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Unity见缝插针游戏

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一、简单介绍

Unity 游戏实例开发集合,使用简单易懂的方式,讲解常见游戏的开发实现过程,方便后期类似游戏开发的借鉴和复用。

本节介绍,FlyPin (见缝插针) 休闲小游戏快速实现的方法,希望能帮到你,若有不对,请留言。

二、FlyPin (见缝插针)游戏内容与操作

1、游戏开始,针 Pin 自动准备好,

2、鼠标点击左键发射 Pin,飞向目标,同时自动准备下一根针 Pin,并增加分数

3、针 Pin 插入目标后,会随之一起转动

4、当两个针 Pin 发生碰撞,则游戏结束

5、游戏结束动画完成后,自动重新开始游戏

三、游戏代码框架 

四、知识点

1、MonoBehaviour 生命周期函数:Awake,Start,Update,OnGUI

2、Input 按键的监控

3、GameObject.Instantiate 物体的生成,GameObject.Destroy 物体的销毁

4、Camera.orthographicSize 正交相机视口大小修改,Camera.backgroundColor 相机 SolidColor 背景色的修改

5、Rigidbody2D  取消重力效果,添加 Collider ,进行 Trigger 碰撞检测

6、GUIStyle GUI样式,GUI.Label 添加文字的功能使用

7、Vector3.Lerp 位移向量插值使用,Vector3.Distance 位置距离函数的使用

8、Mathf.Lerp ,Color.Lerp 数值和颜色插值计算的使用

9、Transform.Rotate 旋转使用

10、IEnumerator 协程 , StartCoroutine 开始协程 和 StopAllCoroutines 停止所有协程的使用

11、SimpleMessageCenter 简单的消息中心使用

12、Action<int> OnChangeValue 属性变化中委托的使用

13、Resources.Load<GameObject>() 代码加载预制体的使用

14、OnTriggerEnter2D 2D 碰撞检测的使用

15、 SceneManager.LoadScene 加载,和 SceneManager.GetActiveScene() 当前场景的获取

16、等等

五、游戏效果预览

六、实现步骤

这是一个 2D 游戏,主要用到 SpriteRenderer 、2D Collider,2D Rigidbody,以及 TextMesh 等资源组件,所有资源都是Unity自带,没有导入其他外部贴图模型资源。

1、打开 Unity,创建工程

2、构建场景,添加 Pin 初始生成,准备和飞向的地方,以及旋转的目标圆,和显示分数的 3DText

3、ScoreText,创建是 3D Object - 3D Text,其中 根据 TextMesh的字体大小,根据 Character Size  和 Font Size 共同控制

4、如果 TextMesh 看起来很模糊,可以改小 Character Size ,放大 Font Size ,如图

5、TargetCircle 是 SpriteRenderer ,根据需要设置颜色,Sprite 是 Unity 自带的 Knob

说明,同时 TargetCircle  也是 Pin 飞向的目标体

6、PinSpawnPos 、PinReadyPos 是 针 Pin 生成的初始位置,和 准备好位置,PinSpawnPos 、PinReadyPos 下的 Cube 是便于观察位置设定的,确定好位置后,可以删掉或者隐藏 Cube

7、注意 ScoreText 、TargetCircle、PinSpawnPos、PinReadyPos,Position.z 都是 0,为了保证实在同一个平面上,满足2D 游戏要求

8、Main Camera,设置如图,ClearFlags 为 Solid Color ,Background 颜色根据需要设定,Projection 为 Orthographic 正交(2D游戏设置相机),Size 为 5 ,你可以根据自己需要设置

