前言
在Unity官方教程 2D Roguelike（2）：生成關(guān)卡中，我們已經(jīng)生成了隨機(jī)關(guān)卡，接下來就是讓大胡子可以在關(guān)卡里自由自在走動(dòng)。這一節(jié)我們主要完成的內(nèi)容是：
- 基本移動(dòng)邏輯
- 角色獲取輸入進(jìn)行移動(dòng)
本節(jié)你將學(xué)會(huì)什么？
- 認(rèn)識(shí)父類（基類）/子類（派生類）/抽象類/抽象方法/虛方法
- 認(rèn)識(shí)泛型函數(shù)
- 如何通過協(xié)程進(jìn)行平滑移動(dòng)
- 如何利用線性投射Linecast()檢測(cè)碰撞
- 如何獲取輸入并且進(jìn)行移動(dòng)
一、實(shí)現(xiàn)基本移動(dòng)邏輯——編寫父類MovingObject
最終的游戲效果我們可以看到，大胡子和怪物雖然種族樣貌均不同，但是它們?cè)谝苿?dòng)這塊存在很多共同點(diǎn)：
- 都會(huì)移動(dòng)
- 每次移動(dòng)都是一樣的距離
- 碰到障礙（墻、對(duì)方）都過不去，需要繞開
當(dāng)然，也存在不同點(diǎn)：
- 角色遇到障礙墻可以打碎開辟道路，怪物不行
- 角色遇到食物和飲料可以撿起來吃吃喝喝加生命，怪物不行
- 怪物會(huì)追蹤攻擊角色并扣除角色一定量的生命，角色不能攻擊怪物
根據(jù)上述可以得出結(jié)論，角色和怪物是使用同樣的移動(dòng)邏輯，差別只是在于遇到其他碰撞體的時(shí)候反應(yīng)不同。那么，創(chuàng)建一個(gè)父類MovingObject編寫移動(dòng)邏輯，然后讓角色和怪物的腳本都繼承它，這樣就可以避免同樣的代碼寫兩遍！不同的地方在子類里實(shí)現(xiàn)就可以了~
?(?????)? 子類可以繼承父類的成員并且加以擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)代碼復(fù)用，節(jié)省代碼時(shí)間，并且方便修改。
關(guān)于移動(dòng)邏輯，畫了個(gè)草草的非常簡(jiǎn)單的流程圖如下：
MovingObject只管怎么移動(dòng)，不關(guān)心移動(dòng)的請(qǐng)求來自于哪里，所以第一步“獲得移動(dòng)的請(qǐng)求”是子類各自實(shí)現(xiàn)的，比如角色是通過鍵盤方向鍵輸入，而怪物就要看角色是不是已經(jīng)移動(dòng)完畢，畢竟這是個(gè)回合游戲嘛！
右鍵Scripts文件夾，選擇Create->C# Script，創(chuàng)建一個(gè)新的腳本，命名為MovingObject，雙擊打開進(jìn)行編輯。
（多代碼預(yù)警?。?！(；′д｀)ゞ）
第1步：自頂向下——AttempMove()
我們創(chuàng)建了一個(gè)方法AttempMove()，代碼如圖：
AttempMove()要實(shí)現(xiàn)的其實(shí)就是整個(gè)移動(dòng)邏輯：接收方向信息，確定目的地并且判斷該點(diǎn)是否存在障礙物（Move方法），否就平滑移動(dòng)（SmoothMovement方法），是則根據(jù)障礙物類型來執(zhí)行對(duì)應(yīng)操作（OnCantMove方法）。比如移動(dòng)主體是Player的話，判斷如果是Wall則攻擊使之破碎消失。
代碼簡(jiǎn)析：
- 定義RaycastHit2D類型的變量hit，它將會(huì)作為參數(shù)傳入Move()并且返回，用于存儲(chǔ)線性投射檢測(cè)到的結(jié)構(gòu)體信息（即障礙物）。
