巡逻兵
- 游戏演示
- 准备工作
  - 人物的动作
  - 碰撞检测
- 代码实现
  - 动作代码的实现
  - 门面模式
  - 工厂模式
  - 发布与订阅模式（观察者模式）
- 总结
github代码及视频链接

巡逻兵

游戏设计要求

创建一个地图和若干巡逻兵
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如树，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
计分：每次甩掉一个巡逻兵计一分，与巡逻兵碰撞游戏结束

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

游戏演示

演示了玩家左键劈砍，右键范围攻击，space跳跃，
巡逻兵触发追踪时候扑到动作，以及碰到玩家挥砍动作
还有玩家攻击时候碰到巡逻兵，巡逻兵会直接消失

准备工作

首先需要下载模型，推荐一个网站还算比较好的免费网站，其中我的作业模型就是从里面下载的，场景模型本来也下载了，但是建立一个场景实在太费时间，所以就直接借用了之前大佬的场景。

人物的动作

首先打开下载好的人物模型，点开人物旁边的按钮可以看到很多部件以及动作，可以点开玩一下。如果决定用这个人物模型，就放置到Resources中的Prefabs文件夹里。放到

在Prefabs中的人物就没有那些动作了，这时候就需要自己设计AnimatorController。

新建一个文件夹AnimatorController，里面用来控制动作，在里面Create，Animator Controller，就比如新建了一个skeleton。

双击skeleton打开，我已经建立好了，稍微有点复杂，首先在左边的Parameters新建变量，我建立了五个变量，bool型的run，bool型的death，以及Trigger型的attack1，attack2，jump。Trigger类型给的解释是，先设置true，然后自动设置为false，但似乎运行的时候有点奇怪，这个是作为skeleton的动作设计，鼠标左键，从右向左劈砍，鼠标右键，旋转劈砍，空格键跳跃。所以从AnyState开始有三个动作，都是Trigger触发，执行完毕后进入到idle状态，在idle状态下，如果run为true就run，death为true就death，其他同理，这时候不能连到Exit，原因是连到Exit就会从入口再次进入，就会发现死了一遍又又一遍。

状态绑定动作，就是Motion那里选择动作，一定要记住将动作的Animation Type改成Generic，才可以从Motion里面选择，并且会生成结尾为Avatar的东西，这个在与物体绑定的时候有用。

下面是转换时候的设置，至于下面为什么有两个run，这个原因是有时候动作切换很不自然，或者延迟太高，多个组合的话会比较好调整，具体设计方法，把loop打勾，然后apply一下就好。这里还有个小技巧，就是两个状态之间的连线怎么删掉的问题，在Transition下面的点减号就行。

然后在人物增加新组件，Animator，在Controller和Avatar，选择刚刚做好和生成的文件。这样的话一个具有动作的人物就设置好了。

碰撞检测

这个需要设置碰撞盒，这个是我player的碰撞盒，差不多是药丸形状的，注意IsTrigger不打勾，说明碰到了就是碰到了，而不是碰到了触发一下。

巡逻兵也需要设置碰撞盒，但是比玩家复杂一点，因为巡逻兵需要检测玩家的范围，所以还要给巡逻兵建立一个box Collider，用户触发追踪事件。

人物效果看起来是这样的

当然场景也是需要设置9个碰撞盒的，并且勾上IsTrigger，用来判断人物在哪一块区域。

到此为止准备工作算是做完了。

代码实现

这次我整理和参考了以前的PPT和大佬的代码，严格按照所将的设计模式组织代码。

动作代码的实现

首先动作代码可以复用的，一点都不用改的是，SSActionManager.cs，SSAction.cs，ISSActionInterface.cs其中ISSActionInterface.cs是ISSActionCallback接口。需要改动的就是CCSequenceAction.cs和CCMoveToAction.cs以及CCActionManager.cs，似乎CC开头的都是自己定义的。这个图还是牧师与魔鬼那章PPT的图，其中CCSequenceAction.cs是定义动作序列，因为坐船是，人物先移动船的上方，在移到船上面，相当于两个动作，所以用动作序列，而船的移动只有左右，所以用CCMoveToAction.cs实现单个动作。本次作业设计的动作也就两个，第一个是PatrolAction.cs实现巡逻动作，一个是PatrolFollowAction.cs实现跟踪动作，然后这个两个动作的管理在PatrolActionManager.cs中，因为PatrolActionManager.cs实现了ISSActionCallback的接口，所有动作的都是靠这个接口来完成的，所以具体的动作管理，也是靠这个接口。

