2D Roguelike 最终效果

前言

在Unity官方教程 2D Roguelike（2）：生成关卡中，我们已经生成了随机关卡，接下来就是让大胡子可以在关卡里自由自在走动。这一节我们主要完成的内容是：

• 基本移动逻辑
• 角色获取输入进行移动

本节你将学会什么？

• 认识父类（基类）/子类（派生类）/抽象类/抽象方法/虚方法
• 认识泛型函数
• 如何通过协程进行平滑移动
• 如何利用线性投射Linecast()检测碰撞
• 如何获取输入并且进行移动

一、实现基本移动逻辑——编写父类MovingObject

最终的游戏效果我们可以看到，大胡子和怪物虽然种族样貌均不同，但是它们在移动这块存在很多共同点：

• 都会移动
• 每次移动都是一样的距离
• 碰到障碍（墙、对方）都过不去，需要绕开

当然，也存在不同点：

• 角色遇到障碍墙可以打碎开辟道路，怪物不行
• 角色遇到食物和饮料可以捡起来吃吃喝喝加生命，怪物不行
• 怪物会追踪攻击角色并扣除角色一定量的生命，角色不能攻击怪物

根据上述可以得出结论，角色和怪物是使用同样的移动逻辑，差别只是在于遇到其他碰撞体的时候反应不同。那么，创建一个父类MovingObject编写移动逻辑，然后让角色和怪物的脚本都继承它，这样就可以避免同样的代码写两遍！不同的地方在子类里实现就可以了~

٩(๑❛ᴗ❛๑)۶ 子类可以继承父类的成员并且加以扩展，实现代码复用，节省代码时间，并且方便修改。

关于移动逻辑，画了个草草的非常简单的流程图如下：

移动逻辑

MovingObject只管怎么移动，不关心移动的请求来自于哪里，所以第一步“获得移动的请求”是子类各自实现的，比如角色是通过键盘方向键输入，而怪物就要看角色是不是已经移动完毕，毕竟这是个回合游戏嘛！

右键Scripts文件夹，选择Create->C# Script，创建一个新的脚本，命名为MovingObject，双击打开进行编辑。
（多代码预警！！！(；´д｀)ゞ）

第1步：自顶向下——AttempMove()

我们创建了一个方法AttempMove()，代码如图：

刚看到的时候我是拒绝的

AttempMove()要实现的其实就是整个移动逻辑：接收方向信息，确定目的地并且判断该点是否存在障碍物（Move方法），否就平滑移动（SmoothMovement方法），是则根据障碍物类型来执行对应操作（OnCantMove方法）。比如移动主体是Player的话，判断如果是Wall则攻击使之破碎消失。

代码简析：

• 定义RaycastHit2D类型的变量hit，它将会作为参数传入Move()并且返回，用于存储线性投射检测到的结构体信息（即障碍物）。
• 调用Move()进行线性投射检测和移动，并把返回的布尔值赋值给canMove（可以移动返回true，不能移动返回false）。因为参数hit使用了修饰符out，所以也会返回hit变量的值。

一个函数只有一个输出值，如果想返回多个值的话就需要加out参数修饰符。

• 如果hit变量的transform为null，意味着前方并无障碍，就return退出方法，不再执行下面的代码。
• 在hit.transform不为null的情况下，获取hit变量的T组件并且赋值给hitComponent，如果hitComponent不为空则调用OnCantMove()进行相应的处理。

举个栗子：移动主体是Player，在前方有障碍的情况下，获取障碍的Wall组件，如果的确是有这个组件证明那就是Wall对象（障碍墙），那么就可以调用OnCantMove()去执行敲墙操作了！其他情况则维持原样，被挡住原地不动。

根据上述解析，我们知道应该要传入一个T参数，代表障碍物身上的某一个指定的组件的参数。这个组件类型不固定，可能是Wall，也可能是Player（假设移动主体是Enemy）。一般函数的参数都是指定了类型的，所以这时候应该怎么样传T才能让子类都适用？在这里我们推荐使用泛型方法。

泛型，其实就是通过把参数类型化来实现同一份代码操作多种数据类型。也就是说，当我们不确定传入的参数是什么类型，并且不同的类型下我们的代码逻辑是一样的时候，就可以使用泛型方法，实现更为灵活的复用。

