Unity Demo——3D平台跳跃游戏笔记

今天是一个3D平台跳跃游戏的笔记。

我们按照以下分类来对这个项目的代码进行学习:

核心游戏系统 (Core Game Systems)

核心游戏系统是IkunOdyssey项目的基础,负责所有游戏对象(如玩家、敌人、道具等)的通用行为和物理交互。它通过实体基础系统和游戏管理系统,为整个游戏提供了统一的物理、碰撞、状态管理和全局数据控制等功能,保证了游戏世界的有序运行和各模块的高效协作。

实体基础系统

实体基础系统为玩家、敌人等所有游戏对象提供统一的物理运动、碰撞检测和状态管理能力,是实现角色行为和交互的底层支撑。

物理移动系统

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public virtual void Accelerate(Vector3 direction, float turningDrag, float acceleration, float topSpeed)
{
    if (direction.sqrMagnitude > 0)
    {
        var speed = Vector3.Dot(direction, lateralVelocity);
        var velocity = direction * speed;
        var turningVelocity = lateralVelocity - velocity;
        var turningDelta = turningDrag * turningDragMultiplier * Time.deltaTime;
        var targetTopSpeed = topSpeed * topSpeedMultiplier;

        if (lateralVelocity.magnitude < targetTopSpeed || speed < 0)
        {
            speed += acceleration * accelerationMultiplier * Time.deltaTime;
            speed = Mathf.Clamp(speed, -targetTopSpeed, targetTopSpeed);
        }

        velocity = direction * speed;
        turningVelocity = Vector3.MoveTowards(turningVelocity, Vector3.zero, turningDelta);
        lateralVelocity = velocity + turningVelocity;
    }
}

public virtual void Decelerate(float deceleration)
{
    var delta = deceleration * decelerationMultiplier * Time.deltaTime;
    lateralVelocity = Vector3.MoveTowards(lateralVelocity, Vector3.zero, delta);
}

public virtual void Gravity(float gravity)
{
    if (!isGrounded)
    {
        verticalVelocity += Vector3.down * gravity * gravityMultiplier * Time.deltaTime;
    }
}

public virtual void SlopeFactor(float upwardForce, float downwardForce)
{
    if (!isGrounded || !OnSlopingGround()) return;

    var factor = Vector3.Dot(Vector3.up, groundNormal);
    var downwards = Vector3.Dot(localSlopeDirection, lateralVelocity) > 0;
    var multiplier = downwards ? downwardForce : upwardForce;
    var delta = factor * multiplier * Time.deltaTime;
    lateralVelocity += localSlopeDirection * delta;
}

这部分代码实现了实体的物理移动,包括加速、减速、重力和斜坡处理。Accelerate方法让实体根据输入方向平滑加速并支持转向,Decelerate方法让实体速度逐渐归零,Gravity方法在实体不在地面时持续施加重力,SlopeFactor方法则根据实体是否在斜坡上调整其速度,模拟上坡减速和下坡加速的效果。这些方法保证了实体在不同地形和状态下都能有自然的物理表现。

碰撞检测系统

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public virtual bool CapsuleCast(Vector3 direction, float distance, int layer = Physics.DefaultRaycastLayers,
    QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction = QueryTriggerInteraction.Ignore)
{
    return CapsuleCast(direction, distance, out _, layer, queryTriggerInteraction);
}

public virtual bool CapsuleCast(Vector3 direction, float distance,
    out RaycastHit hit, int layer = Physics.DefaultRaycastLayers,
    QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction = QueryTriggerInteraction.Ignore)
{
    var origin = position - direction * radius + center;
    var offset = transform.up * (height * 0.5f - radius);
    var top = origin + offset;
    var bottom = origin - offset;
    return Physics.CapsuleCast(top, bottom, radius, direction,
        out hit, distance + radius, layer, queryTriggerInteraction);
}

public virtual bool SphereCast(Vector3 direction, float distance, int layer = Physics.DefaultRaycastLayers,
    QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction = QueryTriggerInteraction.Ignore)
{
    return SphereCast(direction, distance, out _, layer, queryTriggerInteraction);
}

public virtual bool SphereCast(Vector3 direction, float distance,
    out RaycastHit hit, int layer = Physics.DefaultRaycastLayers,
    QueryTriggerInteraction queryTriggerInteraction = QueryTriggerInteraction.Ignore)
{
    var castDistance = Mathf.Abs(distance - radius);
    return Physics.SphereCast(position, radius, direction,
        out hit, castDistance, layer, queryTriggerInteraction);
}

public virtual int OverlapEntity(Collider[] result, float skinOffset = 0)
{
    var contactOffset = skinOffset + controller.skinWidth + Physics.defaultContactOffset;
    var overlapsRadius = radius + contactOffset;
    var offset = (height + contactOffset) * 0.5f - overlapsRadius;
    var top = position + Vector3.up * offset;
    var bottom = position + Vector3.down * offset;
    return Physics.OverlapCapsuleNonAlloc(top, bottom, overlapsRadius, result);
}

实现了多种碰撞检测方式,包括胶囊体射线检测(CapsuleCast)、球体射线检测(SphereCast)和实体周围的重叠检测(OverlapEntity)。这些方法可以分别用于角色控制器的前方障碍检测、地面检测以及判断实体是否与其他物体发生接触,从而保证实体在游戏世界中能够正确地移动、落地和响应碰撞。

状态管理系统

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public virtual void Change<TState>() where TState : EntityState<T>
{
    var type = typeof(TState);

    if (m_states.ContainsKey(type))
    {
        Change(m_states[type]);
    }
}

public virtual void Change(EntityState<T> to)
{
    if (to != null && Time.timeScale > 0)
    {
        if (current != null)
        {
            current.Exit(entity);
            events.onExit.Invoke(current.GetType());
            last = current;
        }

        current = to;
        current.Enter(entity);
        events.onEnter.Invoke(current.GetType());
        events.onChange?.Invoke();
    }
}

public virtual void Step()
{
    if (current != null && Time.timeScale > 0)
    {
        current.Step(entity);
    }
}