PatrolAction.cs 巡逻动作实现

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class GoPatrolAction : SSAction
{private enum Dirction { EAST, NORTH, WEST, SOUTH };private float pos_x, pos_z;                 //移动前的初始x和z方向坐标private float move_length;                  //移动的长度private float move_speed = 1.2f;            //移动速度private bool move_sign = true;              //是否到达目的地private Dirction dirction = Dirction.EAST;  //移动的方向private PatrolData data;                    //侦察兵的数据private GoPatrolAction() { }public static GoPatrolAction GetSSAction(Vector3 location){GoPatrolAction action = CreateInstance<GoPatrolAction>();action.pos_x = location.x;action.pos_z = location.z;//移动的距离随机，在4-7之间action.move_length = Random.Range(4, 7);return action;}public override void Update(){//因为碰撞会产生不可预料的结果，所以还是要保证模型在正确的位置if (transform.localEulerAngles.x != 0 || transform.localEulerAngles.z != 0){transform.localEulerAngles = new Vector3(0, transform.localEulerAngles.y, 0);}            if (transform.position.y != 0){transform.position = new Vector3(transform.position.x, 0, transform.position.z);}//巡逻的动作Gopatrol();//如果有跟随的玩家，并且玩家在自己所在的区域，就会调用ISSActionCallback接口中的函数//所以说动作的管理是靠ISSActionCallback实现的，同样在跟踪的时候的动作也会有切换到巡逻状态的方法。if (data.follow_player && data.wall_sign == data.sign){//当前动作摧毁掉this.destroy = true;//切换到追踪状态this.callback.SSActionEvent(this,0,this.gameobject);}}public override void Start(){this.gameobject.GetComponent<Animator>().SetBool("run", true);data  = this.gameobject.GetComponent<PatrolData>();}void Gopatrol(){if (move_sign){switch (dirction){case Dirction.EAST:pos_x -= move_length;break;case Dirction.NORTH:pos_z += move_length;break;case Dirction.WEST:pos_x += move_length;break;case Dirction.SOUTH:pos_z -= move_length;break;}move_sign = false;}this.transform.LookAt(new Vector3(pos_x, 0, pos_z));float distance = Vector3.Distance(transform.position, new Vector3(pos_x, 0, pos_z));if (distance > 0.9){transform.position = Vector3.MoveTowards(this.transform.position, new Vector3(pos_x, 0, pos_z), move_speed * Time.deltaTime);}else{dirction = dirction + 1;//转了一圈又回头了if(dirction > Dirction.SOUTH){dirction = Dirction.EAST;}move_sign = true;}}
}

这段代码可以和CCMoveToActon的代码比较一下，因为两个是同一个框架的不同实现，可以发现除了实现细节不一样，其他都一样，包括函数类型都一样。可以看到这部分的代码，只要实现特定的动作，所以以后在写新动作处理的时候，可以直接在这部分修改，或者另开一个文件继承SSAction。