使用泛型格式如代码所示，方法名后<T>，{之前用where T : 来指定T是属于什么，比如在这里是属于组件Component。关于泛型，感兴趣的可以网上搜索了解更多。

• 要注意，因为子类继承之后要进行重写修改，所以在AttempMove()前加了个修饰符virtual使之变成虚方法。
  此外，在AttempMove()我们又看到了代码界一个很重要的好习惯。

为了代码的可读性和美观，单个函数内的代码不要太多行，过多行的情况下建议拆解成其他方法。

第2步：线性投射检测和移动——Move()

对目的地进行障碍物检测和移动的逻辑我们放在了Move()里。

Move()

• 新增公共成员变量blockingLayer，是进行线性投射的时候指定的LayerMask层。在Unity编辑器的Inspector窗口下，Tag右侧的Layer选项里就是不同的LayerMask。
• 新增私有成员变量boxCollider2D，指脚本所挂载的游戏对象上的碰撞器组件。
• Start()方法，对boxCollider2D进行初始化赋值。由于子类继承的时候会对Start()进行重写，因此在方法前增加virtual关键词。
• Move()方法，确定起点和终点，先关闭自身的碰撞器，然后调用Linecast()进行线性投射检测并且把返回值赋给hit，再把自身碰撞器开起来。如果hit.transform为null，则调用平滑移动函数SmoothMovement()进行移动并且返回true，否则返回false。

SmoothMovement()是协同程序，开启协程需要使用StartCoroutine函数。

• Linecast()方法，线性投射，是Unity自带方法。它会从开始位置到结束位置做一个光线投射，如果与指定的Layer mask层的碰撞体交互，就会返回真和一个RaycastHit2D结构体信息。这就是为什么之前在制作预制件的时候要把Player、Enemy、Wall、OuterWall这四个的Layer都设置为同样的BlockingLayer层了，因为遇到他们是不可移动的，那么就需要Linecast()来检测前方是否存在处于BlockingLayer层的碰撞体。

因为光线从中心点发射出去的时候会碰到自身的碰撞器，所以需要把自身的碰撞器先关掉，检测完了再开启。

第3步：协同程序平滑移动——SmoothMovement()

物体的移动一般是平滑的过程，不是瞬移。而在Unity里，实现平滑移动比较好的方式就是使用协同程序。

协程是分步骤执行代码的程序，遇到条件（yield return语句）会挂起暂停退出，直到条件满足才会被唤醒继续执行后面的代码。

使用协同程序的方法：声明一个返回值为IEnumrator的方法，然后在方法中使用yield return语法返回，在需要用协程的地方（比如上面Move方法末尾）通过StartCorutine方法去调用。

SmoothMovement()

简单说明下：

• 新增公共成员变量moveTime，每次移动耗时，单位是s。
• 新增私有成员变量inverseMoveTime，在Start()赋值为moveTime的倒数。官方说法是乘法比除法更有效率（不懂这个说法），我倒是觉得这个变量应该指的是速度。因为每次移动的距离是1，那么根据速度=距离/时间，inverseMoveTime是速度没跑了。
• 新增一个私有成员变量rb2D，刚体组件，并在Start()进行初始化赋值。
• SmoothMovement()方法，使用sqrMagnitude来返回起点和终点的距离的平方并且赋值给sqrRemainDistance。

由于后面要拿来和最小浮点值float.Epsilon进行比较，在程序里面模长平分的计算成本比数量级要低。

• 在while循环里，当sqrRemainDistance的值大于float.Epsilon，也就是说距离大于0，就会进入循环进行移动。先调用MoveTowards()计算出下一次移动的目标位置newPosition（在当前地点和终点的连线上），再调用MovePosition()来移动刚体到newPosition。由于移动之后位置变了，所以重新计算了当前地点和终点的距离平方，并进入下一次循环。
• yield return null ，表示剩余代码将在下一帧继续执行。也就是说代码每次进入while循环读到yield return null之后会暂停执行，下一帧再回来进行下一次循环。

