[Unity3D课堂作业] 打飞碟 PlayDarts

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listprivate List<GameObject> unusedDartList = new List<GameObject>();  //没有使用的飞镖listprivate 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dartItempublic 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，+100public void addScore() {score += 100;scoreText.GetComponent<Text>().text = "Score:  " + score + " / " + (roundNum * 100);checkScore();}//扣分，-100public 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！！！

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