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Unity3D游戏编程-牧师与恶魔
文章目录

Unity3D游戏编程-牧师与恶魔
- 前置说明
- - 牧师与恶魔
  - MVC架构
- 作业要求
- 项目配置
- Object
- 玩家动作(规则表)
- 项目演示
- - 视频演示
  - 项目下载
  - 文字说明
  - 项目截图
- 实现过程和方法(算法）
- - Director
  - Controller
  - - SceneController
    - Moveable
    - CharacterController
    - CoastController
    - BoatController
  - UserAction
  - - UserAction
    - ClickGUI
    - UserGUI
  - FirstController
- 参考资料

前置说明牧师与恶魔
牧师与恶魔需要从岸的一端到达另一端，河上只有一条船，一条船只能坐两个角色，并且至少需要一个角色在船上船才可以行驶。并且，如果在某一侧（包括岸上和船上），恶魔的数量大于牧师的数量，牧师就会被恶魔吃掉（如果仅有恶魔则无事发生），游戏失败。玩家要安排牧师与恶魔的过河顺序，让牧师与恶魔全部到达另一边岸上，才能游戏通关。
MVC架构
MVC是界面人机交互程序设计的一种架构模式。它把程序分为三个部分：

模型（Model）：数据对象及关系
· 游戏对象、空间关系
控制器（Controller）：接受用户事件，控制模型的变化
· 一个场景一个主控制器
· 至少实现与玩家交互的接口（IPlayerAction）
· 实现或管理运动
界面（View）：显示模型，将人机交互事件交给控制器处理
· 处收Input 事件
· 渲染GUI ，接收事件

例子：
应用程序浏览网页，是一个把信息拉取下来并显示到页面上的过程，页面就是view，拉取信息的类就是model，当用户进行了点击后，负责通知model去拉去信息，并且通知view进行显示的就是controller。
【unity|Unity3D游戏编程-牧师与恶魔】而基于职责的设计与游戏的MVC总体框架包括：

导演，1名（仅要一个）
·类型：SSDriector
·职责：把握全局；控制场景
场记若干，话剧有很多场，每场需要一个。
·抽象类型（角色）：ISceneController
·具体类型：FirstController
·职责：第一场的场记，控制布景、演员的上下场、管理动作等执行
吃瓜群众，1个
· 抽象类型：IUserAction
· 具体类型：IUserAction
· 职责：门面，与controller沟通

两种结合，导演和场记相当于controller，游戏中的object就是model，GUI就是view。
作业要求完成牧师与恶魔游戏，程序需要满足要求：
· play the game
· 列出游戏中提及的事物（Objects）
· 用表格列出玩家动作表（规则表）
· 将游戏中对象做成预制
· 在 GenGameObjects 中创建长方形、正方形、及其色彩代表游戏中的对象。
· 使用C#集合类型有效组织对象
· 整个游戏仅主摄像机和一个Empty对象，其他对象必须代码动态生成。整个游戏不许出现Find游戏对象，SendMessage这类突破程序结构的通讯耦合语句。
· 使用课件架构图编程，不接受非MVC结构程序
· 船未靠岸，牧师与魔鬼上下船运动中，均不能接受用户事件
项目配置 Windows 10
Unity 2020.3.17f1c1
Object 游戏中主要包括的Object有以下：

object	数量
牧师	3
恶魔	3
船	1
水	1
岸边	2

玩家动作(规则表)

动作	条件	效果
玩家点击岸上角色	船上有空位	角色上船
玩家点击船上角色		角色上岸
玩家点击船	船上有至少一个角色	开船
玩家点击restart		重新开始游戏

项目演示视频演示
点击此处可以前往
项目下载
下载Assets文件夹，项目代码在Assets>Scripts中
点击此处可以前往gitee
文字说明

创建unity专案后，将保存的文件夹中的Assets替换成在上面项目下载的Assets文件夹
打开专案，然后点选Assets中的ass加载场景
运行即可开始游戏
白色长方体为牧师，红色圆球为恶魔

项目截图

文章图片

文章图片

实现过程和方法(算法） Director
首先是Director的部分，Director的建立基本是默认的：

public class Director : System.Object {private static Director _instance; public SceneController currentSceneController { get; set; }public static Director getInstance() {if (_instance == null) {_instance = new Director (); } return _instance; } }

这个Director是单例模式并且是懒汉模式的，因此如果在程序的其他地方进行调用getInstance，得到的_instance会是同一个，就可以实现类之间的通信。

单例模式：一些东西在整个游戏中只有一个,而又想可以方便地随时访问它，这时就可以考虑单例模式。单例模式保证应用只有全局惟一的实例，并且提供一个访问它的全局访问点。单例包含一个静态方法，叫做getInstance()，调用这个静态方法，它就立刻现身，随时可以工作。
懒汉模式：在启动时并不创建单例对象，仅在调用getInstance()的时候才创建。程序运行中，调用Director.getInstance会判断_instance是否为空。如果为空，就创建一个返回。如果不为空，说明之前已经创建过了，直接返回。