PatrolFollowAction.cs 追踪动作实现

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class PatrolFollowAction : SSAction
{private float speed = 2f;            //跟随玩家的速度private GameObject player;           //玩家private PatrolData data;             //侦查兵数据private PatrolFollowAction() { }public static PatrolFollowAction GetSSAction(GameObject player){PatrolFollowAction action = CreateInstance<PatrolFollowAction>();action.player = player;return action;}public override void Update(){//因为碰撞会产生不可预料的结果，所以还是要保证模型在正确的位置if (transform.localEulerAngles.x != 0 || transform.localEulerAngles.z != 0){transform.localEulerAngles = new Vector3(0, transform.localEulerAngles.y, 0);}if (transform.position.y != 0){transform.position = new Vector3(transform.position.x, 0, transform.position.z);}//追踪动作Follow();//如果没有跟随的玩家，或者玩家不在自己所在的区域，就会调用ISSActionCallback接口中的函数，切换到巡逻状态//所以说动作的管理是靠ISSActionCallback实现的，同样在巡逻的时候的动作也会有切换到追踪状态的方法。if (!data.follow_player || data.wall_sign != data.sign){//当前动作摧毁掉this.destroy = true;//切换到巡逻状态this.callback.SSActionEvent(this,1,this.gameobject);}}public override void Start(){data = this.gameobject.GetComponent<PatrolData>();}void Follow(){transform.position = Vector3.MoveTowards(this.transform.position, player.transform.position, speed * Time.deltaTime);this.transform.LookAt(player.transform.position);}
}

这部分代码和之前的代码框架一样，不做过多的解释。

PatrolActionManager.cs 具体的动作管理

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class PatrolActionManager : SSActionManager, ISSActionCallback
{//这个函数是游戏初始化的时候用到，最重要的实现还是在SSActionEvent函数中实现，也就是ISSActionCallback接口的函数public void GoPatrol(GameObject patrol){GoPatrolAction go_patrol = GoPatrolAction.GetSSAction(patrol.transform.position);this.RunAction(patrol, go_patrol, this);}//停止所有动作public void DestroyAllAction(){DestroyAll();}//动作管理最终要的部分,实现各个动作的切换，以及条件判断。public void SSActionEvent(SSAction source, int intParam = 0, GameObject objectParam = null){if (intParam == 0){PatrolFollowAction follow = PatrolFollowAction.GetSSAction(objectParam.gameObject.GetComponent<PatrolData>().player);this.RunAction(objectParam, follow, this);}else{GoPatrolAction move = GoPatrolAction.GetSSAction(objectParam.gameObject.GetComponent<PatrolData>().start_position);this.RunAction(objectParam, move, this);//委托事件，Singleton直接生成实例，调用PlayerEscape就相当于发出通知，那么在OnEnable函数就会触发加分的函数Singleton<GameEventManager>.Instance.PlayerEscape();}}
}

这段代码再和CCActionManager比较下，发现最重要的还是SSActionEvent函数的实现，start和Update，可以换成其他函数，直接被调用，而不是默认调用，大同小异。

门面模式

对于单个场景的游戏来说，完全不用改动的代码是SSDirector.cs和ISenceInterface.cs,需要改动的是FirstSceneController.cs，UserGUI.cs和IUserInterface.cs，其中FirstSceneController.cs主要处理场景的资载入，并且实现IUserAction接口，由于是但场景，对ISceneController接口实现的并不多。UserGuI主要实现界面的呈现，用户交互，其中的接口是在FirstController中实现，所以通过UserGuI可以控制游戏人物，以及游戏的重新开始之类的。

UserGUI.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class UserGUI : MonoBehaviour {private IUserAction action;private GUIStyle score_style = new GUIStyle();private GUIStyle text_style = new GUIStyle();private GUIStyle over_style = new GUIStyle();private int show_time = 8;void Start (){action = SSDirector.GetInstance().CurrentScenceController as IUserAction;text_style.normal.textColor = new Color(205, 179, 128, 1);text_style.fontSize = 16;score_style.normal.textColor = new Color(3,101,100,1);score_style.fontSize = 16;over_style.fontSize = 25;//好的方法实现一个时间差，StartCoroutine函数和yield return成对出现。StartCoroutine(ShowTip());}void Update(){//人物的动作和移动，得到水平两个方向的偏移量来控制移动，通过按键控制动作。float translationX = Input.GetAxis("Horizontal");float translationZ = Input.GetAxis("Vertical");action.MovePlayer(translationX, translationZ);action.Attack();}private void OnGUI(){GUI.Label(new Rect(10, 5, 200, 50), "分数:", text_style);GUI.Label(new Rect(55, 5, 200, 50), action.GetScore().ToString(), score_style);if(action.GetGameover() && action.GetScore() != 10){GUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 50, Screen.width / 2 - 250, 100, 100), "游戏结束", over_style);if (GUI.Button(new Rect(Screen.width / 2 - 50, Screen.width / 2 - 150, 100, 50), "重新开始")){//重新开始action.Restart();return;}}else if(action.GetScore() == 10){GUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 50, Screen.width / 2 - 250, 100, 100), "恭喜胜利！", over_style);if (GUI.Button(new Rect(Screen.width / 2 - 50, Screen.width / 2 - 150, 100, 50), "重新开始")){//重新开始action.Restart();return;}}if(show_time > 0){GUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 87 ,10, 100, 100), "按WSAD或方向键移动", text_style);GUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 87, 30, 100, 100), "成功躲避巡逻兵追捕加1分", text_style);GUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 87, 50, 100, 100), "获得十分就胜利", text_style);}}public IEnumerator ShowTip(){while (show_time >= 0){yield return new WaitForSeconds(1);show_time--;}}
}

