使用unity創建塔防游戲(原譯)(part1)

塔防游戲非常地受歡迎，木有什么能比看着自己的防御毀滅邪惡的入侵者更爽的事了。
在這個包含兩部分的教程中，你將使用Unity創建一個塔防游戲。

你將會學到如何：

• 創建一波一波的敵人
• 使敵人隨着路標移動
• 創建和升級防御塔，並將敵人銷毀

最后，你會有一個此類型游戲的框架，之后可在此基礎之上進行擴展。

最終效果

在本篇教程中，你將創建一個塔防游戲，敵人（小蟲子）會朝着你的餅干移動，你可以在一些戰略點上，使用金幣放置和升級你收下的小怪獸來進行防御。

玩家必須在小蟲子抵達餅干之前消滅它們，敵人會隨着波數的增加而變得更加強大。 游戲將在玩家在所有波數之后存活下來（游戲勝利），或者有5個敵人抵達餅干之后結束（游戲失敗）。

下面是一張完成的游戲截圖:

准備開始

如果你還沒有Unity5，請從Unity的官網下載。

同時，下載這個starter項目，解壓縮並且使用unity打開TowerDefense-Part1-Starter這個工程。
starter項目中包括了美術和聲音資源，同時還有預設的動畫以及一些幫助用的腳本，這些腳本跟塔防游戲沒有直接的關系，所以不會再本教程中詳細介紹。但是如果你想要更多的學習關於unity 2d動畫的創建，請參考Unity 2D 教程。

項目中同時包含了一些 prefab供你稍后擴展用來創建游戲角色。最后，工程中包含背景和UI設置好的場景。

在Scenes文件夾中找到並打開GameScene, 設置Game視圖的顯示比例為4:3來保證labels能夠正確的在背景中對齊，你在Game視圖中看到的應該如下所示:

注：一開始我也沒弄清楚什么意思，后來理解了是在

這里所示的窗口

Starter project – check!
Assets – check!
走向征服世界的第一步(你的塔防游戲...)已經准備好了!

可放置點的 X 標記

小怪獸只能放在標記有X的地方。
從Project Brower中拖動Images\Objects\Openspot到場景中，目前來說放到哪個位置沒有關系。

在Hierarchy中選中Openspot，在Inspector面板點擊 Add Component並且選擇 Physics 2D\Box Collider 2D。 Unity將會在場景中以綠色的線顯示盒子碰撞器。你將會使用這個碰撞器來檢測在某個點的鼠標點擊。

使用相同的步驟，添加一個Audio\Audio Source組件到 Openspot上。並且設置Audio Source’s AudioClip 為 tower_place（可以在Audio文件夾中找到），記住不能勾選Play On Awake。

你需要再創建11個放置點，每個都得重復上面的步驟，不過不用擔心，Unity有一個很好的解決辦法: Prefab！

將OpenSpot從Hierarchy拖動到Project Browser里面的Prefabs文件夾，它的名字在Hierarchy將會變成藍色，用來標示它是和一個prefab相關聯的。像下面這樣:

現在，你擁有了一個prefab，你就可以創建任意多的拷貝。簡單的將Openspot從Prefabs文件夾中拖拽到場景中，再重復11次，一共在場景中創建12個放置點。
下面使用Inspector面板來分別設置這個12個放置點的坐標如下:

• (-5.2, 3.5, 0)
• (-2.2, 3.5, 0)
• (0.8, 3.5, 0)
• (3.8, 3.5, 0)
• (-3.8, 0.4, 0)
• (-0.8, 0.4, 0)
• (2.2, 0.4, 0)
• (5.2, 0.4, 0)
• (-5.2, -3.0, 0)
• (-2.2, -3.0, 0)
• (0.8, -3.0, 0)
• (3.8, -3.0, 0)

結束后，你的場景應該像下面這樣:

放置小怪獸(防御塔)