- 調(diào)用Move()進(jìn)行線性投射檢測(cè)和移動(dòng)，并把返回的布爾值賦值給canMove（可以移動(dòng)返回true，不能移動(dòng)返回false）。因?yàn)閰?shù)hit使用了修飾符out，所以也會(huì)返回hit變量的值。
一個(gè)函數(shù)只有一個(gè)輸出值，如果想返回多個(gè)值的話就需要加out參數(shù)修飾符。
- 如果hit變量的transform為null，意味著前方并無障礙，就return退出方法，不再執(zhí)行下面的代碼。
- 在hit.transform不為null的情況下，獲取hit變量的T組件并且賦值給hitComponent，如果hitComponent不為空則調(diào)用OnCantMove()進(jìn)行相應(yīng)的處理。
舉個(gè)栗子：移動(dòng)主體是Player，在前方有障礙的情況下，獲取障礙的Wall組件，如果的確是有這個(gè)組件證明那就是Wall對(duì)象（障礙墻），那么就可以調(diào)用OnCantMove()去執(zhí)行敲墻操作了！其他情況則維持原樣，被擋住原地不動(dòng)。
根據(jù)上述解析，我們知道應(yīng)該要傳入一個(gè)T參數(shù)，代表障礙物身上的某一個(gè)指定的組件的參數(shù)。這個(gè)組件類型不固定，可能是Wall，也可能是Player（假設(shè)移動(dòng)主體是Enemy）。一般函數(shù)的參數(shù)都是指定了類型的，所以這時(shí)候應(yīng)該怎么樣傳T才能讓子類都適用？在這里我們推薦使用泛型方法。
泛型，其實(shí)就是通過把參數(shù)類型化來實(shí)現(xiàn)同一份代碼操作多種數(shù)據(jù)類型。也就是說，當(dāng)我們不確定傳入的參數(shù)是什么類型，并且不同的類型下我們的代碼邏輯是一樣的時(shí)候，就可以使用泛型方法，實(shí)現(xiàn)更為靈活的復(fù)用。
使用泛型格式如代碼所示，方法名后<T>，{之前用where T : 來指定T是屬于什么，比如在這里是屬于組件Component。關(guān)于泛型，感興趣的可以網(wǎng)上搜索了解更多。
- 要注意，因?yàn)樽宇惱^承之后要進(jìn)行重寫修改，所以在AttempMove()前加了個(gè)修飾符virtual使之變成虛方法。
此外，在AttempMove()我們又看到了代碼界一個(gè)很重要的好習(xí)慣。
為了代碼的可讀性和美觀，單個(gè)函數(shù)內(nèi)的代碼不要太多行，過多行的情況下建議拆解成其他方法。
第2步：線性投射檢測(cè)和移動(dòng)——Move()
對(duì)目的地進(jìn)行障礙物檢測(cè)和移動(dòng)的邏輯我們放在了Move()里。
- 新增公共成員變量blockingLayer，是進(jìn)行線性投射的時(shí)候指定的LayerMask層。在Unity編輯器的Inspector窗口下，Tag右側(cè)的Layer選項(xiàng)里就是不同的LayerMask。
- 新增私有成員變量boxCollider2D，指腳本所掛載的游戲?qū)ο笊系呐鲎财鹘M件。
- Start()方法，對(duì)boxCollider2D進(jìn)行初始化賦值。由于子類繼承的時(shí)候會(huì)對(duì)Start()進(jìn)行重寫，因此在方法前增加virtual關(guān)鍵詞。
- Move()方法，確定起點(diǎn)和終點(diǎn)，先關(guān)閉自身的碰撞器，然后調(diào)用Linecast()進(jìn)行線性投射檢測(cè)并且把返回值賦給hit，再把自身碰撞器開起來。如果hit.transform為null，則調(diào)用平滑移動(dòng)函數(shù)SmoothMovement()進(jìn)行移動(dòng)并且返回true，否則返回false。
SmoothMovement()是協(xié)同程序，開啟協(xié)程需要使用StartCoroutine函數(shù)。