结构类似于PPT的结构，这部分大部分都是界面要素，接口的使用很简单

FirstSceneController.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;
public class FirstSceneController : MonoBehaviour, IUserAction, ISceneController
{public PatorlFactory _PatorlFactory;                             //巡逻者工厂public ScoreRecorder _ScoreRecorder;                             //记录员public PatrolActionManager _PatrolActionManager;                 //运动管理器public int wall_sign = -1;                                       //当前玩家所处哪个格子public GameObject player;                                        //玩家public Camera main_camera;                                       //主相机private List<GameObject> patrols;                                //场景中巡逻者列表private float player_speed = 5;                                  //玩家移动速度private float rotate_speed = 135f;                               //玩家旋转速度private bool game_over = false;                                  //游戏结束void Update(){for (int i = 0; i < patrols.Count; i++){patrols[i].gameObject.GetComponent<PatrolData>().wall_sign = wall_sign;}//20分结束游戏if(_ScoreRecorder.score == 20){Gameover();}}void Start(){//这一块注意一下，关于实例化，和实例化的查找//首先director是单例模式，所以用GetInstance方法，即使没有实例也会创建实例，有实例就确保只有一个实例//那么_PatorlFactory和_PatrolActionManager是怎么回事//首先看到代码可以这样写，用Singleton，这个是直接查找有没有这个类，没有就报错了//所以使用这个有个前提条件，就是必须已经存在了，所以在游戏开始之前必须把代码绑定到对应的物体上//如果不采用这种方法怎么办，可以手动添加，用AddComponent就相当于把手动添加的部分，用代码实现了，就是注释掉的部分SSDirector director = SSDirector.GetInstance();director.CurrentScenceController = this;_PatorlFactory = Singleton<PatorlFactory>.Instance;_PatrolActionManager = Singleton<PatrolActionManager>.Instance;//_PatrolActionManager = gameObject.AddComponent<PatrolActionManager>() as PatrolActionManager;//ISceneController接口中函数的实现LoadResources();//设置摄像机跟随的对象，也就是玩家，如果不用工厂模式的话，直接在场景中生成玩家，然后把玩家拖到摄像机的Targer就可以了//这一块也要注意，main_camera的位置必须在LoadResources之后，因为main_camera跟随的对象是player，如果player没有实例化就无法运行//所以如果一开始在场景中就有player的话，下面的代码位置就可以随便放。main_camera.GetComponent<CameraFlow>().follow = player;_ScoreRecorder = Singleton<ScoreRecorder>.Instance;}public void LoadResources(){player = Instantiate(Resources.Load("Prefabs/Player"), new Vector3(0, 9, 0), Quaternion.identity) as GameObject;//导入资源的时候为了巡逻兵有动作patrols = _PatorlFactory.GetPatrols();for (int i = 0; i < patrols.Count; i++){_PatrolActionManager.GoPatrol(patrols[i]);}}public void Attack(){if (!game_over){//Fire1对应鼠标左键if(Input.GetButtonDown("Fire1")){player.GetComponent<Animator>().SetTrigger("attack1");}//Fire2对应鼠标右键if (Input.GetButtonDown("Fire2")){player.GetComponent<Animator>().SetTrigger("attack2");}//Jump对应空格键spaceif (Input.GetButtonDown("Jump")){player.GetComponent<Animator>().SetTrigger("jump");}}}public void MovePlayer(float translationX, float translationZ){if(!game_over){//移动的时候播放run动画，否则停止run动画if (translationX != 0 || translationZ != 0){player.GetComponent<Animator>().SetBool("run", true);}else{player.GetComponent<Animator>().SetBool("run", false);}//这个操作有点类似于魔兽世界的操作，魔兽世界也是左右键不是直接移动而是旋转//配合摄像机始终对着玩家的背面，操作也算是不反人类//当然现在的一般游戏都不采用这种方法，都是摄像机在围绕主角的球上可以自动移动，而方向键直接移动。player.transform.Translate(0, 0, translationZ * player_speed * Time.deltaTime);player.transform.Rotate(0, translationX * rotate_speed * Time.deltaTime, 0);//以防以外发生if (player.transform.localEulerAngles.x != 0 || player.transform.localEulerAngles.z != 0){player.transform.localEulerAngles = new Vector3(0, player.transform.localEulerAngles.y, 0);}if (player.transform.position.y != 0){player.transform.position = new Vector3(player.transform.position.x, 0, player.transform.position.z);}     }}public int GetScore(){return _ScoreRecorder.score;}public bool GetGameover(){return game_over;}public void Restart(){SceneManager.LoadScene("Scenes/mySence");}//发布与订阅模式void OnEnable(){GameEventManager.ScoreChange += AddScore;GameEventManager.GameoverChange += Gameover;}void OnDisable(){GameEventManager.ScoreChange -= AddScore;GameEventManager.GameoverChange -= Gameover;}void AddScore(){_ScoreRecorder.score++;}void Gameover(){game_over = true;_PatorlFactory.StopPatrol();_PatrolActionManager.DestroyAllAction();}
}

