自制Unity小游戲TankHero-2D(4)關卡+小地圖圖標+碰撞條件分析

自制Unity小游戲TankHero-2D(4)關卡+小地圖圖標+碰撞條件分析

我在做這樣一個坦克游戲，是仿照（http://game.kid.qq.com/a/20140221/028931.htm）這個游戲制作的。僅為學習Unity之用。圖片大部分是自己畫的，少數是從網上搜來的。您可以到我的github頁面（https://github.com/bitzhuwei/TankHero-2D）上得到工程源碼。

本篇主要記錄關卡解析器、小地圖圖標和對碰撞的原理的探索，需要耐心分析。

關卡解析器

在一個關卡里，敵方坦克應該是一波一波地出現，每波敵人出現多少個，每個敵人是什么類型的坦克、出現在什么位置都應該是可配置的。這需要一個關卡解析器，把如下的文字解析為一個數據結構 Level 。

level
{
     tank{0 0} |
     tank{0 1} |
     tank{0 2} |
     tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} |
     tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} |
     tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} |
     tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} |
     tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} 
}

這段文字的意思是，第一波敵人是類型編號為0，出生位置編號為0的1個坦克；第二波敵人是類型編號為0，出生位置編號為1的1個坦克；。。。

這種東西我喜歡用編譯原理解決，因為我在（https://github.com/bitzhuwei/CGCompiler.git）有一個自己寫的自動生成詞法、語法分析器的工具。關於這個工具的介紹可參考我博客里關於編譯原理的文章（在這里搜索"編譯器"）。

先總結一下關卡的文法

<Level> ::= "level" "{" <StepList> "}";
<StepList> ::= <Step> <StepList> | null;
<Step> ::= "step" "{" <TankList> "}";
<TankList> ::= <Tank> <TankList> | null;
<Tank> ::= "tank" "{" <TankPrefab> <BornPoint> "}";
<TankPrefab> ::= number;
<BornPoint> ::= number;

然后用工具生成詞法語法解析器代碼。

剩下的就是自己寫一下從語法樹到數據結構的轉換。代碼如下。

    public static Level GetValue(this SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler,
        EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
    {
        if (syntaxTree == null) { return null; }

        var result = new Level();
        _GetLevel(result, syntaxTree);
        return result;
    }

    private static void _GetLevel(Level result, SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
    {
        if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_Level___tail_levelLeave())
        {
            GetTankList(result, syntaxTree.Children[2]);
        }
    }

    private static void GetTankList(Level level, SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
    {
        if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_TankList___tail_tankLeave()
            || syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_TankList___tail_or_Leave())
        {
            var egg = GetTank(syntaxTree.Children[0]);
            level.Add(egg);
            GetTankList(level, syntaxTree.Children[1]);
        }
        else if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_TankList___tail_rightBrace_Leave())
        {
            //nothing to do
        }

    }

    private static TankEgg GetTank(SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
    {
        if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_Tank___tail_tankLeave())
        {
            var tankPrefab = GetTankPrefab(syntaxTree.Children[2]);
            var bornPoint = GetBornPoint(syntaxTree.Children[3]);
            var result = new TankEgg(tankPrefab, bornPoint);
            return result;
        }
        else if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_Tank___tail_or_Leave())
        {
            var result = new TankEgg(-1, -1);
            return result;
        }

        return null;
    }

    private static int GetBornPoint(SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
    {
        if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_BornPoint___numberLeave())
        {
            var result = int.Parse(syntaxTree.Children[0].NodeValue.NodeName);
            return result;
        }

        return 0;
    }

    private static int GetTankPrefab(SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
    {
        if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_TankPrefab___numberLeave())
        {
            var result = int.Parse(syntaxTree.Children[0].NodeValue.NodeName);
            return result;
        }

        return 0;
    }

在VS2013里你可以獲得Tip，便於coding。

解析器寫好了，調用方式如下。

語法分析器的類型太長，只好用上圖表示一下。

這樣就有敵方坦克一波一波來襲的感覺了。

小地圖圖標

小地圖上顯示的坦克很不清晰，如果能顯示出一個鮮艷的三角形就好了，尖頭指向開炮的方向。如下圖所示，綠色的為玩家坦克，紅色的為敵方坦克。

首先給坦克的prefab增加一個顯示箭頭的子對象。

給子對象smallMapTankHero增加Sprite Renderer組件，在組件的Sprite屬性里賦予下面的圖片，並把此對象的Layer屬性設置為自定義的"smallCamera"（Layer的名字無所謂）。