9、最后,效果如图

10、Pin 预制体,包含PinHead 和 PinBody

11、Pin 的 PinHead ,SpriteRenderer 的 Sprite 自带的 Knob, 颜色根据自己需要设定,添加 CircleCollider2D 碰撞体,并且勾选 IsTrigger(避免发生碰撞,产生碰撞效果,不勾选则会有碰撞的物理效果),CircleCollider2D的大小可以根据实际情况调整(一般Unity会自动根据Renderer 大小设置默认大小);添加 Rigidbody2D (发生碰撞的必需条件之一),并且BodyType设置为 Kinematic 可以不受重力下坠(或者 BodyType 为 Dynamic ,把 Gravity Scale 设置 为 0 ,也可以不受重力影响)

12、Pin 中的 PinBody,SpriteRenderer 中 Sprite 自带的 Background ,颜色自选,Order in Layer 默认是 0 ,设置为 -1,是为针插入 TargetCircle 效果,Scale 设置为 (1,15,1),是为了细长如针的效果

13、至于 Pin ,放置在 Resources 文件夹下的Prefabs 文件夹,是为了使用 Unity 中 Resources.Load 代码加载预制体,不需要手动挂载预制体,而 Resources.Load 加载就要求把预制体放在 Resources 文件夹下

14、PinHead 类 监听两个针是否插在靠近位置相撞,相撞则发送游戏结束消息

15、PinHead中的 OnTriggerEnter2D(Collider2D collision) 见监听碰撞进入,碰撞则发送游戏借宿消息

       /// <summary>
       /// 监听两个针是否插在靠近位置相撞
       /// 相撞则发送游戏结束消息
       /// </summary>
       /// <param name="collision"></param>
        private void OnTriggerEnter2D(Collider2D collision)
        {
            // 两个 PinHead 是否碰撞
            if (collision.name.Equals(ConstStr.PIN_HEAD_NAME))
            {
                // 相撞则发送游戏结束消息
                SimpleMessageCenter.Instance.SendMsg(MsgType.GameOver);
            }
        }

16、Pin 类,管理 针 Pin 的状态和运动

17、Pin 类,Init 初始化函数,得到相关位置和 PinHead 脚本的挂载到 Pin 的 PinHead 物体上

参数说明:

        // Pin 准备好的位置
        private Vector3 m_PinReadyPos;
        // Pin 飞行的目标位置
        private Vector3 m_PinFlyTargetPos;
        // Pin 插入目标位置的距离间隔
        private float m_PinFlyTargetPosDistance;
        // Pin 的移动速度
        private float m_PinMoveSpeed;
        // Pin 飞到目标位置的 Transfrorm
        private Transform m_PinTargetParentTrans;
        // PinHead
        private PinHead m_PinHead;
		/// <summary>
		/// 初始化函数,得到相关位置和 PinHead
		/// </summary>
		/// <param name="pinsManager"></param>
		/// <param name="pinReadyPos"></param>
		/// <param name="flyTargetPos"></param>
		/// <param name="flyTargetPosDistance"></param>
		/// <param name="pinMoveSpeed"></param>
		/// <param name="pinTargetParentTrans"></param>
		public void Init(PinsManager pinsManager,  Vector3 pinReadyPos, Vector3 flyTargetPos, 
			float flyTargetPosDistance, float pinMoveSpeed, Transform pinTargetParentTrans) {
			m_PinsManager = pinsManager;
			m_PinReadyPos = pinReadyPos;
			m_PinFlyTargetPos = flyTargetPos;
			m_PinFlyTargetPosDistance = flyTargetPosDistance;
			m_PinMoveSpeed = pinMoveSpeed;
			m_PinTargetParentTrans = pinTargetParentTrans;
			// PinHead 子物体添加PinHead脚本
			m_PinHead = transform.Find(ConstStr.PIN_HEAD_NAME).gameObject.AddComponent<PinHead>() ;
			// 设置状态为准备状态
			m_CurPinState = PinState.Readying;
		}

18、Pin 类,UpdatePinState(),Pin 的状态监听

		/// <summary>
		/// 状态监听
		/// </summary>
        void UpdatePinState() {
            switch (CurPinState)
            {
                case PinState.Idle:
                    break;
                case PinState.Readying:
					Readying();
 
					break;
				case PinState.ReadyOK:
					m_PinsManager.CurPin = this;
					break;
				case PinState.Fly:
					Fly();
					m_PinsManager.CurPin = null;
 
					break;
                default:
                    break;
            }
        }