- Linecast()方法，線性投射，是Unity自帶方法。它會(huì)從開始位置到結(jié)束位置做一個(gè)光線投射，如果與指定的Layer mask層的碰撞體交互，就會(huì)返回真和一個(gè)RaycastHit2D結(jié)構(gòu)體信息。這就是為什么之前在制作預(yù)制件的時(shí)候要把Player、Enemy、Wall、OuterWall這四個(gè)的Layer都設(shè)置為同樣的BlockingLayer層了，因?yàn)橛龅剿麄兪遣豢梢苿?dòng)的，那么就需要Linecast()來檢測(cè)前方是否存在處于BlockingLayer層的碰撞體。
因?yàn)楣饩€從中心點(diǎn)發(fā)射出去的時(shí)候會(huì)碰到自身的碰撞器，所以需要把自身的碰撞器先關(guān)掉，檢測(cè)完了再開啟。
第3步：協(xié)同程序平滑移動(dòng)——SmoothMovement()
物體的移動(dòng)一般是平滑的過程，不是瞬移。而在Unity里，實(shí)現(xiàn)平滑移動(dòng)比較好的方式就是使用協(xié)同程序。
協(xié)程是分步驟執(zhí)行代碼的程序，遇到條件（yield return語(yǔ)句）會(huì)掛起暫停退出，直到條件滿足才會(huì)被喚醒繼續(xù)執(zhí)行后面的代碼。
使用協(xié)同程序的方法：聲明一個(gè)返回值為IEnumrator的方法，然后在方法中使用yield return語(yǔ)法返回，在需要用協(xié)程的地方（比如上面Move方法末尾）通過StartCorutine方法去調(diào)用。
簡(jiǎn)單說明下：
- 新增公共成員變量moveTime，每次移動(dòng)耗時(shí)，單位是s。
- 新增私有成員變量inverseMoveTime，在Start()賦值為moveTime的倒數(shù)。官方說法是乘法比除法更有效率（不懂這個(gè)說法），我倒是覺得這個(gè)變量應(yīng)該指的是速度。因?yàn)槊看我苿?dòng)的距離是1，那么根據(jù)速度=距離/時(shí)間，inverseMoveTime是速度沒跑了。
- 新增一個(gè)私有成員變量rb2D，剛體組件，并在Start()進(jìn)行初始化賦值。
- SmoothMovement()方法，使用sqrMagnitude來返回起點(diǎn)和終點(diǎn)的距離的平方并且賦值給sqrRemainDistance。
由于后面要拿來和最小浮點(diǎn)值float.Epsilon進(jìn)行比較，在程序里面模長(zhǎng)平分的計(jì)算成本比數(shù)量級(jí)要低。
- 在while循環(huán)里，當(dāng)sqrRemainDistance的值大于float.Epsilon，也就是說距離大于0，就會(huì)進(jìn)入循環(huán)進(jìn)行移動(dòng)。先調(diào)用MoveTowards()計(jì)算出下一次移動(dòng)的目標(biāo)位置newPosition（在當(dāng)前地點(diǎn)和終點(diǎn)的連線上），再調(diào)用MovePosition()來移動(dòng)剛體到newPosition。由于移動(dòng)之后位置變了，所以重新計(jì)算了當(dāng)前地點(diǎn)和終點(diǎn)的距離平方，并進(jìn)入下一次循環(huán)。
- yield return null，表示剩余代碼將在下一幀繼續(xù)執(zhí)行。也就是說代碼每次進(jìn)入while循環(huán)讀到y(tǒng)ield return null之后會(huì)暫停執(zhí)行，下一幀再回來進(jìn)行下一次循環(huán)。