暂停执行的时候程序会把移动的结果展示到屏幕，所以我们就可以看到物体平滑的移动，而不是while循环直接跑完了，我们只看到最终的结果，就是瞬移到终点。

第4步：抽象方法——OnCantMove()

这个方法在父类里特别简单。真的特别简单。

OnCantMove()

因为不需要具体实现！hhhh妈呀前面好多代码啊，看到这个方法好感动o(╥﹏╥)o

• 在OnCantMove()方法前面添加关键词abstract之后，它就变成了一个抽象方法，不需要具体实现。因为这个方法要实现的代码逻辑是，当不能移动并且障碍物是可互动的对象的时候要进行的操作。而每个子类都是不一样的处理方式，因此我们把具体的实现内容交给子类去添加。
• 因为传入的参数类型不固定，因此OnCantMove()也是使用泛型参数方式。

emmm，MovingObject类基本编写完毕。为什么说基本呢？切回到Unity编辑器，控制台非常友好地报了一个错误。

抽象方法报错

这是因为有抽象方法的类是抽象类，需要在类名前面用abstract关键词进行修饰。

抽象类

二、创建可被破坏的墙——Wall Script

要想角色遇到Wall的时候能够击打敲碎开辟路线，需要Wall本身挂有一个脚本组件以便认定从而调用OnCantMove()。那么我们就来编写一个Wall脚本吧！（注意这里Wall是中间随机生成的障碍墙，并非周围那一圈OuterWall）

第1步：编写Wall Script

右键Scripts文件夹，选择Create->C# Script，创建一个新的脚本，命名为Wall，双击打开进行编辑。

Wall Script

• 新增两个公共成员变量，dmgSprite是被攻击一次之后的Wall图片，hp是Wall的生命/血量。

访问限制为public的类成员，可在Unity编辑器的Inspector窗口设置和更改属性值。

• 新增私有成员变量spriteRenderer，在函数Awake()里进行初始化赋值，是游戏对象Wall上挂载的Sprite Renderer组件。
• Start()改成Awake()，因为Awake()是在游戏对象生成之后立刻调用，不管是否enabled，而且Awake()调用在Start()之前。因此为了安全，官方也是推荐把初始化操作放在Awake()里。
• DamageWall()，执行Wall被破坏之后的处理。把自身的图片换成dmgSprite（表示攻击有效），hp扣除loss，如果hp小于等于0则隐藏Wall（并且Wall上的碰撞器等组件都关闭），在玩家看来就是墙被打碎了，并且可以移动过去了。

第2步：挂载设置Wall Script

脚本写好之后要挂载在游戏对象上才能生效。回到Unity编辑器，点击Assets内的Prefabs文件夹，同时选择Wall1-Wall8，点击最上方菜单栏的Component-Scripts-Wall，把Wall脚本都添加到Wall预制件。

批量添加脚本到预制件

可以看到现在每个Wall预制件右侧的Inspector窗口都多了个Wall脚本组件。

Wall组件

在上面可以自由设定Wall的生命值hp。现在我们需要点击Dmg Sprite选项右侧的小圆圈，打开Sprite选择页面，为每个Wall预制件选择一个被攻击时候的Sprite！

Wall1的DmgSprite

按顺序选择就好，不过官方只给了7张图，所以咱们Wall5和Wall6都选择了编号52的那张图。

三、让角色先走起来——Player Script

完成MovingObject类只是第一步，还需要Player和Enemy分别继承它并且扩展才能真正的让角色和怪物移动起来。我们首先想要实现的是角色的移动，因此先创建一个Script，命名为Player，双击打开编辑。

第1步：获取输入进行基本移动

在Player脚本里，我们第一时间要做的是获取外部的移动请求，然后才能调用AttempMove方法去进行移动。

获取输入

• Player类必须继承MovingObject类，所以冒号后面记得修改为MovingObject。
• 因为要实时不停的接收移动请求输入，因此我们把相关代码放在了Update()里。Update()是在每次渲染新的一帧的时候会调用。
• 在Update()里，定义了int类型变量horizontal、vertical，代表移动方向向量。先调用GetAxisRaw()获取原始轴坐标值并且分别赋值给horizontal、vertical，然后设定当horizontal不为0的时候，vertical强制性为0，也就是说不能斜着走，只能上下左右移动。最后判断，当horizontal和vertical任何一个值不为0，就调用AttempMove<Wall>()进行移动。
• 为了能看脚本不报错从而让角色移动起来，我们把OnCantMove()这个抽象方法也先写上，代码空着以后补上。