实现了实体的状态管理功能。Change<TState>方法可以通过类型切换到指定的状态,Change(EntityState<T>)方法则切换到具体的状态实例,并自动调用状态的退出和进入方法,同时触发相关事件。Step方法则在每一帧调用当前状态的Step逻辑,实现状态的持续行为处理。通过这种方式,实体可以灵活地在不同状态间切换,实现如移动、跳跃、受伤等复杂行为的管理。

游戏管理

游戏管理系统负责全局数据的统一管理、关卡进度控制和存档功能,是游戏流程和数据安全的核心保障。

游戏主控制器

cs 复制代码
public class Game : Singleton<Game>
{
    public UnityEvent<int> OnRetriesSet;
    public UnityEvent OnSavingRequested;
    public int initialRetries = 3;
    public List<GameLevel> levels;
    protected int m_retries;
    protected int m_dataIndex;
    protected DateTime m_createdAt;
    protected DateTime m_updatedAt;

    public int retries
    {
        get { return m_retries; }
        set
        {
            m_retries = value;
            OnRetriesSet?.Invoke(m_retries);
        }
    }

    public static void LockCursor(bool value = true)
    {
#if UNITY_STANDALONE || UNITY_WEBGL
        Cursor.visible = value;
        Cursor.lockState = value ? CursorLockMode.Locked : CursorLockMode.None;
#endif
    }

    public virtual void LoadState(int index, GameData data)
    {
        m_dataIndex = index;
        m_retries = data.retries;
        m_createdAt = DateTime.Parse(data.createdAt);
        m_updatedAt = DateTime.Parse(data.updatedAt);

        for (int i = 0; i < data.levels.Length; i++)
        {
            levels[i].LoadState(data.levels[i]);
        }
    }

    public virtual LevelData[] LevelsData()
    {
        return levels.Select(level => level.ToData()).ToArray();
    }

    public virtual GameLevel GetCurrentLevel()
    {
        var scene = GameLoader.instance.currentScene;
        return levels.Find((level) => level.scene == scene);
    }

    public virtual int GetCurrentLevelIndex()
    {
        var scene = GameLoader.instance.currentScene;
        return levels.FindIndex((level) => level.scene == scene);
    }

    public virtual void RequestSaving()
    {
        GameSaver.instance.Save(ToData(), m_dataIndex);
        OnSavingRequested?.Invoke();
    }

    public virtual void UnlockLevelBySceneName(string sceneName)
    {
        var level = levels.Find((level) => level.scene == sceneName);
        if (level != null)
        {
            level.locked = false;
        }
    }

    public virtual void UnlockNextLevel()
    {
        var index = GetCurrentLevelIndex() + 1;
        if (index >= 0 && index < levels.Count)
        {
            levels[index].locked = false;
        }
    }

    public virtual GameData ToData()
    {
        return new GameData()
        {
            retries = m_retries,
            levels = LevelsData(),
            createdAt = m_createdAt.ToString(),
            updatedAt = DateTime.UtcNow.ToString()
        };
    }

    protected override void Awake()
    {
        base.Awake();
        retries = initialRetries;
        DontDestroyOnLoad(gameObject);
    }
}

实现了游戏的全局管理功能。Game类采用单例模式,负责管理重试次数、关卡列表、数据加载与保存、关卡解锁等全局逻辑。它还通过事件机制与UI等其他系统解耦,保证了游戏流程的统一和数据的持久化。Awake方法确保Game对象在场景切换时不会被销毁,保证了全局数据的持续有效。

游戏数据管理

cs 复制代码
[Serializable]
public class GameData
{
    public int retries;
    public LevelData[] levels;
    public string createdAt;
    public string updatedAt;

    public static GameData Create()
    {
        return new GameData()
        {
            retries = Game.instance.initialRetries,
            createdAt = DateTime.UtcNow.ToString(),
            updatedAt = DateTime.UtcNow.ToString(),
            levels = Game.instance.levels.Select((level) =>
            {
                return new LevelData()
                {
                    locked = level.locked
                };
            }).ToArray()
        };
    }

    public virtual int TotalStars()
    {
        return levels.Aggregate(0, (acc, level) =>
        {
            var total = level.CollectedStars();
            return acc + total;
        });
    }

    public virtual int TotalCoins()
    {
        return levels.Aggregate(0, (acc, level) => acc + level.coins);
    }

    public virtual string ToJson()
    {
        return JsonUtility.ToJson(this);
    }

    public static GameData FromJson(string json)
    {
        return JsonUtility.FromJson<GameData>(json);
    }
}

定义了游戏的数据结构和序列化方法。GameData类用于存储玩家的重试次数、关卡进度、创建和更新时间等信息,并提供了JSON序列化和反序列化的方法,方便数据的保存和读取。它还支持统计所有关卡的星星和金币总数,便于全局进度统计和成就系统的实现。

存档系统

cs 复制代码
public class GameSaver : Singleton<GameSaver>
{
    public enum Mode { Binary, JSON, PlayerPrefs }
    public Mode mode = Mode.Binary;
    public string fileName = "save";
    public string binaryFileExtension = "data";
    protected static readonly int TotalSlots = 5;

    public virtual void Save(GameData data, int index)
    {
        switch (mode)
        {
            default:
            case Mode.Binary:
                SaveBinary(data, index);
                break;
            case Mode.JSON:
                SaveJSON(data, index);
                break;
            case Mode.PlayerPrefs:
                SavePlayerPrefs(data, index);
                break;
        }
    }

    public virtual GameData Load(int index)
    {
        switch (mode)
        {
            default:
            case Mode.Binary:
                return LoadBinary(index);
            case Mode.JSON:
                return LoadJSON(index);
            case Mode.PlayerPrefs:
                return LoadPlayerPrefs(index);
        }
    }

    public virtual void Delete(int index)
    {
        switch (mode)
        {
            default:
            case Mode.Binary:
            case Mode.JSON:
                DeleteFile(index);
                break;
            case Mode.PlayerPrefs:
                DeletePlayerPrefs(index);
                break;
        }
    }

    public virtual GameData[] LoadList()
    {
        var list = new GameData[TotalSlots];
        for (int i = 0; i < TotalSlots; i++)
        {
            var data = Load(i);
            if (data != null)
            {
                list[i] = data;
            }
        }
        return list;
    }