暫停執(zhí)行的時(shí)候程序會(huì)把移動(dòng)的結(jié)果展示到屏幕，所以我們就可以看到物體平滑的移動(dòng)，而不是while循環(huán)直接跑完了，我們只看到最終的結(jié)果，就是瞬移到終點(diǎn)。
第4步：抽象方法——OnCantMove()
這個(gè)方法在父類里特別簡(jiǎn)單。真的特別簡(jiǎn)單。
因?yàn)椴恍枰唧w實(shí)現(xiàn)！hhhh媽呀前面好多代碼啊，看到這個(gè)方法好感動(dòng)o(╥﹏╥)o
- 在OnCantMove()方法前面添加關(guān)鍵詞abstract之后，它就變成了一個(gè)抽象方法，不需要具體實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檫@個(gè)方法要實(shí)現(xiàn)的代碼邏輯是，當(dāng)不能移動(dòng)并且障礙物是可互動(dòng)的對(duì)象的時(shí)候要進(jìn)行的操作。而每個(gè)子類都是不一樣的處理方式，因此我們把具體的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容交給子類去添加。
- 因?yàn)閭魅氲膮?shù)類型不固定，因此OnCantMove()也是使用泛型參數(shù)方式。
emmm，MovingObject類基本編寫完畢。為什么說基本呢？切回到Unity編輯器，控制臺(tái)非常友好地報(bào)了一個(gè)錯(cuò)誤。
這是因?yàn)橛谐橄蠓椒ǖ念愂浅橄箢悾枰陬惷懊嬗?strong>abstract關(guān)鍵詞進(jìn)行修飾。
二、創(chuàng)建可被破壞的墻——Wall Script
要想角色遇到Wall的時(shí)候能夠擊打敲碎開辟路線，需要Wall本身掛有一個(gè)腳本組件以便認(rèn)定從而調(diào)用OnCantMove()。那么我們就來編寫一個(gè)Wall腳本吧?。ㄗ⒁膺@里Wall是中間隨機(jī)生成的障礙墻，并非周圍那一圈OuterWall）
第1步：編寫Wall Script
右鍵Scripts文件夾，選擇Create->C# Script，創(chuàng)建一個(gè)新的腳本，命名為Wall，雙擊打開進(jìn)行編輯。
- 新增兩個(gè)公共成員變量，dmgSprite是被攻擊一次之后的Wall圖片，hp是Wall的生命/血量。
訪問限制為public的類成員，可在Unity編輯器的Inspector窗口設(shè)置和更改屬性值。
- 新增私有成員變量spriteRenderer，在函數(shù)Awake()里進(jìn)行初始化賦值，是游戲?qū)ο骔all上掛載的Sprite Renderer組件。
- Start()改成Awake()，因?yàn)锳wake()是在游戲?qū)ο笊芍罅⒖陶{(diào)用，不管是否enabled，而且Awake()調(diào)用在Start()之前。因此為了安全，官方也是推薦把初始化操作放在Awake()里。
- DamageWall()，執(zhí)行Wall被破壞之后的處理。把自身的圖片換成dmgSprite（表示攻擊有效），hp扣除loss，如果hp小于等于0則隱藏Wall（并且Wall上的碰撞器等組件都關(guān)閉），在玩家看來就是墻被打碎了，并且可以移動(dòng)過去了。
第2步：掛載設(shè)置Wall Script
腳本寫好之后要掛載在游戲?qū)ο笊喜拍苌А；氐経nity編輯器，點(diǎn)擊Assets內(nèi)的Prefabs文件夾，同時(shí)選擇Wall1-Wall8，點(diǎn)擊最上方菜單欄的Component-Scripts-Wall，把Wall腳本都添加到Wall預(yù)制件。
可以看到現(xiàn)在每個(gè)Wall預(yù)制件右側(cè)的Inspector窗口都多了個(gè)Wall腳本組件。