為了使放置的工作簡單點兒，工程的Prefab文件下中包含了一個Monster的prefab。

現在，它包含了一個空的游戲對象，由三種不同的精靈組成，和他們各自的射擊動畫。

每一個精靈代表了小怪獸不同的能力級別。Monster的prefab同時包含了一個Audio Source的組件，當怪獸發射激光的時候會觸發播放聲音。

現在你將創建一個腳本來在Openspot上放置一個小怪獸。

在Project Browser中 選擇Openspot，在Inspector面板中，點擊 Add Component然后選擇New Script並重命名為PlaceMonster，選擇C#作為腳本語言並以此點擊Create和Add。因為你是向prefab添加的腳本，所以場景中所有的Openspot都將會被附件該腳本。

雙擊剛才創建的腳本，在編輯器中打開。然后添加下面的這兩個變量

public GameObject monsterPrefab;
private GameObject monster;

你將使用monsterPrefab中的對象實例化一個拷貝來創建一個小怪獸，然后保存在monster變量中，方便之后的操作。

一個位置一個怪獸

添加下面的方法來限制一個位置只能放置一個怪獸:

private bool canPlaceMonster()
{
    return monster == null;
}

在canPlaceMonster方法中，我們檢查monster變量是否為null，如果是的，則表示當前沒有放置小怪獸，所以是允許放置一個的。

再添加下面的代碼，來執行當玩家點擊鼠標之后放置一個怪獸:

//1
void OnMouseUp()
{
    //2
    if (canPlaceMonster())
    {
        //3
        monster = (GameObject)Instantiate(monsterPrefab, transform.position, Quaternion.identity);
        //4
        AudioSource audioSource = gameObject.GetComponent<AudioSource>();
        audioSource.PlayOneShot(audioSource.clip);

        //todo: Deduct gold
    }
}

上面的代碼在玩家點擊或者Tap的時候放置一個怪獸，那么如何工作的呢？

1. 當玩家點擊一個游戲對象的碰撞器的時候，Unity會自動的調用OnMouseUp方法
   2 . 當被調用之后，這個方法會檢查是否可以放置怪獸，如果可則放置一個新的怪獸
2. 使用 Instantiate方法創建一個怪獸對象，這個方法會根據指定的prefab和指定的位置和旋轉角度創建一個對象。在本例中，我們拷貝了monsterPrefab ，並指定了當前游戲對象的位置，以及沒有旋轉，最后將結果轉換為GameObject類型存儲在monster變量中。
3. 最后，調用PlayOneShot方法播放附加在AudioSource組件上的聲音特效。

現在我們的PlaceMonster腳本已經可以放置新的怪獸了，但還需要指定prefab這個步驟。

使用正確的Prefab

在代碼編輯器中保存，並返回Unity 。

下面給monsterPrefab 賦值，首先在Prefabs文件夾中選中OpenSpot，在Inspector面板中，點擊PlaceMonster (Script)組件的Monster Prefab屬性右邊的小圓圈按鈕，然后在彈出來的對話框中選擇Monster。

現在開始游戲，在 X 標記上點擊來創建一些怪物~

升級我們的怪物

在下面的圖片中，我們看到怪物在不同的等級有不同的外觀

我們需要一個腳本來作為怪物升級系統實現的基礎，來跟蹤管理怪物在各個級別的能力大小，當然還有怪物所處的當前等級。

現在來添加這個腳本 。

在 Project Browser中選中 Prefabs/Monster，添加一個新的C#腳本命名為MonsterData，在代碼編輯器中打開該腳本並添加下面的代碼在MonsterData 類的上面:

[System.Serializable]
public class MonsterLevel
{
    public int cost;
    public GameObject visualization;
}

這里定義了一個MonsterLevel類型，包含了費用（金幣）以及對於某個特定等級的視覺效果。

我們添加了[System.Serializable]這個特性來使這個類的對象可以在inspector面板中編輯。這可以使我們方便快速的改變MonsterLevel中的值，甚至在游戲運行過程中。這在調節游戲平衡性的時候特別的有用。

