Unity項目 - 吃豆人Pacman

項目展示

Github項目地址：Pacman
試玩下載：Pacman 吃豆人 提取碼brkv

涉及知識

• 切片制作 Animations
• 狀態機設置，any state切換，重寫狀態機
• 按鍵讀取進行整數距離的剛體移動
• 用射線檢測碰撞性
• 渲染順序問題
• 單、多路徑的實現
• 協程延時
• Button 按鍵功能

准備工作

Pixels Per Unit：多少像素相當於Unity一個單位，迷宮Maze大小232x256，

Pivot：設置貼圖的零點，Bettom Left左下角

物理化：牆，import package->custom package，導入已經設置好碰撞體的牆

pacman切圖,動畫片段：Sprite Mode->multiple，Pixels Per Unit=8，進行Sprite Editor，顯示其窗口。選擇Slice切片，Type為Grid By Cell Count，切割參數3行4列，Apply后可在Pacman下面看到切割好的12張照片。

動作制作：12張照片每3張為一個動作，分別是右，左，上，下，每次將3張拖入Hierarchy面板，保存在Animations文檔下，各自命名。可在Project面板Animations文件夾下包含4個動畫文件，說明每次保存的3張圖片生成一個動畫，還包含4個動畫機(但只需要設置一個。其余可刪除)

初始狀態機設置

狀態機：在主角Pacman內添加Animator組件，添加上述留下的動畫機，打開Animator頁面，看到4個組件，初始情況為：當游戲物體進入狀態機，默認狀態轉變為PacmanRight；后拖拽其他3個狀態到狀態機頁面

分析主角移動：僅僅能橫x縱y向移動，當持續按住某方向鍵位，速度為每0.3s移動 1 Unit
**
Any State：**切換連接4個狀態，點擊連線可看到說明：無論在任何狀態只要達到連線內條件，即轉變狀態到所指對象狀態

Any State 切換條件：在Parameters內添加float型DirX，DirY值用來判斷(持續按鍵產生的是浮點數)。例如PacmanRight的判斷，添加DirY，當DirY>0.1(浮點數不精確性質，留一定范圍)。並且取消狀態機Settings內Can Transition To（考慮到幀數問題，和重復播放初始動作問題），其次2D動畫將融合調0

其他：可以調節動畫的speed以調節播放該動作的速度

吃豆人 Pacman

吃豆人的實體化：

• 加碰撞器，circle collider，添加rigdbody2D，設置重力0

吃豆人的移動方法：

1. 修改transform瞬移，修改坐標，多用在生成位置
2. rigidbody2D移動，物理移動，推薦使用

具體實現移動過程：

1. 調用 Vector2.MoveTowards(transform.position,dest,speed) ，使得返回起始點到目標點的中間值，另設 temp 接收這個值；再對剛體進行移動操作GetComponent<Rigidbody2D>().MovePosition(temp)；
   • Vector2.MoveTowards(transform.position,dest,speed)：表示以 浮點數型 speed 的速度，從起點 transform.position 移動到終點 dest ，返回的值為兩點坐標的中間值
2. 初始時 transform.position = test ，故不會移動，因此需要按鍵檢測以改變 dest 的值：
   • Input.GetKey(KeyCode.UpArrow) 或者 Input.GetKey(KeyCode.W) 實現讀取鍵位
   • 然后賦值 dest：(Vector2)transform.position + Vector2.up;

實現吃豆人每次單位移動：(Vector2)transform.position + Vector2.up ，表示 當前坐標position 加 向上一個單位量；每次讀取鍵盤方向信息，將當前坐標 + 某方向單位量 = 目的地位置

產生問題1：此時移動會造成吃豆人旋轉問題
原因：Pacman 與牆壁碰撞時Z軸坐標改變造成旋轉
解決：凍結Z軸 Rigdibody2D->Constraints->Freeze Rotation Z

產生問題2：卡槽間移動容易卡住，非規則移動
原因：問題在於按鍵過程時刻改變dest ，造成 temp = Vector2.MoveTowards（）的時刻改變
解決：判斷當上一個dest抵達時才讀取新的鍵位if ((Vector2)transform.position == dest)

產生問題3：首次測試按鍵移動發現撞牆后就不可再移動
原因：抵達牆邊時，鍵盤讀取的dest到了牆以外，if判斷永遠無法transform.position==dest，無法在鍵盤讀取
解決：檢測目的地合法性

//檢查目的地是否合法 dir方向值(上述的Vector.XXX)
private bool Valid(Vector2 dir)
{
    //pos 存儲當前位置(牆內的合法位置)
    Vector2 pos = transform.position;

    //從 當前值pos+方向值dir 的位置發射一條射線到Pacman 當前的位置pos
    RaycastHit2D hit = Physics2D.Linecast(pos + dir, pos);

    //射線打到的碰撞器 是否等於 吃豆人的碰撞器：
    //若射線從牆中心(不合法位置)射出，hit.collider為牆的，不等於Pacman的，返回fault
    //若射線從路面(合法位置)射出，hit.collider等於Pacman的，返回true
    return (hit.collider == GetComponent<Collider2D>());
}