整体框架类似于PPT中的，另外实现接口类的函数就可以了

工厂模式

工厂模式相对来说比较简单，一般来说一个类型有一个工厂，由于本例是一个玩家角色，所以直接把玩家和巡逻兵放在一起生产了。其中只要写Factory就好了。

其中可以发现DiskFactory上面有Singleton，是用来找DiskFactory用的

PatrolFactory.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class PatorlFactory : MonoBehaviour {//工厂模式就负责生产，其他的不负责，所以可以看到这个类只和角色有关系和其他所有代码都没有关系private GameObject player = null;                                      //玩家private GameObject patrol = null;                                     //巡逻兵private List<GameObject> patrolList = new List<GameObject>();        //正在被使用的巡逻兵private Vector3[] vec = new Vector3[9];                             //保存每个巡逻兵的初始位置public GameObject LoadPlayer(){player = Instantiate(Resources.Load("Prefabs/Player"), new Vector3(0, 9, 0), Quaternion.identity) as GameObject;return player;}public List<GameObject> LoadPatrol(){int[] pos_x = { -6, 4, 13 };int[] pos_z = { -4, 6, -13 };int index = 0;for(int i=0;i < 3;i++){for(int j=0;j < 3;j++){vec[index] = new Vector3(pos_x[i], 0, pos_z[j]);index++;}}for(int i=0; i < 9; i++){patrol = Instantiate(Resources.Load<GameObject>("Prefabs/Patrol1"));patrol.transform.position = vec[i];patrol.GetComponent<PatrolData>().sign = i + 1;patrol.GetComponent<PatrolData>().start_position = vec[i];patrolList.Add(patrol);}   return patrolList;}//游戏结束的时候会暂停所有动作public void StopPatrol(){for (int i = 0; i < patrolList.Count; i++){patrolList[i].gameObject.GetComponent<Animator>().SetBool("run", false);}}
}