19、Pin 类,Readying() 正在准备的状态函数,Fly() 飞行目标位置状态,包含 Pin真正的运动(Vector3.Lerp),和满足条件(Vector3.Distance)对应的状态切换(注意:把 Pin 实体至于 TargetCircle 即可以 使 Pin 随 TargetCircle 一起转动 (this.transform.SetParent(m_PinTargetParentTrans);))

		/// <summary>
		/// 正在准备的状态函数
		/// </summary>
		void Readying() {
 
			// 移动到准备位置
			transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, m_PinReadyPos, Time.deltaTime * m_PinMoveSpeed);
			// 判断是否到达准备位置
            if (Vector3.Distance(transform.position, m_PinReadyPos)<=0.1f)
            {
				transform.position = m_PinReadyPos;
				// 到达后切换状态
				CurPinState = PinState.ReadyOK;
			}
		}
 
 
		/// <summary>
		/// 飞行目标位置状态
		/// </summary>
		void Fly()
		{
			// 移动到目标位置
			transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, m_PinFlyTargetPos, Time.deltaTime * m_PinMoveSpeed);
			if (Vector3.Distance(transform.position, m_PinFlyTargetPos) <= m_PinFlyTargetPosDistance)
			{
				// 到达后切换状态,并且置于 飞到的目标下,使之随目标一起转动
				CurPinState = PinState.Idle;
				this.transform.SetParent(m_PinTargetParentTrans);
			}
		}

20、PinsManager  Pins 管理类,主要管理 Pin 的生成和 发射 Fly

21、PinsManager  Pins 管理类,构造函数 PinsManager(),Resources.Load 获取预制体 Pin 预制体,和参数赋值

参数说明:

        // Pin 预制体
        private GameObject m_PinPrefab;
        // Pin 生成位置
        private Vector3 m_PinSpawnPos;
        // Pin 准备位置
        private Vector3 m_PinReadyPos;
        // Pin 飞向目标位置
        private Vector3 m_PinFlyTargetPos;
        // Pin 飞向目标插入间距
        private float m_PinFlyTargetPosDistance;
        // Pin 移动速度
        private float m_PinMoveSpeed;
        // Pin 飞向目标实体
        private Transform m_PinTargetParentTrans;
		/// <summary>
		/// 构造函数
		/// </summary>
		/// <param name="pinSpawnPos"></param>
		/// <param name="pinReadyPos"></param>
		/// <param name="flyTargetPos"></param>
		/// <param name="flyTargetPosDistance"></param>
		/// <param name="pinMoveSpeed"></param>
		/// <param name="pinTargetParentTrans"></param>
		public PinsManager(Vector3 pinSpawnPos, Vector3 pinReadyPos,Vector3 flyTargetPos,
			float flyTargetPosDistance, float pinMoveSpeed,Transform pinTargetParentTrans) {
 
			// 获取预制体
			m_PinPrefab = Resources.Load<GameObject>(ConstStr.RESOURCES_PREFABS_PIN_PATH);
 
			// 参数赋值
			m_PinSpawnPos = pinSpawnPos;
			m_PinReadyPos = pinReadyPos;
			m_PinFlyTargetPos = flyTargetPos;
			m_PinFlyTargetPosDistance = flyTargetPosDistance;
			m_PinMoveSpeed = pinMoveSpeed;
			m_PinTargetParentTrans = pinTargetParentTrans;
		}

