【Unity】ScriptableObject的应用和3D物体跟随鼠标移动：鼠标放置物体在场景中

需求说明

结合前篇，仓库管理和获取鼠标点击的世界坐标位置两篇内容，已经实现了：

鼠标或键盘控制玩家移动；
玩家触碰物体后，将物体放入仓库；
鼠标点击仓库栏中的物体，任意放在空间中的功能。

接下来想要实现：

鼠标点击仓库栏的物体之后，物体会跟随鼠标移动；
键盘控制待放置的物体旋转；
当鼠标点击空间中的位置时，物体被放置在该位置。

实现该部分的内容主要需要技术点

使用ScriptableObject类，定义资源；
鼠标跟随3D物体；
利用层级，使不同层级的物体不发生触碰；

成果展示

Scene部分

利用层级，使不同层级的物体不发生触碰

避免鼠标跟随的待放置物体与玩家发生碰撞关系，进行如下设置：

新建层级（Layer）, 11层为 Ghost，任意层位 Player

将BuildingGhost物体的层级设为 Ghost，将玩家的层级设为 Player

然后在窗口 Edit -> project Setting -> Physics 将层级 Ghost和Player 的关系取消勾选。

利用Raycast，确定鼠标点击的世界坐标位置

由于该方法是获取鼠标点击3D物体位置，如果想要让仓库栏的物体放在指定位置，则需要创建Plane地板物体，用于定位鼠标点击的世界坐标位置，然后将物体放在地板上。

利用鼠标的世界坐标位置，让物体跟随鼠标移动

创建空物体 BuildingGhost, 并绑定脚本 BuildingGhost.cs

新建物体实例，然后不断获取鼠标位置，让物体跟随鼠标移动。

跟随鼠标移动的物体层级都设为 11层 Ghost。

处理预制体，并拖拽若干预制体到场景中

准备了三种可以放置的物体。

为了让物体能够放置在地板上，而非悬空或穿模，需要让物体的预制体中心Y轴与地板表面重合。

同时下一章节将设计网格系统，帮助更多物体的放置，并且使所有物体的状态都数据化。因此需要模板化处理可放置物体的预制体，这里由于网格系统尚未开发，默认单元格宽度为1*1。

物体所占有网格的面积；

物体的边角位置，将该边角作为预制体的坐标中心；

边角Anchor与面积Area部分在物体准备放置时显示帮助定位，物体放置之后隐藏；

模型相关的内容单独放在一个空物体下。

ScriptableObject配置可放置物体类型

设计ScriptableObject类，用于配置可放置的物体，包含其名称、预制体和单元格大小等；

给予可放置物体可旋转的属性；

其中，物体旋转之后物体的中心坐标和世界坐标会发生偏差，为了物体跟随鼠标的视觉效果保持始终鼠标在物体的左下方，物体的位置在旋转后需要一定的偏移。

为所有可放置的物体新建为ScriptableObject类实例，并进行配置。

这里说明：配置ScriptableObject类实例，并非一定同本文一样在Asset中进行配置，也可以直接在脚本中 New。

存放所有可放置物体类型，并管理物体的选择、旋转、放置和取消

创建空物体 PlaceObjectBuilding, 并绑定脚本 PlaceObjectBuilding.cs

将所有配置好的ScriptableObject实例放入脚本中，用于后期的选择、旋转、放置和取消。

脚本部分

ScriptableObject类设计

csharp 复制代码

[CreateAssetMenu()]
public class PlacedObjectTypeSO : ScriptableObject
{
    //改变方向
    public static Dir GetNextDir(Dir dir)
    {
        switch (dir)
        {
            default:
            case Dir.Down: return Dir.Left;
            case Dir.Left: return Dir.Up;
            case Dir.Up: return Dir.Right;
            case Dir.Right: return Dir.Down;
        }
    }

    public enum Dir
    {
        Down,
        Left,
        Up,
        Right,
    }

    public string nameString;
    public Transform prefab;
    public int width;
    public int height;

    public int GetRotationAngle(Dir dir)
    {
        switch (dir)
        {
            default:
            case Dir.Down: return 0;
            case Dir.Left: return 90;
            case Dir.Up: return 180;
            case Dir.Right: return 270;
        }
    }

    public Vector2Int GetRotationOffset(Dir dir)
    {
        switch (dir)
        {
            default:
            case Dir.Down: return new Vector2Int(0, 0);
            case Dir.Left: return new Vector2Int(0, width);
            case Dir.Up: return new Vector2Int(width, height);
            case Dir.Right: return new Vector2Int(height, 0);
        }
    }
}