定義怪物的等級

我們將預先定義的MonsterLevel存儲在List<T>中。

為什么不簡單的使用數組MonsterLevel []呢，首先我們會經常用到某個特定MonsterLevel對象的下標，當然如果使用數組編寫一點代碼來做這件事也不是特別困難。我們可以直接使用List對象的IndexOf()方法，沒有必要重新發明輪子了這次 :]

在MonsterData.cs文件的頂部，添加下面的引用：

using System.Collections.Generic;

這將允許我們使用泛型的數據結構類型，所以可以在腳本代碼中使用List<T>。

接下來添加下面的變量到MonsterData類中，用來存儲MonsterLevel的列表:

public List<MonsterLevel> levels;

使用泛型，可以保證levels只能存放MonsterLevel類型的對象 。

在代碼編輯器中保存文件，並返回到Unity中配置每個階段.

在Project Browser中選中Prefabs/Monster，然后在Inspector面板中我們可以在MonsterData (Script)組件看到Levels屬性，設置size為3

接下來，設置每個等級的花費如下：

• Element 0: 200
• Element 1: 110
• Element 2: 120

接下來，給visualization賦值。

在project browers中展開Prefabs/Monster來查看其子節點。拖拽子節點Monster0到visualization屬性的Element 0。
重復上面的動作Monster1對Element 1，Monster2對Element 2，參考下面動圖中的演示：

現在，當你選中了Prefabs/Monster，它應該看下像下面這樣子：

定義當前的等級

切換回MonsterData.cs中，向MonsterData類中添加另外一個變量：

private MonsterLevel currentLevel;

在私有變量currentLevel中，我們存放怪物當前的等級信息。
現在設置currentLevel同時將它暴露給其他腳本使用，添加下面的代碼到MonsterData中：

//1
public MonsterLevel CurrentLevel
{
    //2
    get
    {
        return currentLevel;
    }

    //3
    set
    {
        currentLevel = value;

        int currentLevelIndex = levels.IndexOf(currentLevel);

        GameObject levelVisualization = levels[currentLevelIndex].visualization;
        for(var i = 0; i< levels.Count; i++)
        {
            if(levelVisualization != null)
            {
                if(i == currentLevelIndex)
                {
                    levels[i].visualization.SetActive(true);
                }
                else
                {
                    levels[i].visualization.SetActive(false);
                }
            }
        }
    }
}

看起來有很多C#代碼，我們慢慢來看：

1. 為私有變量currentLevel定義一個屬性。當屬性被定義之后，你就能像其他變量一樣去調用，既可以CurrentLevel這樣在類的內部調用，也可以使用monster.CurrentLevel這樣在類的外部調用。然后還能自定義屬性的getter和setter方法，通過只提供一個getter，只有一個setter或者都有，來控制一個屬性是只讀的、只寫的或者讀寫的。
2. 在getter方法中，直接返回私有變量currentLevel的值
3. 在setter方法中，給currentLevel賦值。先拿到當前等級的下標，然后遍歷levels數組依據currentLevelIndex的值設置外觀的活動或者非活動狀態，好處就在於不管什么時候誰設置了currentLevel，精靈會自動更新。

添加下面的OnEnable 的一個實現：

void OnEnable()
{
    CurrentLevel = levels[0];
}

這里設置了CurrentLevel的默認值，確保它只顯示正確的那個精靈。

注意

在OnEnable中而不是OnStart 中初始化屬性的值，是因為當prefabs被實例化時方法的調用次序問題。
OnEnable 會在創建prefab時立即被調用，而OnStart會等到對象作為場景的一部反的時候才會被調用。
這里我們需要在放置一個怪獸之前就要初始化一下，所以在OnEnable 中初始化。

注意OnEnable中的大小寫，如果大小寫不對，方法不會被調用！

保存文件返回到Unity中，運行項目並且放置一些怪獸，現在他們顯示正確的，也就是最低等級的精靈，如下圖：

升級小怪獸

返回到代碼編輯器，增加下面的方法到MonsterData中：

public MonsterLevel getNextLevel()
{
    int currentLevelIndex = levels.IndexOf(currentLevel);
    int maxLevelIndex = levels.Count - 1;
    if (currentLevelIndex < maxLevelIndex)
    {
        return levels[currentLevelIndex+1];
    }
    else
    {
        return null;
    }
}