发布与订阅模式（观察者模式）

借用一下大佬的图，用观察者模式写代码会觉得很清爽，首先CystalCollide和PlayerCollide是直接挂载在相对应的物体上的，可以事先写好，然后用里面的函数触发GameEventManager。

PlayerInDetection.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;//玩家进入巡逻兵的追踪范围
public class PlayerInDetection : MonoBehaviour
{//玩家进入巡逻兵的追踪范围void OnTriggerEnter(Collider collider){//加上判断Player的原因是，人物会与地板碰撞if (collider.gameObject.tag == "Player"){this.gameObject.transform.parent.GetComponent<PatrolData>().follow_player = true;this.gameObject.transform.parent.GetComponent<PatrolData>().player = collider.gameObject;//触发巡逻兵向前扑的动作this.gameObject.transform.parent.GetComponent<Animator>().SetTrigger("shock");}}//玩家离开巡逻兵的追踪范围void OnTriggerExit(Collider collider){if (collider.gameObject.tag == "Player"){this.gameObject.transform.parent.GetComponent<PatrolData>().follow_player = false;this.gameObject.transform.parent.GetComponent<PatrolData>().player = null;}}
}

PlayerCollideDetection.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;//玩家与巡逻兵碰撞
public class PlayerCollideDetection : MonoBehaviour {//当玩家与巡逻兵碰撞void OnCollisionEnter(Collision other){//在这里皮了一下，因为一开始是想做攻击判定的，但是剑和人的模型是一起的//没法单独给剑加一个碰撞盒，所以只好放弃//于是想攻击的时候直接让巡逻兵的碰撞盒半径为0，然后播放死亡动画也可以达到目的//然后发现会鬼畜，就注释掉了，现在只要在攻击的时候碰到巡逻兵，巡逻兵会直接消失//一般情况下的，玩家会自己挂掉，并且播放死亡动画，巡逻兵也会砍一刀然后死掉。if (other.gameObject.tag == "Player" && other.gameObject.GetComponent<Animator>().GetBool("attack1")){//this.gameObject.GetComponent<CapsuleCollider>().radius = 0;this.gameObject.SetActive(false);return;}else if (other.gameObject.tag == "Player"){other.gameObject.GetComponent<Animator>().SetBool("death",true);this.GetComponent<Animator>().SetTrigger("shoot");Singleton<GameEventManager>.Instance.PlayerGameover();}}
}

GameEventManager.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class GameEventManager : MonoBehaviour
{//玩家躲开追踪时候触发public delegate void ScoreEvent();public static event ScoreEvent ScoreChange;//玩家碰撞到巡逻兵的时候触发public delegate void GameoverEvent();public static event GameoverEvent GameoverChange;public void PlayerEscape(){if (ScoreChange != null){ScoreChange();}}public void PlayerGameover(){if (GameoverChange != null){GameoverChange();}}
}

这样所有的代码都已经说完了。

总结

所有C#文件，一共20个文件。

其中可以挂载在预制物体上的有5个。

AreaDetection.cs挂载在场景的9个方格中，用于检测玩家是否进入该方格
CameraFlow.cs挂载在摄像机上，用于实现第三人称视角
PatrolData.cs挂载在巡逻兵上，用于表示巡逻兵的数据结构
PlayerInDetection.cs挂载在巡逻兵上，用于检测玩家是否进入追踪范围
PlayerCollideDetection.cs挂载在巡逻兵上，用于检测玩家是否与巡逻兵碰撞

其中动作设计的部分有6个

SSDirector.cs完全不用改动
SSActionManager.cs完全不用改动
PatrolAction.cs
PatrolActionManager.cs
PatrolFollowAction.cs
ISSActionInterface.cs完全不用改动

其中门面模式的部分

FirstSceneController.cs
ISenceInterface.cs单场景完全不用改动
IUserInterface.cs
UserGUI.cs
SSDirector.cs完全不用改动

工厂模式的部分

PatorlFactory.cs
Singleton.cs其实也不算工厂特有，都可以用，完全不用改动

观察者模式
PlayerCollideDetection.cs
PlayerInDetection.cs
GameEventManager.cs

github代码及视频链接

资源以及视频演示

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