狀態機的切換

實現不同動作狀態機的切換：

• 獲取移動的方向：Vector2 dir = dest - (Vector2)transform.position;
• 把獲取到的方向設置到狀態機：GetComponent<Animator>().SetFloat("DirX", dir.x);
  

2D游戲Z軸問題：若在不同層級碰撞功能失效，若在同一層級，則存在渲染順序問題(誰覆蓋誰)

渲染順序問題：Sprite Renderer->Order in Layer

• 小的先渲染，大的后渲染：迷宮Maze 0，豆子pacdot 1，敵人 2~5，Pacman 6
• 小的被覆蓋，大的覆蓋：先渲染的存在於底層，后渲染的位於上層(類似ppt中的圖層)
  
  

豆子及敵人的創建、移動

豆子：

1. Pacdot 即為豆子圖標，拖入頁面內創建對象
2. 對其添加碰撞器 Box Collider 2D，設置為觸發器
3. 對所有Pacdot添加腳本 Pacdot.cs
   • 腳本內創建碰撞檢測 ：OntriggerEnter2D(Collider2D collision) 函數用來檢測觸發 Pacdot 的物體是否為Pacman ，是則銷毀Pacdot

敵人的創建：

1. 重復切圖，合成動作，設置圖層，安放位置
2. 關於狀態機，采用 重寫狀態機：
   • 在 Animation文檔內 create->Animator Override Controller，設置狀態機參照 Controller 為 Pacman的，可看到 Original 為 Pacman內的動作，Override 內的就設置為每個敵人的不同動作（注意，刪除原有的狀態機使得物體的 Animator 內 Controller 找不到狀態機組件，此時需要將重寫后的狀態機設置到它身上
3. 再設置 Rigidbody 和 CircleCollider(注意此處要設置為觸發器Trriger而不是碰撞器，范圍0.8
   
   

敵人的移動(單路徑)：

1. 創建與豆子坐標一致的、始末位置同點的閉合路徑(用空物體作路徑點即可)，統一儲存於 way 結構內作為一條路徑
2. 編寫 EnemyMove.cs
   • 創建循環隊列保存所有路徑點 Transform[] WayPoint ，及index 標記敵人在前往哪個路徑點的途中；
   • 創建 FixedeUpdata() ，判斷：若怪物沒抵達目標位置，則從當前位置持續移動直到抵達(同Pacman的移動，但沒有輸入檢測)，若抵達，則index++，前往下一個點；此外動畫狀態的檢測、切換也同Pacman的；
   • 設置觸發檢測：當檢測到觸發的物體是 Pacman ，則銷毀 Pacman
3. 在Unity頁面將全部路徑點拖拽到怪物腳本的Way Point處實現賦值數組
   

敵人的移動(多路徑)：高級的方法是AI，但本例采用多路線隨機分配實現

1. 先創建對象 wayPointsGo 用來接收為預制體的路線 Way；
2. 創建表 wayPoints ，在 start() 內調用foreach方法，將 wayPointGo 內的組件取出到 t，將 t.position 坐標順序添加到wayPoints 表內(還需修改FixedUpdate()函數內: wayPoints[index] 此時為表，存儲的是坐標，無需再.position，后續的wayPoints.Length也改為了wayPoints.Count),由此實現了一條路徑；
3. 修改EnemyMove.cs，游戲對象 wayPointsGo 改為數組形式 實現存儲多路線
4. 根據前面路徑Way預制體的制作方法，再次制作多條路徑

private void LoadApath(GameObject go)
{
    //將wayPointsGo數組內某一路徑的子物體(路徑點)的Transform組件取出，依次將其position賦值到Ways表中
    //修改為多路徑后隨機從5條路徑走
    foreach (Transform t in wayPointsGo[Random.Range(0, 4)].transform)
    {
        wayPoints.Add(t.position);
    }
}

• 創建LoadApath函數：首先清除上調路徑遺留再List中的信息，后foreach()加載路徑到List內，而后再Start內每次調用隨機，傳入隨機一條路徑。

產生問題1：不同怪物出門都與 Blinky紅色敵人 同一點問題
原因：因為做預制體way1,way2,...,wayn 時，路徑始末兩點坐標都是 Blinky紅色敵人 上方3個單位，所以其他敵人起始移動就會先進行穿牆到那個點
解決：修改 EnemyMove.cs ，創建一個坐標變量 startPos 用在存放每個敵人路徑的始末位置點，在 Start() 函數內初始化設置 satrtPos 為怪物起始坐標+向上3個單位；再后續 foreach() 內插入該點到List表頭，及在List末尾添加該點，但注意每次要調用LoadApath()函數要清除上一次路徑信息

//清空List內前次路徑的信息
wayPoints.Clear();

//添加首末路徑點到List內
wayPoints.Insert(0, startPos);
wayPoints.Add(startPos);

