經過了4個月不懈的努力，我和圖靈教育合作的這本3D游戲開發書預計下個月就要出版了。這里MOMO先打一下廣告，圖靈的出版社編輯成員都非常給力，尤其是編輯小花為這本書付出了很大的努力，還有楊海玲老師，不然我也無法完成這本書的編寫。等這本書出版了大家記得買喔，哇咔咔～ 下面，這篇文章是MOMO 3D游戲開發書籍中的一小段章節的修改版本，本篇文章我們將探討一下Unity3D中如何來制作2D游戲。目前市面上已經有非常成熟的2D游戲引擎，比如cocos2d 或cocos2d-x等，並且都是免費的開發者可以直接用來制作2D游戲。然而使用3D引擎來制作2D游戲會讓游戲畫面更加附有立體感，因為2D游戲中Z軸永遠是0，而3D游戲中Z軸是可變化的。
接着說說在Unity3D中制作2D游戲的原理。在Unity3D中繪制貼圖的方式大致可分為兩種，第一種是在GUI中繪制貼圖，第二種是在網格面上繪制貼圖。先說說第一種，GUI主要用來制作簡單的游戲2D界面，比如游戲主界面中繪制的“游戲名稱”、“開始游戲”、“保存游戲”、“退出游戲”一些按鈕或界面中一切其它的高級控件，文本框，輸入框等等、GUI只能制作簡單的圖形化界面，因為它的渲染效率非常低，它與3D世界中網格模型的渲染機制完全不一樣。第二種的屬於將圖片繪制在3D中網格平面中，它的渲染效率遠遠高於GUI中，在制作2D游戲時都是將所有貼圖繪制在平面模型對象之上，最后用攝像機以90度垂直的角度照射這這些平面。
下面我們開始學習在Unity3D中制作2D游戲的原理。2D游戲又可以分為兩種，區別是物體碰撞時帶物理引擎或不帶物理引擎。帶物理引擎就好比《奮斗的小鳥》一樣，大家應該都玩過，小鳥發射后下落擊落其它物體將發生物理的碰撞。（我沒有細看這款游戲，但是我知道2D 與3D引擎都都可制作），不帶物理引擎的就好比《捕魚達人》這種游戲，游戲中碰撞都是由代碼自己來完成的，經典的2D碰撞監測包括：矩形與矩形的碰撞、點與矩形的碰撞、圓與圓的碰撞等。今天這篇文章我們主要討論第二種不帶物理引擎的2D游戲。
如下圖所示，我們盤點一下2D游戲中必備的幾個元素。
攝像機：無論是3D游戲還是2D游戲攝像機都是非常重要的屬性，移動攝像機即可更改屏幕中顯示的內容，游戲地圖的坐標永遠都不會發生改變。
地圖：2D游戲中的地圖一般是由tile拼接而成，它可由地圖編輯器生成然后將每一塊tile繪制在整個貼圖中，最后將貼圖貼在平面網格面之上即可。還有一種作法是將兩個或兩個以上屏幕大小平面以隊列的形式排在屏幕后面，當攝像機移動超出第一塊面顯示范圍時，將它的坐標移動在第二塊面后面，此時地圖就形成了一個排序的隊列。為了讓地圖的效果更加完美，一般地圖可以由好幾層來組成，比如背景層、與主角的遮擋曾、物理層等等。
地圖拼接：地圖的排序隊列中兩張圖應當是可以無縫拼接，這個應當是由美術來提供資源，這里我就不那么細致了將遠離說明白即可。
主角：它的范圍就比較廣的，敵人、物品等等出現在地圖之上的都可以使用它。如果控制主角移動，攝像機移動的同時主角也當跟隨移動，並且保持屏幕中的移動比例，除非攝像機無法移動，這時將直接移動主角在屏幕中的坐標。 說的有點繞了呵呵，大家仔細想想哈哈。。
然而上面的一切面是由Plane面來完成。
再Unity層次視圖中選擇攝像機對象，右側監測面板視圖中我們看看攝像機組件的一些屬性，如下圖所示。需要注意的就是Projection 投影類型。
首先我們應當修改攝像機的屬性，默認攝像機投影的類型是Perspective，它保持攝像機以擴散的的形式照射着不利於2D平面的展示。這里我們應當選擇Orthographic，這樣攝像機將直直的照射在顯示的區域。
Perspective類型
Orthographic
從側面觀察攝像機，通過這兩張圖我相信大家應當能看懂為什么2D游戲要用Orthographic了吧，攝像機的投影類型是可以在代碼中動態的修改的。
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//得到游戲中攝像機對象
Camera camera = Camera.mainCamera;
//設置攝像機投影類型OrthoGraphic
camera.isOrthoGraphic = true;
//設置攝像機投影類型Perspective
camera.isOrthoGraphic = false;
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在代碼中取得攝像機投影的區域大小，它也可以動態的修改，這樣就可是實現攝像機拉近與拉遠的效果。根據投影區域的大小配合着整個地圖的寬高來寫判斷條件，避免移動攝像機時超過地圖的范圍。
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Camera camera = Camera.mainCamera;
Debug.Log(camera.orthographicSize);
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接着我們使用代碼來得到地圖面的寬高，這段代碼寫的就比較精細，因為網格面是可以縮放的，首先得到網格面的寬與高，然后分別乘以縮放系數就可以得到真實面的寬與高，然而Unity中的坐標是以“米”為單位。下面代碼中用到了中文，如果要想在編輯器中顯示中文C#語言需要修改編碼格式為UTF-16。JavaScript修改編碼格式UTF-8或UTF-16即可。
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using UnityEngine;
using System.Collections;
public class Test : MonoBehaviour
{
void Start ()
{
GameObject plane = GameObject.Find("Plane0");
//得到面默認寬度