    // ... 省略具体的文件操作方法
}

实现了多格式的存档系统,支持二进制、JSON和PlayerPrefs三种存档方式,并支持多存档槽位。Save、Load、Delete等方法根据当前模式选择不同的存储方式,LoadList方法可以一次性加载所有存档槽的数据,方便实现多存档和存档管理功能。这样可以保证玩家的游戏进度能够安全、灵活地保存和恢复。

玩家系统 (Player System)

玩家系统是游戏中最核心的交互模块,负责玩家角色的输入响应、属性管理、动画音效、状态切换等一系列行为控制,确保玩家在游戏世界中的一切操作都能被准确、流畅地反馈和表现出来。

玩家核心控制

玩家核心控制模块负责玩家角色的整体行为调度,包括输入管理、属性管理、生命值、状态切换等,是所有玩家行为的总入口。

玩家主控制器

cs 复制代码
public class Player : Entity<Player>
{
    public PlayerEvents playerEvents;
    public Transform pickableSlot;
    public Transform skin;

    public PlayerInputManager inputs { get; protected set; }
    public PlayerStatsManager stats { get; protected set; }
    public Health health { get; protected set; }

    public bool onWater { get; protected set; }
    public bool holding { get; protected set; }
    public int jumpCounter { get; protected set; }
    public int airSpinCounter { get; protected set; }
    public int airDashCounter { get; protected set; }
    public float lastDashTime { get; protected set; }
    public Vector3 lastWallNormal { get; protected set; }
    public Pole pole { get; protected set; }
    public Collider water { get; protected set; }
    public Pickable pickable { get; protected set; }
    public virtual bool isAlive => !health.isEmpty;
    public virtual bool canStandUp => !SphereCast(Vector3.up, originalHeight);

    protected virtual void InitializeInputs() => inputs = GetComponent<PlayerInputManager>();
    protected virtual void InitializeStats() => stats = GetComponent<PlayerStatsManager>();
    protected virtual void InitializeHealth() => health = GetComponent<Health>();
    protected virtual void InitializeTag() => tag = GameTags.Player;

    protected override void Awake()
    {
        base.Awake();
        InitializeInputs();
        InitializeStats();
        InitializeHealth();
        InitializeTag();
    }
}

这段代码定义了玩家的主控制器Player类,继承自实体基础系统。它聚合了输入管理、属性管理、生命值、事件等多个组件,并在Awake阶段完成初始化。通过这些成员变量和初始化方法,玩家对象能够统一管理自身的输入、属性、生命状态和标签,成为所有玩家行为的核心调度中心。

玩家输入管理

cs 复制代码
public class PlayerInputManager : MonoBehaviour
{
    public Vector2 moveInput { get; private set; }
    public bool jumpPressed { get; private set; }
    public bool dashPressed { get; private set; }
    // ... 其他输入状态

    void Update()
    {
        moveInput = new Vector2(Input.GetAxis("Horizontal"), Input.GetAxis("Vertical"));
        jumpPressed = Input.GetButtonDown("Jump");
        dashPressed = Input.GetButtonDown("Dash");
        // ... 其他输入检测
    }
}

实现了玩家输入的采集和管理。PlayerInputManager会在每一帧读取键盘或手柄的输入状态,并将结果存储在对应的属性中,供玩家主控制器和状态机随时读取。这样可以实现输入与行为的解耦,方便后续扩展和多平台适配。

玩家属性管理

cs 复制代码
[CreateAssetMenu(fileName = "NewPlayerStats", menuName = "PLAYER TWO/Platformer Project/Player/New Player Stats")]
public class PlayerStats : EntityStats<PlayerStats>
{
    public float acceleration = 13f;
    public float deceleration = 28f;
    public float topSpeed = 6f;
    public int multiJumps = 1;
    public float maxJumpHeight = 17f;
    public float minJumpHeight = 10f;
    public float dashForce = 25f;
    public float dashDuration = 0.3f;
    // ... 其他属性
}

定义了玩家的属性配置,采用ScriptableObject方式,便于在Unity编辑器中可视化调整。属性包括加速度、最大速度、跳跃高度、冲刺参数等,所有与玩家能力相关的数值都集中在这里统一管理,方便平衡和调优。

玩家状态管理

cs 复制代码
public class PlayerStateManager : EntityStateManager<Player>
{
    protected override List<EntityState<Player>> GetStateList()
    {
        return new List<EntityState<Player>>()
        {
            new IdlePlayerState(),
            new MovePlayerState(),
            new JumpPlayerState(),
            new SwimPlayerState(),
            // ... 其他状态
        };
    }
}

实现了玩家的状态管理器。通过重写GetStateList方法,将所有玩家可能的状态(如Idle、Move、Jump、Swim等)注册到状态机中。这样,玩家可以根据输入和环境在不同状态间切换,实现复杂的行为逻辑和动画切换。

玩家功能模块

玩家功能模块包括动画、音效、粒子、相机等,负责将玩家的行为以视觉和听觉的方式反馈给玩家,提升游戏体验。

玩家动画控制

cs 复制代码
public class PlayerAnimator : MonoBehaviour
{
    public Animator animator;

    public void SetMoveSpeed(float speed)
    {
        animator.SetFloat("MoveSpeed", speed);
    }

    public void SetJump(bool isJumping)
    {
        animator.SetBool("IsJumping", isJumping);
    }
    // ... 其他动画参数设置
}