22、PinsManager  Pins 管理类,SpawnPin() 根据条件 生成准备的 Pin

		/// <summary>
		/// 生成准备的 Pin
		/// </summary>
		public void SpawnPin() {
 
			// 生成准备的 Pin
			if (m_PinPrefab!=null && m_ReadyPin == null)
            {
				GameObject pinGo = GameObject.Instantiate(m_PinPrefab);
				// 设置生成位置
				pinGo.transform.position = m_PinSpawnPos;
				// 添加 Pin 脚本
				m_ReadyPin = pinGo.AddComponent<Pin>();
				// Pin 脚本 初始化
				m_ReadyPin.Init(this,m_PinReadyPos,m_PinFlyTargetPos,
					m_PinFlyTargetPosDistance,m_PinMoveSpeed,m_PinTargetParentTrans);
 
				// 添加到集合中
				m_PinsList.Add(pinGo);
 
			}
		}

23、PinsManager  Pins 管理类,FlyPin() 根据条件 让当前 Pin 飞向目标位置,返回是否有可飞行的 Pin,有则 true,DestroyAllPins() 销毁清空 Pins 集合

		/// <summary>
		/// 让当前 Pin 飞向目标位置
		/// 返回是否有可飞行的 Pin 
		/// </summary>
		/// <returns>true : 有可飞行 Pin </returns>
		public bool FlyPin() {
            if (CurPin!=null)
            {
				m_ReadyPin = null;
 
				if (CurPin.CurPinState==PinState.ReadyOK)
                {
					CurPin.CurPinState = PinState.Fly;
 
				}
				return true;
			}
 
			return false;
		}
 
		/// <summary>
		/// 销毁清空 Pins 集合
		/// </summary>
		public void DestroyAllPins() {
            for (int i=m_PinsList.Count-1; i >= 0 ; i--)
            {
				GameObject.Destroy(m_PinsList[i]);
            }
 
			m_PinsList.Clear();
		}

24、TargetCircleManager Pin 飞向目标圆管理类

25、TargetCircleManager Pin 飞向目标圆管理,TargetCircleManager()构造函数 获取设置 旋转的实体和旋转速度

参数说明:

        // 实体Transform
        Transform m_TargetCircleTrans;
        // 转动速度
        float m_Speed;
        // 是否开始转动
        bool m_IsRotated = false;
		/// <summary>
		/// 构造函数
		/// </summary>
		/// <param name="target">目标实体</param>
		/// <param name="rotSpeed">旋转速度</param>
		public TargetCircleManager(Transform target, float rotSpeed) {
			m_TargetCircleTrans = target;
			m_Speed = rotSpeed;
			m_IsRotated = false;
		}

26、TargetCircleManager Pin 飞向目标圆管理, void UpdateRotateSelf()  更新自身旋转,StartRotateSelf() 开始旋转,StopRotateSelf() 停止旋转

		/// <summary>
		/// 更新自身旋转
		/// </summary>
		public void UpdateRotateSelf() {
            if (m_TargetCircleTrans != null && m_IsRotated==true)
            {
				m_TargetCircleTrans.Rotate(Vector3.forward,Time.deltaTime * m_Speed * -1);  // -1 是让其反向旋转
            }
		}
 
		/// <summary>
		/// 开始旋转
		/// </summary>
		public void StartRotateSelf()
		{
			m_IsRotated = true;
		}
 
		/// <summary>
		/// 停止旋转
		/// </summary>
		public void StopRotateSelf() {
			m_IsRotated = false;
		}

27、ScoreManager  分数管理类,管理分数,和分数变化更新的委托事件

		public int Score { get { return m_Scroe; }
			set {
				// 判断分数是否更新,更新则触发更新事件
                if (m_Scroe!=value) 
                {
					m_Scroe = value;
                    if (OnChangeValue!=null) 
                    {
						OnChangeValue.Invoke(value);
 
					}
                }
			}
		}
 
		// 分数变化委托
		public Action<int> OnChangeValue;

28、SimpleMessageCenter 简单消息中心,管理消息的注册,触发,和清空,并且设置静态单例(static SimpleMessageCenter Instance),方便被访问使用