產生問題2：即便隨機路徑下不同怪物選到同路徑問題
原因：每個敵人進行 Random.Range(0,n) 隨機分配路徑時可能抽到一樣的隨機數
解決：添加 GameManager.cs ，調用如下代碼

public class GameManager : MonoBehaviour
{
	private static GameManager _instance;
    public static GameManager Instance
    {
        get
        {
            return _instance;
        }
    }

    public List<int> usingIndex = new List<int>();
    public List<int> rawIndex = new List<int> { 0, 1, 2, 3};

    private void Awake()
    {
        _instance = this;
        int tempCount = rawIndex.Count;

        for (int i = 0; i < tempCount; i++)
        {
            int tempIndex = Random.Range(0, rawIndex.Count);
            usingIndex.Add(rawIndex[tempIndex]);
            rawIndex.RemoveAt(tempIndex);
        }
    }
}

//再修改EnemyMove,Start內
LoadApath(wayPointsGo[GameManager.Instance.usingIndex[GetComponent<SpriteRenderer>().sortingOrder - 2]]);

超級豆子

超級豆子的生成：

• GameManager.cs內：
  1. 創建pacdotGos，foreach()存儲所有豆子；
  2. 生成超級豆子：CreateSuperPacdot()
  3. 創建布爾變量isSuperPacman(初始為false)；
• Pacdot.cs內：
  • 修改碰撞觸發判定：if(是超吃豆人狀態){} else 被敵人消滅
• EnemyMove.cs內:
  • 修改碰撞觸發判定：if(碰到的是超級吃豆人){} else 消滅吃豆人

超級豆子帶來的超級吃豆人狀態：敵人靜止，且可以被吃掉

• Pacman的超級狀態：OnEatSuperPacdot()
  • GameManager.cs 內添加布爾變量 isSuperPacman 判定是否超級狀態
  • 當吃到超級豆子后啟用該函數，變更狀態標記 isSuperPacman = true
  • 啟用靜止敵人函數 FreeEnemy()(下有說明)
  • 實現保持超級狀態4s：協程延時 StartCoroutine(Recover()); （下面說明）
  • 4s時間結束后取消狀態(同在協程函數Recover()內進行)
• 敵人靜止： FreezeEnemy()
  • Blinky.GetComponent<EnemyMove>().enabled = false; 禁用怪物移動腳本的update方法
  • Blinky.GetComponent<SpriteRenderer>().color = new Color(0.7f, 0.7f, 0.7f, 0.7f); 敵人圖標變暗淡
• 敵人被吃掉：
  • 在敵人移動腳本 EnemyMove.cs 內檢測，若碰撞檢測到的 Pacman 是超級狀態 GameManager.Instance.isSuperPacman 則自身回到出生點

協程延時：

• 協程的作用：當 啟動 OnEatSuperPacdot() 變更為超級狀態狀態時，啟用協程函數 StartCoroutine(Recover()) ，表示該協程函數與 OnEateSuperPacdot() 同時啟用，並行運行
• 實現功能：在吃到超級豆子瞬間即開始計時，計時完后取消敵人靜止狀態Dis_FreezeEnemy() 及恢復吃豆人狀態 isSuperPacman = false
• 延時代碼：yield return new WaitForSeconds(4f);

吃豆過程概述：

• 開局一段時間后生成超級豆子
• 豆子被吃掉后，從表內移除該豆子，銷毀對象，延時10s后准備下一個超級的生成，與此同時改變吃豆人狀態isSuperPacman=true(兩過程不干涉，並行執行)
• 若在超級吃豆人狀態期間吃到敵人，則敵人位置回歸到初始
• 持續超級吃豆人狀態4s后取消敵人的凍結，並調用狀態恢復函數

UI設計

Start 與 Exit 圖標：

1. 創建 UI->Canvas，作為UI工作區域；
2. 添加image作為logo；創建空物體命名StartPanel，包含2個 UI->text，start和exit ，修改字體，調整位置
3. 創建空物體命名GamePanel，包含3個UI->text，remain，eaten，修改字體，score
4. 倒計時321動畫：同理將素材文件Start切片，設置動作，修改每個動作間隔時長為1s(Animation->Samples)
5. GameManager.cs 內持有UI面板及動畫、音樂

建立 Button 按鍵跳轉：

1. 對Start、Exit 兩UI添加 Button(script)組件，設置 Target Graphic->Start,Exit；
2. 在GameManager.cs內添加 OnStartButton() 和 OnExitButton()對接按鍵腳本,如下圖代碼：
3. 啟用Button功能：對UI圖標添加 On Click->GameManager->OnStartButton 啟用該函數
4. 其他：按鍵或者其他UI都必須存在於 畫布Canvas 內；畫布Canvas下一級是 畫板Panel ；在下一級就是各類UI組件
   

//當點擊 Start 
public void OnStartButton()
{
	//與點擊開始按鈕后同步進行的函數
	StartCoroutine(PlayStartCountDown());

	//Start聲音，聲音源在原點位置
	AudioSource.PlayClipAtPoint(startClip, 	Vector3.zero);

	//隱藏開始按鈕的頁面
	startPanel.SetActive(false);
}


//點擊Exit后退出游戲
public void OnExitButton()
{
    Application.Quit();
}

其他

網頁跳轉：
調用 Application.OpenURL("https://www.cnblogs.com/SouthBegonia/"); 即可實現，可用在Button 也可用在其他觸發時間