通过Animator组件控制玩家的动画状态。根据玩家的移动速度、跳跃等行为,动态设置动画参数,实现角色动作与实际操作的同步。

玩家音效与粒子

cs 复制代码
public class PlayerAudio : MonoBehaviour
{
    public AudioSource audioSource;
    public AudioClip jumpClip;
    public AudioClip dashClip;

    public void PlayJump()
    {
        audioSource.PlayOneShot(jumpClip);
    }

    public void PlayDash()
    {
        audioSource.PlayOneShot(dashClip);
    }
}

负责播放玩家的音效反馈。每当玩家执行跳跃、冲刺等动作时,调用对应方法即可播放相应音效,增强操作的打击感和沉浸感。

敌人系统 (Enemy System)

敌人系统负责游戏中所有敌方单位的行为逻辑、属性管理、AI感知、攻击判定、动画音效等。它不仅让敌人具备基础的移动、攻击、受伤、死亡等能力,还支持复杂的AI状态切换、路径巡逻、与玩家互动等高级功能,是游戏挑战性和趣味性的关键来源。

敌人核心控制

敌人核心控制模块负责敌人对象的整体行为调度,包括属性管理、状态切换、AI感知、攻击判定等,是所有敌人行为的总入口。

cs 复制代码
public class Enemy : Entity<Enemy>
{
    public EnemyEvents enemyEvents;
    protected Player m_player;
    public EnemyStatsManager stats { get; protected set; }
    public WaypointManager waypoints { get; protected set; }
    public Health health { get; protected set; }
    public Player player { get; protected set; }

    protected virtual void InitializeStatsManager() => stats = GetComponent<EnemyStatsManager>();
    protected virtual void InitializeWaypointsManager() => waypoints = GetComponent<WaypointManager>();
    protected virtual void InitializeHealth() => health = GetComponent<Health>();
    protected virtual void InitializeTag() => tag = GameTags.Enemy;

    protected override void Awake()
    {
        base.Awake();
        InitializeTag();
        InitializeStatsManager();
        InitializeWaypointsManager();
        InitializeHealth();
    }

    public override void ApplyDamage(int amount, Vector3 origin)
    {
        if (!health.isEmpty && !health.recovering)
        {
            health.Damage(amount);
            enemyEvents.OnDamage?.Invoke();

            if (health.isEmpty)
            {
                controller.enabled = false;
                enemyEvents.OnDie?.Invoke();
            }
        }
    }

    public virtual void Revive()
    {
        if (!health.isEmpty) return;
        health.Reset();
        controller.enabled = true;
        enemyEvents.OnRevive.Invoke();
    }

    protected override void OnUpdate()
    {
        HandleSight();
        ContactAttack();
    }
}

定义了敌人的主控制器Enemy类,继承自实体基础系统。它聚合了属性管理、路径点管理、生命值、事件等多个组件,并在Awake阶段完成初始化。ApplyDamage方法处理敌人受伤和死亡,Revive方法实现复活,OnUpdate方法则每帧处理AI感知和攻击判定。通过这些成员变量和方法,敌人对象能够统一管理自身的属性、生命、AI和与玩家的互动。

敌人属性与状态管理

敌人属性配置

cs 复制代码
[CreateAssetMenu(fileName = "NewEnemyStats", menuName = "PLAYER TWO/Platformer Project/Enemy/New Enemy Stats")]
public class EnemyStats : EntityStats<EnemyStats>
{
    public float acceleration = 10f;
    public float deceleration = 20f;
    public float topSpeed = 4f;
    public float gravity = 30f;
    public float rotationSpeed = 600f;
    public bool canAttackOnContact = true;
    public int contactDamage = 1;
    public float contactPushBackForce = 5f;
    public float spotRange = 10f;
    public float viewRange = 15f;
    // ... 其他属性
}

这段代码定义了敌人的属性配置,采用ScriptableObject方式,便于在Unity编辑器中可视化调整。属性包括加速度、最大速度、重力、攻击参数、感知范围等,所有与敌人能力相关的数值都集中在这里统一管理,方便平衡和调优。

敌人属性管理器

cs 复制代码
public class EnemyStatsManager : EntityStatsManager<EnemyStats> {}

通过泛型继承,直接复用实体属性管理器的功能,实现对EnemyStats的统一管理。

敌人状态管理

cs 复制代码
public class EnemyStateManager : EntityStateManager<Enemy>
{
    protected override List<EntityState<Enemy>> GetStateList()
    {
        return new List<EntityState<Enemy>>()
        {
            new IdleEnemyState(),
            new PatrolEnemyState(),
            new ChaseEnemyState(),
            new AttackEnemyState(),
            new HurtEnemyState(),
            new DieEnemyState(),
            // ... 其他状态
        };
    }
}

通过重写GetStateList方法,将所有敌人可能的状态(如Idle、Patrol、Chase、Attack、Hurt、Die等)注册到状态机中。这样,敌人可以根据AI逻辑和环境在不同状态间切换,实现复杂的行为逻辑和动画切换。

敌人AI与感知系统

视野与感知

cs 复制代码
protected virtual void HandleSight()
{
    if (!player)
    {
        var overlaps = Physics.OverlapSphereNonAlloc(position, stats.current.spotRange, m_sightOverlaps);
        for (int i = 0; i < overlaps; i++)
        {
            if (m_sightOverlaps[i].CompareTag(GameTags.Player))
            {
                if (m_sightOverlaps[i].TryGetComponent<Player>(out var player))
                {
                    this.player = player;
                    enemyEvents.OnPlayerSpotted?.Invoke();
                    return;
                }
            }
        }
    }
    else
    {
        var distance = Vector3.Distance(position, player.position);
        if ((player.health.current == 0) || (distance > stats.current.viewRange))
        {
            player = null;
            enemyEvents.OnPlayerScaped?.Invoke();
        }
    }
}