管理放置物体类的设计

这里同时也会用于管理仓库。

csharp 复制代码

public class PlaceObjectBuilding : MonoBehaviour
{
    public static PlaceObjectBuilding Instance;

    Inventory inventory;
    [SerializeField] UI_Inventory ui_inventory;

    [SerializeField] List<PlacedObjectTypeSO> placedObjectTypeSOList;
    PlacedObjectTypeSO selectedPlacedObjectTypeSO;
    public event EventHandler OnSelectedChanged;
    private Dir dir = Dir.Down;
    private void Awake()
    {
        Instance = this;

        inventory = new Inventory(new List<Goods>(), (goods) =>
        {
            inventory.DeleteGoods(goods.GetGoodsName());
            selectedPlacedObjectTypeSO = placedObjectTypeSOList.Find(_ => _.nameString == goods.GetGoodsName().ToString());
            RefreshSelectedObjectType();
        });

        ui_inventory.Init(inventory);
    }

    private void Update()
    {
        if (selectedPlacedObjectTypeSO != null)
        {
            //鼠标左击 放置物体
            if (Input.GetMouseButtonDown(0))
            {
                Vector3 placePosition = Mouse3D.GetMouseWorldPosition();
                placePosition.y = 0;
                Transform placeObjectTransform = Instantiate(
                    selectedPlacedObjectTypeSO.prefab,
                    placePosition,
                    Quaternion.Euler(0, selectedPlacedObjectTypeSO.GetRotationAngle(dir), 0)
                    );
                placeObjectTransform.SetParent(transform.parent);

                DeselectObjectType();
            }

            //键盘0 取消选择的物体，并放回仓库
            if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Alpha0))
            {
                GoodsName goodsName = (GoodsName)Enum.Parse(typeof(GoodsName), selectedPlacedObjectTypeSO.nameString);
                inventory.AddGoods(goodsName);
                DeselectObjectType();

            }

            //键盘R 选择待放置的物体
            if (Input.GetKeyDown(KeyCode.R))
            {
                dir = GetNextDir(dir);
            }
        }
    }

    public void AddGoods(GoodsName goodsName) {
        inventory.AddGoods(goodsName);
    }
    
    //取消选择物体
    private void DeselectObjectType()
    {
        selectedPlacedObjectTypeSO = null;
        RefreshSelectedObjectType();
    }

    //选中的物体发生了变化，会触发鼠标跟随的物体也发生改变
    private void RefreshSelectedObjectType()
    {
        OnSelectedChanged?.Invoke(this, EventArgs.Empty);
    }

    public PlacedObjectTypeSO GetPlacedObjectTypeSO()
    {
        return selectedPlacedObjectTypeSO;
    }

    //获取鼠标的位置
    public Vector3 GetMouseWorldSnappedPosition()
    {

        Vector3 mousePosition = Mouse3D.GetMouseWorldPosition();

        if (selectedPlacedObjectTypeSO != null)
        {
            //旋转后，物体的位置会发生偏移
            Vector2Int rotationOffset = selectedPlacedObjectTypeSO.GetRotationOffset(dir);
            Vector3 placedObjectWorldPosition = mousePosition + new Vector3(rotationOffset.x, 0, rotationOffset.y);
            return placedObjectWorldPosition;
        }
        else
        {
            return mousePosition;
        }
    }