float size_x = plane.GetComponent<MeshFilter>().mesh.bounds.size.x;
//得到面寬度的縮放比例
float scal_x = plane.transform.localScale.x;
//得到面默認高度
float size_z = plane.GetComponent<MeshFilter>().mesh.bounds.size.z;
//得到面高度縮放比例
float scal_z = plane.transform.localScale.z;
//原始寬度乘以縮放比例計算出真實寬度
float mapWidth = size_x * scal_x;
float mapHeight = size_z * scal_z;
Debug.Log("得到面的位置："+plane.transform.position);
Debug.Log("得到面的寬度："+ mapWidth);
Debug.Log("得到面的高度："+ mapHeight);
}
}
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有了攝像機照射的區域以及背景地圖的寬高尺寸那么就可以在代碼中編寫邏輯判斷條件啦。下面我們來使用簡單的代碼控制攝像機移動以及主角移動。
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using UnityEngine;
using System.Collections;
public class Controller : MonoBehaviour
{
//動畫數組
private Object[] anim;
//主角對象
private GameObject hero;
//限制一秒多少幀
private float fps = 10;
//幀序列
private int nowFram;
//記錄當前時間
private float time;
void Start ()
{
//得到資源名稱為down文件夾中的所有對象資源
anim = Resources.LoadAll("down");
//得到主角的對象
hero = GameObject.Find("hero");
}
void FixedUpdate ()
{
//上、下、左、右平移攝像機
if (Input.GetKey (KeyCode.A))
{
transform.Translate(-0.01f,0,0);
}
if(Input.GetKey (KeyCode.D))
{
transform.Translate(0.01f,0,0);
}
if (Input.GetKey (KeyCode.W))
{
transform.Translate(0,0.01f,0);
}
if(Input.GetKey (KeyCode.S))
{
transform.Translate(0,-0.01f,0);
}
//上、下、左、右平移主角
if (Input.GetKey (KeyCode.J))
{
hero.transform.Translate(0.001f,0,0);
}
if(Input.GetKey (KeyCode.L))
{
hero.transform.Translate(-0.001f,0,0);
}
if (Input.GetKey (KeyCode.I))
{
hero.transform.Translate(0,0,-0.001f);
}
if(Input.GetKey (KeyCode.K))
{
hero.transform.Translate(0,0,0.001f);
}
DrawAnimation(anim);
}
void DrawAnimation(Object[] tex)
{
//計算限制幀的時間
time += Time.deltaTime;
//超過限制幀切換貼圖
if(time >= 1.0 / fps){
//幀序列切換
nowFram++;
//限制幀清空
time = 0;
//超過幀動畫總數從第0幀開始
if(nowFram >= tex.Length)
{
nowFram = 0;
}
}
//將對應的貼圖賦予主角對象，強制將資源文件轉換成貼圖
hero.renderer.material.mainTexture = (Texture)tex[nowFram];
}
}
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代碼中我們使用 Resources.LoadAll(“down”);來加載主角動畫資源，這里將主角一組4幀的行走動畫放在項目資源視圖中 Resources文件夾中的down文件夾內。值得注意的是，使用Resources來加載資源就必須將資源放在Resources文件夾中，否則提示無法找到喔。在書中我以將人物四宮格行走動畫加入在其中，因為這里只是一個是示例，所以我只加載了向下行走的4幀動畫。我們看看資源在項目資源視圖中的保存結構。
還有一個比較重要的地方就是要修改材質的shder類型，因為默認的材質是Diffuse，它是不支持透明的。如果材質不支持透明。主角的背景將會是白色。如下圖所示，這里選擇Transparent/Diffuse。保存為Transparent家族中的材質都是支持透明的。
最后2D游戲效果圖映入我們眼簾了哦。按鍵W、S、A、D控制攝像機移動，按鍵J、K、I、L、控制主角移動。
總結一下這篇文章，本文我們在多個Plane對象身上貼上材質資源，再讓攝像機直直的照射着它。實現2D游戲的基本原理，本文沒有涉及到Unity3D的物理引擎，不要緊在下章中我將向大家介紹一下Unity3D中的剛體組件與角色控制器組件如何來實現模型的物理效果，包括物理引擎與3D或2D游戲的結合。另外大家一定要期待我的新書喔，哇咔咔～嘿嘿。