29、SimpleMessageCenter 简单消息中心, RegisterMsg()注册消息,SendMsg()发送消息,ClearAllMsg() 清空消息

		/// <summary>
		/// 注册消息
		/// </summary>
		/// <param name="msgType"></param>
		/// <param name="action"></param>
		public void RegisterMsg(MsgType msgType, Action action) {
			if (m_MsgDict.ContainsKey(msgType) == true)
			{
				m_MsgDict[msgType] += action;
			}
			else {
				m_MsgDict.Add(msgType,action);
			}
		}
 
		/// <summary>
		/// 发送消息
		/// </summary>
		/// <param name="msgType"></param>
		public void SendMsg(MsgType msgType)
		{
			if (m_MsgDict.ContainsKey(msgType) == true)
			{
				m_MsgDict[msgType].Invoke();
			}
			
		}
 
		/// <summary>
		/// 清空消息
		/// </summary>
		public void ClearAllMsg() {
 
			m_MsgDict.Clear();
		}

30、ConstStr 统一管理一些不可变的常量字符串

	/// <summary>
	/// 不可变字符串
	/// </summary>
	public class ConstStr 
	{
		// Pin 飞行目标圆 名字路径
		public const string WORLD_TARGETCIRCLE_NAME_PATH = "World/TargetCircle";
 
		// Pin Resources 预制体路径
		public const string RESOURCES_PREFABS_PIN_PATH = "Prefabs/Pin";
 
		// Pin Head 名字
		public const string PIN_HEAD_NAME = "PinHead";
	}

31、Enum 统一管理枚举类型

	/// <summary>
	/// Pin 状态
	/// </summary>
	public enum PinState
	{
		Idle = 0,	// 闲置状态
		Readying,	// 正在准备状态
		ReadyOK,	// 装备好状态
		Fly,		// 飞向目标状态
	}
 
 
	/// <summary>
	/// 消息类型
	/// </summary>
	public enum MsgType
	{
		GameOver = 0, // 游戏结束
	}

32、GameManager 游戏管理类 ,直接挂载到场景中,获取一些场景游戏实体,并管理一些游戏逻辑的初始化等

33、GameManager 游戏管理类 ,Awake() 和Start() Unity自带函数,初始化变量和类,以及启动游戏,TargetCircle 开始旋转,Pin 开始准备,在简单消息中心注册监听游戏结束事件,设置 分数变化更新到 TextMesh 上,等等

        private void Awake()
        {
            // 初始化参数值
            m_MainCamera = Camera.main;
            m_IsGameOver = false;
            Transform targetCircleTrans = GameObject.Find(ConstStr.WORLD_TARGETCIRCLE_NAME_PATH).transform;
            m_TargetCircleManager = new TargetCircleManager(targetCircleTrans, RotateSpeed);
            m_PinsManager = new PinsManager(m_PinSpawnPos.position,m_PinReadyPos.position, targetCircleTrans.position,
                m_PinFlyTargetPosDistance,m_PinMoveSpeed,targetCircleTrans);
            m_ScoreManager = new ScoreManager();
        }
 
        private void Start()
        {
            // 开始TargetCircle旋转
            m_TargetCircleManager.StartRotateSelf();
            // 生成第一个 Pin 
            m_PinsManager.SpawnPin();
            // 注册监听游戏结束消息
            SimpleMessageCenter.Instance.RegisterMsg(MsgType.GameOver,ToGameOver);
            // 初始化分数 0
            m_ScoreManager.Score = 0;
            // 分数更新事件,更新 UI
            m_ScoreManager.OnChangeValue += (score)=> { ScoreText.text = score.ToString(); };
        }

34、GameManager 游戏管理类 ,Update() Unity自带函数,游戏未结束,TargetCircle 每帧转动,并监听鼠标左键按下,Fly Pin 和生成下一个 Pin 准备

        private void Update()
        {
            // 游戏结束
            if (m_IsGameOver == true)
            {
                return;
            }
            // TargetCircle 更新旋转
            m_TargetCircleManager.UpdateRotateSelf();
 