实现了敌人的视野感知功能。HandleSight方法会在每一帧检测周围是否有玩家进入感知范围,如果发现玩家则触发"发现玩家"事件;如果玩家离开视野或死亡,则触发"玩家逃脱"事件。这样可以实现敌人对玩家的动态感知和追踪。

路径点与巡逻

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public class WaypointManager : MonoBehaviour
{
    public Transform[] waypoints;
    public int currentIndex = 0;

    public Transform GetCurrentWaypoint()
    {
        if (waypoints.Length == 0) return null;
        return waypoints[currentIndex];
    }

    public void MoveToNextWaypoint()
    {
        if (waypoints.Length == 0) return;
        currentIndex = (currentIndex + 1) % waypoints.Length;
    }
}

实现了敌人的路径点巡逻功能。WaypointManager管理一组巡逻点,敌人可以依次移动到每个点,实现循环巡逻。通过GetCurrentWaypoint和MoveToNextWaypoint方法,敌人AI可以灵活地控制巡逻路线。

敌人攻击与交互

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public virtual void ContactAttack()
{
    if (stats.current.canAttackOnContact)
    {
        var overlaps = OverlapEntity(m_contactAttackOverlaps, stats.current.contactOffset);
        for (int i = 0; i < overlaps; i++)
        {
            if (m_contactAttackOverlaps[i].CompareTag(GameTags.Player) &&
                m_contactAttackOverlaps[i].TryGetComponent<Player>(out var player))
            {
                var stepping = controller.bounds.max + Vector3.down * stats.current.contactSteppingTolerance;
                if (!player.IsPointUnderStep(stepping))
                {
                    if (stats.current.contactPushback)
                    {
                        lateralVelocity = -transform.forward * stats.current.contactPushBackForce;
                    }
                    player.ApplyDamage(stats.current.contactDamage, transform.position);
                    enemyEvents.OnPlayerContact?.Invoke();
                }
            }
        }
    }
}

实现了敌人的接触攻击判定,ContactAttack方法会检测敌人周围是否有玩家,如果有则对玩家造成伤害,并根据配置决定是否将敌人自身击退。这样可以实现敌人与玩家的近战碰撞和伤害判定。

敌人动画与音效

动画控制

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public class EnemyAnimator : MonoBehaviour
{
    public Animator animator;

    public void SetMoveSpeed(float speed)
    {
        animator.SetFloat("MoveSpeed", speed);
    }

    public void SetAttack(bool isAttacking)
    {
        animator.SetBool("IsAttacking", isAttacking);
    }
    // ... 其他动画参数设置
}

通过Animator组件控制敌人的动画状态。根据敌人的移动速度、攻击等行为,动态设置动画参数,实现角色动作与实际AI行为的同步。

音效反馈

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public class EnemyAudio : MonoBehaviour
{
    public AudioSource audioSource;
    public AudioClip attackClip;
    public AudioClip hurtClip;

    public void PlayAttack()
    {
        audioSource.PlayOneShot(attackClip);
    }

    public void PlayHurt()
    {
        audioSource.PlayOneShot(hurtClip);
    }
}

播放敌人的音效反馈,每当敌人执行攻击、受伤等动作时,调用对应方法即可播放相应音效,增强敌人的存在感和打击感。

敌人事件系统

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[Serializable]
public class EnemyEvents
{
    public UnityEvent OnDamage;
    public UnityEvent OnDie;
    public UnityEvent OnRevive;
    public UnityEvent OnPlayerSpotted;
    public UnityEvent OnPlayerScaped;
    public UnityEvent OnPlayerContact;
}

定义了敌人的事件系统,通过UnityEvent,敌人可以在受伤、死亡、复活、发现玩家、玩家逃脱、接触玩家等关键时刻触发事件,方便与UI、音效、特效等其他系统解耦联动。

关卡系统 (Level System)

关卡系统负责游戏中每一关的流程控制、数据管理、评分统计、重生与完成判定等,是游戏内容组织、进度推进和挑战反馈的核心模块。它不仅管理关卡的启动、暂停、重生、完成等流程,还负责关卡内的分数、星星、金币等收集与统计,确保玩家的游戏体验连贯且富有成就感。

关卡核心管理

关卡核心管理模块负责关卡的整体生命周期,包括关卡的初始化、暂停、重生、完成等,是所有关卡行为的总入口。

关卡主控制器

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public class GameLevel : MonoBehaviour
{
    public string scene;
    public bool locked = true;
    public float time;
    public int coins;
    public bool[] stars = new bool[3];

    public void LoadState(LevelData data)
    {
        locked = data.locked;
        time = data.time;
        coins = data.coins;
        stars = (bool[])data.stars.Clone();
    }

    public LevelData ToData()
    {
        return new LevelData
        {
            locked = this.locked,
            time = this.time,
            coins = this.coins,
            stars = (bool[])this.stars.Clone()
        };
    }
}

定义了关卡的主控制器GameLevel类,负责记录关卡的场景名、解锁状态、最佳时间、金币数和星星收集情况。LoadState和ToData方法用于关卡数据的加载和保存,方便与全局存档系统对接,实现关卡进度的持久化。

关卡数据结构

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[Serializable]
public class LevelData
{
    public bool locked;
    public float time;
    public int coins;
    public bool[] stars = new bool[3];

    public int CollectedStars()
    {
        int count = 0;
        foreach (var s in stars)
            if (s) count++;
        return count;
    }
}