在getNextLevel方法中，我們首先拿到當前等級的下標以及最高等級的下標，以此判斷如果當前不是最高等級時，返回下個等級，否則返回null。

我們可以使用該方法判斷是否可以升級到下一個等級。

添加下面的方法增加怪獸的等級：

public void increaseLevel()
{
    int currentLevelIndex = levels.IndexOf(currentLevel);
    if (currentLevelIndex < levels.Count - 1)
    {
        CurrentLevel = levels[currentLevelIndex+1];
    }
}

這里我們獲取當前等級的下標，然后確保它不會大於最高等級的下標，如果不大於，則將CurrentLevel設置為下一個等級。

測試是否可以升級

保存剛才的腳本文件，返回到PlaceMonster.cs文件，增加下面的方法:

private bool canUpdateMonster()
{
    if (monster != null)
    {
        MonsterData monsterData = monster.GetComponent<MonsterData>();
        MonsterLevel nextLevel = monsterData.getNextLevel();
        if (nextLevel != null)
        {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

首先，檢查monster變量是否為null，如果為null則肯定不能升級了，如果不為null則獲取其MonsterData組件，並檢查更高的等級是否存在，如果getNextLevel 方法返回的值不是null則說明更高的等級存在（返回true），否則不存在（返回false）。

使可以通過金幣升級

為了能夠升級，在PlaceMonster中的OnMouseUp中添加else if分支:

void OnMouseUp()
{
    if (canPlaceMonster())
    {
        //...這里跟原來的代碼一樣，這里省略了
    }else if (canUpdateMonster())
    {
        monster.GetComponent<MonsterData>().increaseLevel();
        AudioSource audioSource = gameObject.GetComponent<AudioSource>();
        audioSource.PlayOneShot(audioSource.clip);
    }
}

首先我們通過canUpdateMonster檢查能否升級，如果可以升級，則通過調用MonsterData組件的increaseLevel方法升級怪物，最后播放一次聲音特效。

保存文件並返回到Unity，運行游戲，試試放置和升級怪物~

支付金幣 - Game Manager

目前而言，可以立即的建造和升級任意數目的怪獸，但這樣一來，就木有挑戰了。

我們接下來就處理金幣的問題，為例維護金幣的信息，你不得不要在不同的游戲對象之間共享數據信息。
下面的圖片顯示了所有需要金幣信息的游戲對象：

我們將使用一個其他對象都能訪問的共享對象來存儲這類數據。

在Hierarchy面板中，右鍵選擇Create Empty，並命名為GameManager。
添加一個C#腳本組件GameManagerBehavior到剛剛創建的GameManager上，然后打開並編輯這個腳本。
因為我們需要使用一個label顯示玩家所擁有的金幣數，所以在文件的頂部增加下面的引用:

using UnityEngine.UI;

這將允許我們使用UI相關的類型，比如Text用做顯示用的label，接下來在類中添加下面的變量：

public Text goldLabel;

這個變量存儲了對Text組件的引用，將用於顯示玩家所擁有的所有金幣數。

現在GameManager已經可以操作label了，但是我們如何保證變量中存儲的金幣數和label顯示的數量同步呢，我們創建一個屬性：

private int gold;

public int Gold
{
    get { return gold; }
    set
    {
        gold = value;
        goldLabel.GetComponent<Text>().text = "GOLD: " + gold;
    }
}

是不是看起來很熟悉，這個跟我們在Monster中定義的CurrentLevel比較相像，首先我們創建一個私有的變量gold用來存儲當前所有的金幣數，然后定義一個名為Gold的屬性，並提供getter和setter方法。

在getter方法中簡單的直接返回gold，setter方法則比較有趣了，除了設置gold的值，還設置了goldLabel 的顯示。
這樣就保持了金幣數和顯示的同步。