    //物体旋转了，放置的物体也需要旋转
    public Quaternion GetPlacedObjectRotation()
    {
        if (selectedPlacedObjectTypeSO != null)
        {
            return Quaternion.Euler(0, selectedPlacedObjectTypeSO.GetRotationAngle(dir), 0);
        }
        else
        {
            return Quaternion.identity;
        }
    }
}

物体跟随鼠标移动

csharp 复制代码

public class BuildingGhost : MonoBehaviour
{
    private Transform profab;
    private PlacedObjectTypeSO placedObjectTypeSO;

    private void Start()
    {
        RefreshVisual();

        PlaceObjectBuilding.Instance.OnSelectedChanged += Instance_OnSelectedChanged;
    }

    private void Instance_OnSelectedChanged(object sender, System.EventArgs e)
    {
        RefreshVisual();
    }

    //不断更新位置
    private void LateUpdate()
    {
        if (placedObjectTypeSO == null) return;
        Vector3 targetPosition = PlaceObjectBuilding.Instance.GetMouseWorldSnappedPosition();
        targetPosition.y = 0.3f;
        transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, targetPosition, Time.deltaTime * 15f);

        transform.rotation = Quaternion.Lerp(transform.rotation, PlaceObjectBuilding.Instance.GetPlacedObjectRotation(), Time.deltaTime * 15f);
    }

    //更新跟随的物体实例
    private void RefreshVisual()
    {
        if (profab != null)
        {
            Destroy(profab.gameObject);
            profab = null;
        }

        placedObjectTypeSO = PlaceObjectBuilding.Instance.GetPlacedObjectTypeSO();

        if (placedObjectTypeSO != null)
        {
            profab = Instantiate(placedObjectTypeSO.prefab, Vector3.zero, Quaternion.identity);
            DisplayAreaAnchor(profab.Find("locate"), true);
            profab.parent = transform;
            profab.localPosition = Vector3.zero;
            profab.localEulerAngles = Vector3.zero;
            SetLayerRecursive(profab.gameObject, 11);
        }
    }

    //隐藏定位辅助部分
    private void DisplayAreaAnchor(Transform locate, bool isVisible)
    {
        locate.gameObject.SetActive(isVisible);
    }

    //设置层级
    private void SetLayerRecursive(GameObject targetGameObject, int layer)
    {
        targetGameObject.layer = layer;
        foreach (Transform child in targetGameObject.transform)
        {
            SetLayerRecursive(child.gameObject, layer);
        }
    }
}

玩家的控制

大多数内容与前篇相同，但是将仓库类inventory操作的部分放到了搭建脚本PlaceObjectBuilding中。

csharp 复制代码

public class Player : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private float moveSpeed = 20f;

    private void OnTriggerEnter(Collider c)
    {
        Transform cProfab = c.transform.parent.parent;
        if (Enum.TryParse(cProfab.tag, true, out GoodsName goodsName))
        {
            //PlaceObjectBuilding单例中操作仓库
            PlaceObjectBuilding.Instance.AddGoods(goodsName);
            Destroy(cProfab.gameObject);
        }
    }

    private void Update()
    {
        Vector3 inputDir = new Vector3(0, 0, 0);
        if (Input.GetKey(KeyCode.UpArrow)) inputDir.z += +1f;
        if (Input.GetKey(KeyCode.DownArrow)) inputDir.z += -1f;
        if (Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow)) inputDir.x += -1f;
        if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow)) inputDir.x += +1f;


        Vector3 moveDir = transform.forward * inputDir.z + transform.right * inputDir.x;
        transform.position += moveDir * moveSpeed * Time.deltaTime;

        if (Input.GetMouseButtonUp(1))
        {
            Debug.Log(Mouse3D.GetMouseWorldPosition());
            Transform t = Mouse3D.GetClickedTransform();
            if (t != null)
            {
                Vector3 targetPosition = t.position;
                targetPosition.y = transform.position.y;
                transform.DOMove(targetPosition, 2);
            }
            else
            {
                Debug.Log("null");
            }

        }

    }
}

其他的，仓库类、物品类没有发生改变，修改的只有物品的种类。