定义了关卡的数据结构LevelData,包含解锁状态、最佳时间、金币数和星星收集情况,并提供了统计已收集星星数量的方法。该结构体用于关卡数据的存档、加载和统计。

关卡流程控制

关卡启动与暂停

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public class LevelStarter : MonoBehaviour
{
    void Start()
    {
        // 初始化关卡相关内容
        // 比如重置分数、计时、玩家位置等
    }
}

public class LevelPauser : MonoBehaviour
{
    public void Pause()
    {
        Time.timeScale = 0;
    }

    public void Resume()
    {
        Time.timeScale = 1;
    }
}

实现了关卡的启动和暂停功能,LevelStarter在关卡开始时初始化相关内容,LevelPauser则通过修改Time.timeScale来实现暂停和恢复,保证玩家可以随时中断和继续游戏。

关卡重生与完成

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public class LevelRespawner : MonoBehaviour
{
    public Transform respawnPoint;
    public Player player;

    public void Respawn()
    {
        player.transform.position = respawnPoint.position;
        player.Respawn();
    }
}

public class LevelFinisher : MonoBehaviour
{
    public void FinishLevel()
    {
        // 统计分数、保存进度、切换场景等
        LevelScore.instance.Consolidate();
        Game.instance.UnlockNextLevel();
        // ... 其他完成关卡的逻辑
    }
}

实现了关卡的重生和完成判定,LevelRespawner负责将玩家重置到重生点并恢复状态,LevelFinisher则在关卡完成时统计分数、保存进度并解锁下一关,确保关卡流程的完整性和连贯性。

关卡评分与统计

cs 复制代码
public class LevelScore : Singleton<LevelScore>
{
    public UnityEvent<int> OnCoinsSet;
    public UnityEvent<bool[]> OnStarsSet;
    public UnityEvent OnScoreLoaded;

    public int coins { get; set; }
    public bool[] stars { get; private set; }
    public float time { get; private set; }
    public bool stopTime { get; set; } = true;

    public virtual void Reset()
    {
        time = 0;
        coins = 0;
        // stars初始化
    }

    public virtual void CollectStar(int index)
    {
        stars[index] = true;
        OnStarsSet?.Invoke(stars);
    }

    public virtual void Consolidate()
    {
        // 更新关卡最佳成绩、保存数据
        // ...
        Game.instance.RequestSaving();
    }

    void Update()
    {
        if (!stopTime)
        {
            time += Time.deltaTime;
        }
    }
}

这段代码实现了关卡的评分系统。LevelScore负责记录和统计关卡内的金币、星星、用时等数据,并通过事件通知UI等系统更新显示。CollectStar方法用于收集星星,Consolidate方法用于关卡完成时保存成绩和进度,Update方法则负责计时。

关卡UI与反馈

cs 复制代码
public class HUD : MonoBehaviour
{
    public Text retries;
    public Text coins;
    public Text health;
    public Text timer;
    public Image[] starsImages;

    protected Game m_game;
    protected LevelScore m_score;
    protected Player m_player;

    public virtual void Refresh()
    {
        // 刷新UI显示
        coins.text = m_score.coins.ToString("000");
        retries.text = m_game.retries.ToString("00");
        health.text = m_player.health.current.ToString("0");
        // 星星和计时等
    }

    void Awake()
    {
        m_game = Game.instance;
        m_score = LevelScore.instance;
        m_player = FindObjectOfType<Player>();
        // 监听事件,自动刷新
    }

    void Update()
    {
        // 实时更新计时器
    }
}

实现了关卡内的HUD显示,HUD负责将金币、重试次数、生命值、计时器、星星等信息实时显示在屏幕上,并通过事件机制与评分系统、游戏管理系统联动,保证UI信息的实时性和准确性。

关卡事件与数据交互

关卡系统通过GameLevel、LevelData、LevelScore等类与全局的GameData、Game等系统进行数据交互,实现关卡进度的保存、加载、统计和解锁。每当关卡完成、分数更新、星星收集等事件发生时,都会通过Consolidate、ToData等方法将数据同步到全局存档,保证玩家的游戏进度不会丢失。

Consolidate(合并/整合)方法用于在关卡完成时,将本次游戏过程中获得的分数、星星、用时等数据,合并到当前关卡的GameLevel对象中,并触发全局存档。它确保如果玩家本次表现比历史最好成绩更好,就会更新关卡的最佳记录。

cs 复制代码
public virtual void Consolidate()
{
    if (m_level != null)
    {
        if (m_level.time == 0 || time < m_level.time)
        {
            m_level.time = time;
        }
        if (coins > m_level.coins)
        {
            m_level.coins = coins;
        }
        m_level.stars = (bool[])stars.Clone();
        m_game.RequestSaving();
    }
}
  • 如果本次用时比历史最佳更短,则更新最佳用时。
  • 如果本次金币数比历史更多,则更新金币数。
  • 星星收集情况也会被更新。
  • 最后调用m_game.RequestSaving(),将最新数据保存到全局存档。

ToData方法的作用是将当前对象(如关卡、全局游戏)的运行时状态,转换为可序列化的数据结构(如LevelData、GameData),以便进行存档、网络传输或数据统计。

cs 复制代码
public LevelData ToData()
{
    return new LevelData
    {
        locked = this.locked,
        time = this.time,
        coins = this.coins,
        stars = (bool[])this.stars.Clone()
    };
}

将GameLevel对象的状态(解锁、时间、金币、星星)转换为LevelData结构,便于存档和数据传递。

用户界面系统 (UI System)

UI系统负责游戏中所有用户界面元素的显示与交互,包括游戏内HUD、关卡选择、存档管理、动画反馈等。它不仅为玩家提供实时的游戏信息(如分数、生命、星星、计时等),还承担着菜单导航、存档操作、关卡切换等重要功能,是玩家与游戏世界沟通的桥梁。

HUD(游戏内信息显示)