            // 监听鼠标左键按下
            if (Input.GetMouseButtonDown(0))
            {
                // Pin 飞向目标,则增加分数,并且生成下一个 Pin
                bool isFly = m_PinsManager.FlyPin();
                if (isFly==true)
                {
                    m_ScoreManager.Score++;
                    m_PinsManager.SpawnPin(); // 生成下一个
                }
               
            }
        }

35、GameManager 游戏管理类 ,OnDestroy() 在游戏重新加载销毁时,进行一些数据清理置空,并停止可能的所有协程(不阻碍主程运行的小程序),OnGUI() 做一些游戏操作说明

        private void OnDestroy()
        {
            // 销毁所有 Pin
            m_PinsManager.DestroyAllPins();
            // 清空消息中心
            SimpleMessageCenter.Instance.ClearAllMsg();
            // 置空分数更新事件
            m_ScoreManager.OnChangeValue = null;
            // 置空相关参数
            m_PinsManager = null;
            m_TargetCircleManager = null;
            m_ScoreManager = null;
            // 停止所有协程
            StopAllCoroutines();
        }
 
        // Unity 周期函数 每帧调用
        private void OnGUI()
        {
            // 游戏操作说明
            GUIStyle fontStyle = new GUIStyle();
            fontStyle.normal.background = null;    //设置背景填充
            fontStyle.normal.textColor = new Color(1, 0, 0);   //设置字体颜色
            fontStyle.fontSize = 40;       //字体大小
            GUI.Label(new Rect(10, 10, 200, 200),
                "操作说明:\n1、点击鼠标左键发射球体;\n2、两针 Pin 碰撞会自动触发重新开始游戏;",
                fontStyle);
 
        }

36、GameManager 游戏管理类 ,ToGameOver()游戏结束事件,停止旋转,开启协程,进行游戏结束特效处理,然后自动重新加载当前场景,重新开始游戏

        /// <summary>
        /// 游戏结束
        /// </summary>
        void ToGameOver() {
            // 游戏结束
            if (m_IsGameOver==true)
            {
                return;
            }
            // 游戏结束
            m_IsGameOver = true;
            // 停止目标旋转
            m_TargetCircleManager.StopRotateSelf();
            // 开始结束协程
            StartCoroutine(GameOver());
        }
 
        /// <summary>
        /// 游戏结束协程
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        IEnumerator GameOver() {
            while (true)
            {
                // 等待帧最后
                yield return new WaitForEndOfFrame();
 
                // 更新主Camera 视口
                m_MainCamera.orthographicSize = Mathf.Lerp(m_MainCamera.orthographicSize, m_OrthographicSize,Time.deltaTime * 10);
                // 更新主Camera 背景色
                m_MainCamera.backgroundColor = Color.Lerp(m_MainCamera.backgroundColor, Color.red,Time.deltaTime * 5);
                // 更新主Camera 视口 到位,跳出循环
                if ((m_MainCamera.orthographicSize - m_OrthographicSize)<0.01f)
                {
                    break;
                }
            }
 
            // 加载当前场景
            SceneManager.LoadScene(SceneManager.GetActiveScene().buildIndex);
        }

37、把 GameManager 挂载到场景中,根据 GameManager 参数说明赋值,一些速度等可以根据实际需要修改

38、运行场景, Pin 自动准备好,游戏就开始了

39、点击鼠标左键,即可发射Fly,如图

七、工程源码地址

github 地址:GitHub - XANkui/UnityMiniGameParadise: Unity 游戏开发集合代码集

八、延伸扩展

游戏的好不好玩,趣味性,视觉化等诸多因素影响,下面简单介绍几个方面拓展游戏的方向,仅做参考

1、可以根据自己需要修改游戏资源,换肤什么的等

2、可以根据需要添加撞击特效,音效等

3、添加 UI 面板等,美化游戏

4、等等

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