Hierarchy里的smallCamera對象是用來顯示小地圖的。設置其Culling Mask屬性如下圖所示，勾選smallCamera。這樣，箭頭就會顯示在smallCamera里。

相應的，在主攝像機Main Camera里，設置Culling Mask屬性如下圖所示，取消勾選smallCamera。這樣，箭頭就不會顯示在smallCamera里。

有點平行世界異次元的感覺。

小地圖里仍舊會顯示原有的坦克貼圖，為了擋住坦克貼圖，我們把小地圖圖標向上（靠近攝像機的方向）移動一點點。

當然，也可以通過把坦克對象的Layer設置為一個自定義的Layer（比如自定義為realworld），然后在smallCamera的Culling Mask屬性中取消勾選realworld即可。不過這還需要把各種對象都放到自定義的Layer里去，太麻煩了。

碰撞

Unity中的碰撞，有Collision（物理碰撞）和Trigger（觸發器碰撞）兩種。

這里我用精心設計的試驗分析出了碰撞的產生條件。

觸發碰撞的基本條件

下面，假設Hierarchy中有兩個對象A和B，A和B都有Collider組件和Rigidbody組件。那么：

如果去掉其中任何一個的Collider，那么不會發生碰撞事件（只會穿透）。

如果去掉B的rigidbody，那么移動B去撞A時，不會發生碰撞事件（只會穿透）。

如果去掉B的rigidbody，那么移動A去撞B時，Collision和Trigger的碰撞都可以發生在A和B身上，但B不會受物理引擎影響而移動。

OnTriggerXXX的觸發原則

下面，再假設A是Cube，B是sphere；A有3個Box Collider，設置第2個Box Collider的Is Trigger為true；B有4個Shpere Collider，設置第2、3個Sphere Collider的Is Trigger為true。

然后，給A和B分別添加如下的腳本組件：

public class TriggerTest : MonoBehaviour
{

    // Use this for initialization
    void Start()
    {
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
    }

    void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        Debug.Log(string.Format("{0} trigger {1}'s({2})", this.name, other.name, other.GetInstanceID()));
    }

    void OnCollisionEnter(Collision collision)
    {
        Debug.Log(string.Format("{0} collision {1}'s({2})", this.name, collision.transform.name, collision.collider.GetInstanceID()));
    }
}

這樣就可以記錄自己碰撞了對方的哪個Collider。 

我們先讓A撞B，再讓B撞A，分別得到如下圖左右所示的結果。

分析發現，雖然引發的碰撞事件的先后順序有所不同，但碰撞事件是相同的，都是那16個Trigger事件和2個Collision事件。

據此我總結出Trigger事件的觸發原則，如下圖所示。

當A的第2個Collider設置為Is Trigger=true時，此Collider會與B的各個Collider都引發一次Trigger碰撞事件。B也同理。不過兩邊均為Is Trigger=true時，只會引發一次。數一下上圖，可以看到有8條線，每條線在AB兩方各引發一次Trigger碰撞事件，所以就是上文的16次。另外，每個Collider引發的次數也與上文的圖示吻合。

OnCollisionXXX的觸發條件

下面，我把A和B的所有Collider的Is Trigger都設為false，來研究Collision的觸發條件。

下圖展示了去掉B的Rigidbody后，分別用A撞B和用B撞A的情況。

可以看到，沒有Rigidbody的B撞A，什么都不會發生，B直接穿透了A。

再用含有2個Collider的Cube和含有2個Collider的Sphere試驗（此處略）就可以知道，A撞B則會使A的第1個Collider依次與B的各個Collider引發Collision碰撞事件。所以上圖左側會有1個A的Collider與4個B的Collider引發的Collision事件。

繼續看下圖，是同時具有Rigidbody的A和B相互碰撞的結果。

可以看到A和B都只有1次Collision事件。

根據上述試驗，我認為Unity3D引擎在處理Collision事件時，是去找AB雙方的Rigidbody，如果找到了就讓它執行物理引擎；如果都找到了，此次碰撞就告結束，不再引發此次A和B的Collision事件。

總結

我查了Unity一些資料，總結了一下Unity中關於碰撞的原則：

physics will not be applied to objects that do not have Rigidbodies attached.
Kinematic Rigidbody 自身不受外力，但仍舊可對其它物體產生力。

 

您可以到我的github頁面（https://github.com/bitzhuwei/TankHero-2D）上得到工程源碼。

請多多指教~