Controller
然后是场记的部分，对于不同的对象设置不同的Controller：
SceneController Director中有：

public SceneController currentSceneController { get; set; }

而SceneController是一个接口：

public interface SceneController {void loadResources (); }

SceneController是导演Director控制场景控制器的渠道，Director可以调用SceneController接口中的方法。而实现SceneController的currentSceneController类，在FirstSceneController中就会被定义为FirstSceneController本身，loadResources需要在FirstSceneController中实现。
Moveable （程序在BaseCode.cs中的31行开始）
Moveable是为了给角色对象、船只移动而准备的类，因此需要先写。
update主要利用MoveTowards来使得对象移动到目的位置。
当角色对象控制器和船只控制器需要移动某一个对象时，可以调用setDestination函数来进行移动。
Moveable中还设置了reset用于重新开始，初始化游戏对象的移动状态。
CharacterController （程序在BaseCode.cs中的73行开始）
MyCharacterController类主要用于控制游戏中的牧师与恶魔，其构造函数会根据传入的字符串来创建牧师/恶魔对象，并且给他们每一个对象挂载ClickGUI函数用于判断用户点击，由于角色对象会运动，所以也需要挂载Moveable类。
类中还有其他可调用的函数：

setName设置名称（如“牧师1/恶魔1”）
setPosition设置对象位置
moveToPosition设置对象移动到目标位置，调用moveable的setDestination
getType返回对象的类型（如“牧师”、“恶魔”）
getName返回对象的名称（如“牧师1/恶魔1”）
getOnBoat对象上船，并且修改对象的状态（_isOnBoat）
getOnCoast对象下船，并且修改对象的状态（_isOnBoat）
isOnBoat返回对象_isOnBoat的状态
getCoastController返回岸边控制器
reset用于重新初始化

CoastController （程序在BaseCode.cs中的148行开始）
CoastController用于控制河岸对象，而河岸因为要用于判断获胜条件，也需要像角色对象分为牧师与恶魔一样，分成此岸和对岸（from和to）。
因为河岸需要给角色对象站立，游戏中的角色对象总共有六个，因此在构造函数需要构造六个空对象，并且根据传入的字符串，标记此次创建的是此岸还是对岸。
其他函数：

getEmptyIndex获取岸上的空位置的下标，passengerPlaner是用来记录在一个河岸上的角色位置，如果为NULL表示该位置为空没有角色站立在此。
getEmptyPosition获取岸上的空位置
getOnCoast有角色下船，修改对应的岸上状态
getOffCoast有角色上船，修改对应的岸上状态
get_to_or_from返回这个河岸是此岸还是对岸
getCharacterNum返回当前河岸牧师与恶魔的数量
reset重置

BoatController （程序在BaseCode.cs中的230行开始）
BoatController用于控制船只，因为船只会移动到两个岸边，因此它的状态也分成在此岸或对岸（from和to）。
因为船上拥有两个位置，因此需要构造两个空对象；并且由玩家点击船只行驶，需要挂载ClickGUI类判断用户点击；由于船只会运动，所以也需要挂载Moveable类。
其他函数：

Move控制船只在两岸中移动
getEmptyIndex返回船上空余位置下标
getEmptyPosition返回船上空余位置
isEmpty返回船只是否空的
GetOnBoat有角色上船，修改船的属性
GetOffBoat角色下船，修改船的属性
getGameobj返回船本体的游戏对象
get_to_or_from返回船只当前所在河岸
getCharacterNum返回船上牧师和恶魔的数量
reset重置船只

UserAction
UserAction UserAction是门面模式，与用户交互相关的，与玩家动作有关：

public interface UserAction {void moveBoat(); void characterIsClicked(MyCharacterController characterCtrl); void restart(); }

这里就包括了移动船只，角色被点击，游戏重新开始这三个动作，UserAction接收到UI传来的信号，告知FirstSceneController调用对应动作的函数作出反应。而UserAction里面的函数就要在FirstSceneController中定义。而ClickGUI与UserGUI则通过UserAction这个门面接口来与FirstSceneController打交道。

门面模式：定义一个用户动作接口，实现用户行为与游戏系统规则计算的分离,称这个接口就是游戏逻辑与用户之间交互的门面（Fasàde）。

ClickGUI ClickGUI是用以判断用户点击了游戏对象（牧师、恶魔、船）的类

public class ClickGUI : MonoBehaviour { UserAction action; MyCharacterController characterController; public void setController(MyCharacterController characterCtrl) {characterController = characterCtrl; } void Start() {action = Director.getInstance ().currentSceneController as UserAction; } void OnMouseDown() {if (gameObject.name == "boat") {action.moveBoat (); } else {action.characterIsClicked (characterController); } } }

ClickGUI判断被鼠标点击的对象是谁来进行下一步操作，调用UserAction（action）的接口来完成功能。
UserGUI UserGUI是用于当游戏结束（失败或者成功）时显示说明文字和重玩游戏按钮的。
游戏状态分别为：0-游戏进行中，1-游戏失败，2-游戏通关。
FirstController
FirstController就要负责实现loadResources、moveBoat、characterIsClicked、restart函数。

Awake函数是负责游戏的初始化加载
loadResources是从Aseets中取出对象，生成水面、船只、两个河岸，以及调用loadCharacter生成牧师和恶魔。
loadCharacter负责在出发的河岸上生成三个牧师和三个恶魔。
moveBoat检测船只上的人员是否为空，如果不是的话则可以移动船只，并且判断游戏的状态（是不是gameover）
characterIsClicked检查被点击的对象，
若处于船上：取得船在哪个岸边、人物下船、调用函数修改游戏属性（包括船、河岸）；
若处于岸上：取得人物所在哪个岸边、判断船还有没有空位、判断船和人物是否处于同一侧岸、调用函数修改游戏属性（包括船、河岸）；
最后也要判断游戏的状态（是不是gameover）。
check_game_over就是数出发岸和目标岸（包括船上）各自的牧师与恶魔数量，如果目标岸的角色总数=6，则游戏通关（状态为2）；如果某一个岸恶魔的数量大于牧师，则游戏失败（状态为1）；其余情况游戏继续（状态为0）；
restart重置游戏，分别调用各个对象自己的reset。