HUD(Head-Up Display)是游戏过程中最常见的UI,负责实时显示玩家的分数、生命、金币、星星、计时等关键信息。

cs 复制代码
public class HUD : MonoBehaviour
{
    public string retriesFormat = "00";
    public string coinsFormat = "000";
    public string healthFormat = "0";

    public Text retries;
    public Text coins;
    public Text health;
    public Text timer;
    public Image[] starsImages;

    protected Game m_game;
    protected LevelScore m_score;
    protected Player m_player;

    protected float timerStep;
    protected static float timerRefreshRate = .1f;

    protected virtual void UpdateCoins(int value)
    {
        coins.text = value.ToString(coinsFormat);
    }

    protected virtual void UpdateRetries(int value)
    {
        retries.text = value.ToString(retriesFormat);
    }

    protected virtual void UpdateHealth()
    {
        health.text = m_player.health.current.ToString(healthFormat);
    }

    protected virtual void UpdateStars(bool[] value)
    {
        for (int i = 0; i < starsImages.Length; i++)
        {
            starsImages[i].enabled = value[i];
        }
    }

    protected virtual void UpdateTimer()
    {
        timerStep += Time.deltaTime;
        if (timerStep >= timerRefreshRate)
        {
            timer.text = GameLevel.FormattedTime(m_score.time);
            timerStep = 0;
        }
    }

    public virtual void Refresh()
    {
        UpdateCoins(m_score.coins);
        UpdateRetries(m_game.retries);
        UpdateHealth();
        UpdateStars(m_score.stars);
    }

    protected virtual void Awake()
    {
        m_game = Game.instance;
        m_score = LevelScore.instance;
        m_player = FindObjectOfType<Player>();

        m_score.OnScoreLoaded.AddListener(() =>
        {
            m_score.OnCoinsSet.AddListener(UpdateCoins);
            m_score.OnStarsSet.AddListener(UpdateStars);
            m_game.OnRetriesSet.AddListener(UpdateRetries);
            m_player.health.onChange.AddListener(UpdateHealth);
            Refresh();
        });
    }

    protected virtual void Update() => UpdateTimer();
}

实现了HUD的全部核心功能。它通过监听分数、星星、重试次数、生命值等事件,实时刷新UI显示,并在Update中定时刷新计时器。Awake方法中完成了所有依赖对象的获取和事件绑定,Refresh方法则可手动强制刷新所有UI元素,保证信息的准确性和实时性。

关卡选择与存档管理UI

关卡卡片与关卡列表

cs 复制代码
public class UILevelCard : MonoBehaviour
{
    public Text levelName;
    public Image[] stars;
    public Button playButton;

    public void SetData(LevelData data)
    {
        levelName.text = "Level " + (data.levelIndex + 1);
        for (int i = 0; i < stars.Length; i++)
        {
            stars[i].enabled = data.stars != null && i < data.stars.Length && data.stars[i];
        }
        playButton.interactable = !data.locked;
    }
}

实现了关卡选择界面中每个关卡卡片的显示。SetData方法根据LevelData设置关卡名称、星星收集情况和按钮可用状态,方便玩家直观了解每一关的进度和成就。

存档卡片与存档列表

cs 复制代码
public class UISaveCard : MonoBehaviour
{
    public Text saveName;
    public Text progress;
    public Button loadButton;
    public Button deleteButton;

    public void SetData(GameData data, int slotIndex)
    {
        saveName.text = $"存档{slotIndex + 1}";
        progress.text = $"星星:{data.TotalStars()} 金币:{data.TotalCoins()}";
        loadButton.interactable = true;
        deleteButton.interactable = true;
    }
}

实现了存档管理界面中每个存档卡片的显示。SetData方法根据GameData设置存档名称和进度信息,并控制按钮的可用性,方便玩家管理多个存档。

UI动画与交互辅助

UI动画控制

cs 复制代码
public class UIAnimator : MonoBehaviour
{
    public Animator animator;

    public void PlayShow()
    {
        animator.SetTrigger("Show");
    }

    public void PlayHide()
    {
        animator.SetTrigger("Hide");
    }
}

通过Animator组件控制UI的显示和隐藏动画。PlayShow和PlayHide方法分别触发不同的动画状态,提升UI的动态表现力和用户体验。

UI焦点与自动滚动

cs 复制代码
public class UIFocusKeeper : MonoBehaviour
{
    public Selectable defaultSelectable;

    void OnEnable()
    {
        if (defaultSelectable != null)
            defaultSelectable.Select();
    }
}

保证UI界面激活时自动聚焦到指定的按钮或输入框,提升键盘/手柄操作的友好性。

事件系统 (Event System)

事件系统是游戏各个模块之间解耦通信的桥梁。它通过事件发布与监听机制,让玩家、敌人、关卡、UI等系统能够在关键时刻(如受伤、死亡、分数变化、关卡完成等)互相通知和响应,极大提升了代码的灵活性、可维护性和扩展性。

事件定义与基础结构

cs 复制代码
[Serializable]
public class PlayerEvent : UnityEvent<Player> {}

定义了一个带有Player参数的UnityEvent,方便在玩家相关的事件(如受伤、死亡、复活等)中传递玩家对象本身,实现更灵活的事件响应。

cs 复制代码
[Serializable]
public class EnemyEvents
{
    public UnityEvent OnDamage;
    public UnityEvent OnDie;
    public UnityEvent OnRevive;
    public UnityEvent OnPlayerSpotted;
    public UnityEvent OnPlayerScaped;
    public UnityEvent OnPlayerContact;
}

敌人相关的所有事件,包括受伤、死亡、复活、发现玩家、玩家逃脱、接触玩家等。每个事件都可以在Inspector中绑定多个响应函数,实现灵活的事件驱动。

cs 复制代码
[Serializable]
public class EntityEvents : UnityEvent {}

定义了实体通用事件,适用于所有继承自Entity的对象,便于统一管理和扩展。

事件触发与监听

事件触发

cs 复制代码
// 以玩家受伤为例(Player.cs)
public override void ApplyDamage(int amount, Vector3 origin)
{
    if (!health.isEmpty && !health.recovering)
    {
        health.Damage(amount);
        playerEvents.OnHurt?.Invoke();
        if (health.isEmpty)
        {
            playerEvents.OnDie?.Invoke();
        }
    }
}

