Load("Prefabs/NPC", typeof(GameObject)), new Vector3(-2, 0, 2), Quaternion.identity, null) as GameObject;NPC1.GetComponent<NPC>().sign = 1;NPC2 = Object.Instantiate(Resources.Load("Prefabs/NPC", typeof(GameObject)), new Vector3(2, 0, 2), Quaternion.identity, null) as GameObject;NPC2.GetComponent<NPC>().sign = 2;NPC3 = Object.Instantiate(Resources.Load("Prefabs/NPC", typeof(GameObject)), new Vector3(2, 0, -2), Quaternion.identity, null) as GameObject;NPC3.GetComponent<NPC>().sign = 4;once++;}}}```

设计bonus机制

我们的 bonus 就是一颗红球： Player 需要不断地拾取这颗红球获得加分。而由于在设计初期，我们红球的重新产生方式是完全随机的，导致有时候在同个区域能多次拾取红球。所以进行了改进：红球的位置会按照：1->2->3->4进行变换，而各区域里的位置是随机生成的。并且在红球上还安装了一个碰撞器，被 Player 碰到后就会变换位置，并且进行加分操作。

具体代码如下：
public class bonus : MonoBehaviour
{public int score;int sign;    //1,2,3,4// Start is called before the first frame updatevoid Start(){score = 0;sign = 3;}// Update is called once per framevoid Update(){}private void OnCollisionEnter(Collision collision){if (collision.collider.gameObject == Director.getInstance().currentController._player) {score++;if (sign == 1){this.transform.position = new Vector3(Random.Range(0.5f, 6.5f), 0.5f, Random.Range(1.5f, 6.5f));sign = 2;}else if (sign == 2){this.transform.position = new Vector3(Random.Range(-6.5f, -0.5f), 0.5f, Random.Range(-6.5f, 0.5f));sign = 3;}else if (sign == 3){this.transform.position = new Vector3(Random.Range(0.5f, 6.5f), 0.5f, Random.Range(-6.5f, -0.5f));sign = 4;}else if (sign == 4){this.transform.position = new Vector3(Random.Range(-6.5f, -0.5f), 0.5f, Random.Range(1.5f, 6.5f));sign = 1;} }}
}

设计My_GUI

该类的主要作用就是创建 Score 的label。并且当 Player 被抓住之后显示最终得分。

具体代码如下：

public class My_GUI : MonoBehaviour
{public Director _director;// Start is called before the first frame updatevoid Start(){_director = Director.getInstance();}private void OnGUI(){if (_director.currentController._player.GetComponent<Player>().animationHandler == _director.currentController._player.GetComponent<Player>().PlayDie){GUIStyle bb = new GUIStyle();   //创建GUI的格式bb.normal.background = null;bb.normal.textColor = new Color(0, 0, 0);bb.fontSize = 50;string score = _director.currentController._bonus.GetComponent<bonus>().score.ToString();score = "FinalScore: " + score;GUI.Label(new Rect(0.3f * Screen.width, 0.4f*Screen.height, 150, 35), score, bb);}else{GUIStyle bb = new GUIStyle();   //创建GUI的格式bb.normal.background = null;bb.normal.textColor = new Color(0, 0, 0);bb.fontSize = 25;string score = _director.currentController._bonus.GetComponent<bonus>().score.ToString();score = "Score: " + score;GUI.Label(new Rect(0.7f * Screen.width, 270, 150, 35), score, bb);}}
}

设计Singleton

差点忘了单例模式的模板，这是按照老师给出的资料设计的，使用到了 FindObjectOfType 来寻找一个类型的单例，并返回这个单例。
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("No instance of " + typeof(T));}}return instance;}}
}

游戏效果展示

游戏视频请见：https://github.com/yaody7/unity3d-learning/blob/master/HW7/movie/巡逻兵.mp4

Github：https://github.com/yaody7/unity3d-learning/tree/master/HW7

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