在Start()中增加下面的初始化語句，默認給玩家100金幣(當然你可以給更少的)

Gold = 100;

給腳本中的Label對象賦值

保持腳本文件並返回到Unity中。

在Hierarcy中，選中GameManager，在Inspector面板，點擊GoldLabel右邊的圓圈按鈕，在Select Text對話框中，選中Scene標簽頁，並選中GoldLabel

運行游戲，可以看到金幣的顯示如下:

檢查玩家的“錢包"

打開PlaceMonster.cs文件，增加下面這行代碼:

private GameManagerBehavior gameManager;

我們將通過變量gameManager來訪問場景中GameManager的GameManagerBehavior組件，並在Start方法中初始化:

void Start ()
{
    gameManager = GameObject.Find("GameManager").GetComponent<GameManagerBehavior>();
}

我們使用GameObject.Find方法，找到名為GameManager的游戲對象，然后定位到其GameManagerBehavior組件並存到一個私有變量中，供稍后使用。

收錢！

我們還沒有減少金幣數，所以在OnMouseUp方法里面，將原來的TODO注釋修改為下面的代碼:

//todo: Deduct gold

gameManager.Gold -= monster.GetComponent<MonsterData>().CurrentLevel.cost;

注意是兩個地方，在放置和升級的邏輯里各有一處。

保存文件並返回unity，升級一些怪物並注意觀察金幣數目的變化。現在我們能夠減少金幣數了，但是。。。玩家可以一直放置怪物（只要有空位），金幣數甚至可以變成負數。

這顯然是不能被允許的，只有當玩家有足夠的金幣時，才能放置或者升級我們的怪物。

切換到PlaceMonster.cs腳本，更新canPlaceMonster和canUpdateMonster方法如下，就是加上檢查剩余金幣是否足夠的條件。

private bool canPlaceMonster()
{
    int cost = monsterPrefab.GetComponent<MonsterData>().levels[0].cost;
    return monster == null && gameManager.Gold >= cost; //確保金幣足夠
}

private bool canUpdateMonster()
{
    if (monster != null)
    {
        MonsterData monsterData = monster.GetComponent<MonsterData>();
        MonsterLevel nextLevel = monsterData.getNextLevel();
        if (nextLevel != null)
        {
            return gameManager.Gold >= nextLevel.cost; //確保金幣足夠
        }
    }
    return false;
}

保存，並運行游戲，試試還能不能無限添加怪物。

敵人、波數和路標

是時候給敵人“鋪路”了。敵人首先在第一個路標的地方出現，然后向下一個路標移動並重復這個動作，知道他們抵達你的餅干。
我們將通過下面的手段使敵人行軍起來：

1. 定義敵人移動的路線
2. 使敵人沿着路線移動
3. 旋轉敵人，使他們看起來是向前方行進

通過路標建立路線

在Hierarcy中右鍵，選擇Create Empty創建一個新的空的游戲對象，命名為Road，並確保其位置坐標為(0, 0, 0)
接下來，右鍵點擊Road並創建另一個空的游戲對象，命名為Waypoint0 並將其坐標設置為（-12， 2， 0），這將是敵人開始進攻的起始點。

創建另外5個路標：

• Waypoint1: (7, 2, 0)
• Waypoint2: (7, -1, 0)
• Waypoint3: (-7, 3, 0)
• Waypoint4: (-7.3, -4.5, 0)
• Waypoint5: (7, -4.5, 0)
  下面的截圖標示出了路標的位置以及最終的路線：
  

召喚敵人

現在是時候去創建一些敵人來沿着上面的路線移動了。在Prefabs的文件夾中包含了一個Enemy的prefab。 它的位置坐標是（-20,0,0） ，所以新創建的敵人對象一開始在平面外面。

跟Monster的prefab一樣，Enemy的prefab同樣包含了一個AudioSource，一個精靈圖片（一會兒可以旋轉其方向）。

使敵人沿着路線移動

向Prefabs\Enemy新建一個名為MoveEnemy的C#腳本，使用代碼編輯器打開，並添加下面的變量定義:

[HideInInspector]
public GameObject[] waypoints;
private int currentWaypoint = 0;
private float lastWaypointSwitchTime;
public float speed = 1.0f;

waypoints以數組的形式存儲了所有的路標，它上面的HideInInspector特性確保了我們不會在inspector面板中不小心修改了它的值，但是我們仍然可以在其他腳本中訪問。
currentWaypoint 記錄了敵人當前所在的路標，lastWaypointSwitchTime記錄了當敵人經過路標時用的時間，最后使用speed存儲敵人的移動速度。

增加下面這行代碼到Start方法中：

lastWaypointSwitchTime = Time.time;

這里將lastWaypointSwitchTime 初始化為當前時間。

為了使敵人能沿路線移動，在Update方法中添加下面的代碼:

// 1 
Vector3 startPosition = waypoints[currentWaypoint].transform.position;
Vector3 endPosition = waypoints[currentWaypoint + 1].transform.position;

// 2 
float pathLength = Vector3.Distance(startPosition, endPosition);
float totalTimeForPath = pathLength / speed;
float currentTimeOnPath = Time.time - lastWaypointSwitchTime;
gameObject.transform.position = Vector3.Lerp(startPosition, endPosition, currentTimeOnPath / totalTimeForPath);

// 3 
if (gameObject.transform.position.Equals(endPosition))
{
    if (currentWaypoint < waypoints.Length - 2)
    {
        // 3.a 
        currentWaypoint++;
        lastWaypointSwitchTime = Time.time;
        // TODO: Rotate into move direction
    }
    else
    {
        // 3.b 
        Destroy(gameObject);

        AudioSource audioSource = gameObject.GetComponent<AudioSource>();
        AudioSource.PlayClipAtPoint(audioSource.clip, transform.position);
        // TODO: deduct health
    }
}

讓我們一步一步來看:

1. 從路標數組中，取出當前路段的開始路標和結束路標。
2. 計算出通過整個路段所需要的時間（使用 距離除以速度 的公式），使用Vector3.Lerp插值計算出當前時刻應該在的位置。
3. 檢查敵人是否已經抵達結束路標，如果是，則有兩種可能的場景:
   A. 敵人尚未抵達最終的路標，所以增加currentWayPoint並更新lastWaypointSwitchTime，稍后我們要增加旋轉敵人的代碼使他們朝向前進的方向。
   B. 敵人抵達了最終的路標，就銷毀敵人對象，並觸發聲音特效，稍后我們要增加減少玩家生命值的代碼。

保存文件，並返回到Unity。

給敵人指明方向

現在，敵人還不知道路標的次序。

在Hierarchy中選中Road，然后添加一個新的C#腳本命名為SpawnEnemy，並在代碼編輯器中打開，增加下面的變量:

public GameObject[] waypoints;

我們將使用waypoints來存放路標的引用。
保存文件返回Unity， 在Hierarchy中選中Road，將WayPoints數組的大小改為6，拖拽Road的孩子節點到想用的Element位置，Waypoint0對應Element0以此類推。

現在我們已經有了路線的路標數組，注意到敵人不會退縮。。。

檢查一切順利

打開SpawnEnemy腳本，增加下面的變量：

public GameObject testEnemyPrefab;

這里使用了testEnemyPrefab保存對Enemyprefab的引用。
使用下面的代碼，當腳本開始時添加一個敵人：

void Start () {
    Instantiate(testEnemyPrefab).GetComponent<MoveEnemy>().waypoints = waypoints;
}

上面的代碼使用testEnemyPrefab實例化一個敵人對象，並將路標賦值給它。

保存文件返回Unity，在Hierarchy中選中Road並將Enemy prefab賦值給testEnemyPrefab。
運行游戲，可以看到敵人已經能夠沿着路線移動了:

nice,但是有沒有注意到敵人移動的時候沒有朝向移動的方向。。沒有關系，這個問題將在part2部分修復。

原文地址：http://www.raywenderlich.com/107525/create-tower-defense-game-unity-part-1