经历上述一大堆的代码和操作，我们终于可以尝试着去让大胡子移动起来了。切回到Unity编辑器，把Prefabs文件夹的Player预制件拖到Hierarchy窗口生成对象实例，然后把Player Script添加到Player对象上。

Player脚本组件

Blocking Layer选择BlockingLayer，然后运行游戏，再按下键盘的方向键操纵大胡子移动，看看我们辛苦的成果吧！

最初的旅行

啊咧，为何和我们想象中的不大一样？这就是传说中的买家秀吗？!!!∑(ﾟДﾟノ)ノ
大家会发现大胡子的确可以动起来了，碰到Wall、Enemy、OuterWall也会被挡住，但是存在好几个问题。

1. 并不是按一下就走一格，而是比一格还远，而且每次还不一样的距离。
2. 碰到食物、Wall、Exit、Enemy都没有相应的效果。（还未实现）
3. 在大胡子走动一次之后，理应是Enemy的回合，但是它们傻傻站在原地不动。（还未实现）

第2和3是因为我们还没编写相关的逻辑代码。而第1点，或许已经有聪明的同学想到是什么原因了。提示一下，和Update()这个方法的特点有关系！仔细想想~~~

思考中

———建—议—思—考—下—再—看—答—案———

前面提到，Update()是在每次渲染新的一帧的时候会调用！在我们的金贵的小手指按下方向键到起来的这短短不到1S的时间内，游戏已经渲染了好几帧，也就是调用了好几次Update()，获取了好几次的移动请求输入！因此虽然我们只按了一次方向键，游戏里的大胡子却移动了好几次，跑的老远。那么，我们要怎么做才可以达到我们想要的效果，就是按一次方向键执行一次Update()走动一格呢？
对这个回合游戏来说，角色的移动是和怪物的移动息息相关的。角色移动两次之后就转变成是怪物回合，每一只怪物都移动完毕了又会转回角色回合，然后一直进行这个循环。
也就是说，现在没有怪物移动逻辑代码，因此没办法切换到怪物回合，而我们暂时也不打算现在就转去编写Enemy的移动代码，所以接下来我们将用一个取巧的办法来解决这个问题，后续做了Enemy的移动之后会把这些再修正。

第2步：临时修正同时获取多次输入

现在的问题是在角色还没移动完毕到位的时候，程序又通过Update()获取了新的输入请求，导致角色在半路又决定走多一格。那我们是否可以人为设置一个开关，在角色开始移动的时候把开关关掉，这期间不能获得新的输入，角色移动完毕再把开关开起来，这时候才能获得新的移动输入请求？让我们试试这个办法。
首先，在GameController脚本里添加起开关作用的变量playerTurn，布尔值，初始值为true。因为要在其他脚本调用所以访问限制为public，但是不希望在Unity编辑器可以进行改动，所以用[HideInInspector]隐藏公有变量。

playerTurn

然后我们在Player脚本的Update()里添加如下代码：

增加获取输入的条件

if语句是判断当playerTurn为false的时候return返回，不执行后续代码获取输入。然后横线处是确定了有实际移动输入请求的时候把playerTurn改成false，这样就不会在移动期间又进入Update()里面获取输入。
移动期间把开关关了，那么移动完毕了要把开关开起来，不然就没法进行下次移动。所以我们在MovingObject脚本的SmoothMovement()和AttempMove()都添加了以下代码：

修改MovingObject

为什么同一句代码需要在两个地方都添加？这是因为每次移动的时候有两种情况，可移动和不可移动。无论是哪种情况，都需要把playerTurn重新改回true，以便获取下一次的移动请求。
好了，这时候我们保存脚本，回到Unity编辑器运行游戏。

正常移动

成功！可以看到，移动一次的距离是刚好一个格子了。
然后我们还有好多没实现，如捡东西吃、开路、被敌人砍、进入下一关等等。我写这些很慢（担心讲不清所以老修改），就让我们在下一篇再见吧！