在玩家受到伤害时,先减少生命值,然后触发OnHurt事件。如果生命值归零,则触发OnDie事件。这样可以让UI、音效、动画等系统及时响应玩家受伤和死亡。

cs 复制代码
// 以敌人受伤为例(Enemy.cs)
public override void ApplyDamage(int amount, Vector3 origin)
{
    if (!health.isEmpty && !health.recovering)
    {
        health.Damage(amount);
        enemyEvents.OnDamage?.Invoke();
        if (health.isEmpty)
        {
            controller.enabled = false;
            enemyEvents.OnDie?.Invoke();
        }
    }
}

在敌人受到伤害时,先减少生命值,然后触发OnDamage事件。如果生命值归零,则触发OnDie事件。这样可以让特效、音效、分数统计等系统及时响应敌人受伤和死亡。

事件监听

cs 复制代码
// 以UI监听玩家生命变化为例(HUD.cs)
protected virtual void Awake()
{
    m_game = Game.instance;
    m_score = LevelScore.instance;
    m_player = FindObjectOfType<Player>();

    m_player.health.onChange.AddListener(UpdateHealth);
    // 其他事件监听...
}

在HUD初始化时,监听玩家生命值变化事件,每当生命值变化时自动刷新UI显示,保证信息的实时性。

cs 复制代码
// 以关卡分数监听金币变化为例(LevelScore.cs)
public virtual int coins
{
    get { return m_coins; }
    set
    {
        m_coins = value;
        OnCoinsSet?.Invoke(m_coins);
    }
}

在金币数量变化时,自动触发OnCoinsSet事件,通知所有监听者(如HUD)及时更新显示。

工具和辅助系统 (Tools & Utilities)

工具与辅助系统为项目开发和运行提供了各种便捷功能,包括类型名称工具、编辑器扩展、路径点管理、接口定义等。这些工具类和辅助脚本虽然不直接参与游戏核心玩法,但极大提升了开发效率、代码复用性和项目的可维护性。

类型名称工具

cs 复制代码
public static class ClassTypeName
{
    public static string Get<T>()
    {
        return typeof(T).Name;
    }
}

实现了一个静态工具类,用于获取任意类型的类名字符串。通过泛型方法Get<T>(),可以方便地在日志、调试、反射等场景下获取类型名称,提升代码的可读性和调试效率。

编辑器扩展

cs 复制代码
#if UNITY_EDITOR
using UnityEditor;
using UnityEngine;

public class ExampleEditorTool
{
    [MenuItem("Tools/Example/Print Hello")]
    public static void PrintHello()
    {
        Debug.Log("Hello from Editor Tool!");
    }
}
#endif

这段代码演示了如何通过Unity编辑器扩展自定义菜单项。开发者可以在Unity菜单栏中添加自定义工具,提升开发效率,比如批量操作、自动化处理等。

路径点与导航辅助

cs 复制代码
public class WaypointManager : MonoBehaviour
{
    public Transform[] waypoints;
    public int currentIndex = 0;

    public Transform GetCurrentWaypoint()
    {
        if (waypoints.Length == 0) return null;
        return waypoints[currentIndex];
    }

    public void MoveToNextWaypoint()
    {
        if (waypoints.Length == 0) return;
        currentIndex = (currentIndex + 1) % waypoints.Length;
    }
}

实现了路径点管理功能,常用于敌人巡逻、NPC移动等场景。WaypointManager维护一组路径点,支持获取当前路径点和切换到下一个路径点,方便AI和导航系统的实现。

接口与事件辅助

cs 复制代码
public interface IEntityContact
{
    void OnEntityContact(Entity entity);
}

定义了一个实体接触接口。实现该接口的组件可以在与其他实体发生接触时被自动调用,实现如机关触发、拾取、特殊交互等功能,提升系统的扩展性和灵活性。

游戏标签和配置 (Game Configuration)

游戏标签和配置系统为项目提供了统一的标签定义、全局常量、Layer/Tag管理以及项目级的参数配置。它不仅方便代码中对不同类型对象的快速识别和分组,还为后续的物理碰撞、事件判定、关卡管理等提供了基础支撑,是保证项目规范性和可维护性的关键部分。

游戏标签定义

cs 复制代码
public static class GameTags
{
    public const string Player = "Player";
    public const string Enemy = "Enemy";
    public const string Platform = "Platform";
    public const string InteractiveRail = "InteractiveRail";
    // ... 其他标签
}

这段代码定义了一个静态类GameTags,集中管理了项目中所有用到的Tag字符串常量。这样做可以避免在代码中硬编码字符串,减少拼写错误,提高代码的可读性和可维护性。比如在碰撞检测、查找对象、事件判定等场景下,直接用GameTags.Player等常量即可。

Layer/Tag 配置与使用

cs 复制代码
// 检查碰撞体是否为玩家
if (other.CompareTag(GameTags.Player))
{
    // 玩家相关逻辑
}

这段代码展示了如何在实际开发中使用标签常量进行对象类型判断。通过CompareTag方法结合GameTags常量,可以高效且安全地判断对象类型,便于实现不同对象的专属逻辑。

项目全局配置

在Unity项目中,ProjectSettings/目录下包含了诸如TagManager.asset、InputManager.asset、Physics2DSettings.asset等全局配置文件。这些文件通过Unity编辑器进行管理,决定了项目的输入映射、物理参数、标签和Layer等全局行为。

示例说明:

  • TagManager.asset:管理所有Tag和Layer的定义,保证代码和编辑器中的标签一致。
  • InputManager.asset:配置所有输入轴和按键映射,便于多平台适配。
  • Physics2DSettings.asset/PhysicsSettings.asset:配置物理引擎参数,如重力、碰撞层、物理步长等。
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