在上面可以自由設(shè)定Wall的生命值hp。現(xiàn)在我們需要點(diǎn)擊Dmg Sprite選項(xiàng)右側(cè)的小圓圈，打開Sprite選擇頁(yè)面，為每個(gè)Wall預(yù)制件選擇一個(gè)被攻擊時(shí)候的Sprite！
按順序選擇就好，不過官方只給了7張圖，所以咱們Wall5和Wall6都選擇了編號(hào)52的那張圖。
三、讓角色先走起來——Player Script
完成MovingObject類只是第一步，還需要Player和Enemy分別繼承它并且擴(kuò)展才能真正的讓角色和怪物移動(dòng)起來。我們首先想要實(shí)現(xiàn)的是角色的移動(dòng)，因此先創(chuàng)建一個(gè)Script，命名為Player，雙擊打開編輯。
第1步：獲取輸入進(jìn)行基本移動(dòng)
在Player腳本里，我們第一時(shí)間要做的是獲取外部的移動(dòng)請(qǐng)求，然后才能調(diào)用AttempMove方法去進(jìn)行移動(dòng)。
- Player類必須繼承MovingObject類，所以冒號(hào)后面記得修改為MovingObject。
- 因?yàn)橐獙?shí)時(shí)不停的接收移動(dòng)請(qǐng)求輸入，因此我們把相關(guān)代碼放在了Update()里。Update()是在每次渲染新的一幀的時(shí)候會(huì)調(diào)用。
- 在Update()里，定義了int類型變量horizontal、vertical，代表移動(dòng)方向向量。先調(diào)用GetAxisRaw()獲取原始軸坐標(biāo)值并且分別賦值給horizontal、vertical，然后設(shè)定當(dāng)horizontal不為0的時(shí)候，vertical強(qiáng)制性為0，也就是說不能斜著走，只能上下左右移動(dòng)。最后判斷，當(dāng)horizontal和vertical任何一個(gè)值不為0，就調(diào)用AttempMove<Wall>()進(jìn)行移動(dòng)。
- 為了能看腳本不報(bào)錯(cuò)從而讓角色移動(dòng)起來，我們把OnCantMove()這個(gè)抽象方法也先寫上，代碼空著以后補(bǔ)上。
經(jīng)歷上述一大堆的代碼和操作，我們終于可以嘗試著去讓大胡子移動(dòng)起來了。切回到Unity編輯器，把Prefabs文件夾的Player預(yù)制件拖到Hierarchy窗口生成對(duì)象實(shí)例，然后把Player Script添加到Player對(duì)象上。
Blocking Layer選擇BlockingLayer，然后運(yùn)行游戲，再按下鍵盤的方向鍵操縱大胡子移動(dòng)，看看我們辛苦的成果吧！
啊咧，為何和我們想象中的不大一樣？這就是傳說中的買家秀嗎？!!!∑(?Д?ノ)ノ
大家會(huì)發(fā)現(xiàn)大胡子的確可以動(dòng)起來了，碰到Wall、Enemy、OuterWall也會(huì)被擋住，但是存在好幾個(gè)問題。
- 并不是按一下就走一格，而是比一格還遠(yuǎn)，而且每次還不一樣的距離。
- 碰到食物、Wall、Exit、Enemy都沒有相應(yīng)的效果。（還未實(shí)現(xiàn)）
- 在大胡子走動(dòng)一次之后，理應(yīng)是Enemy的回合，但是它們傻傻站在原地不動(dòng)。（還未實(shí)現(xiàn)）
第2和3是因?yàn)槲覀冞€沒編寫相關(guān)的邏輯代碼。而第1點(diǎn)，或許已經(jīng)有聰明的同學(xué)想到是什么原因了。提示一下，和Update()這個(gè)方法的特點(diǎn)有關(guān)系！仔細(xì)想想~~~
———建—議—思—考—下—再—看—答—案———
前面提到，Update()是在每次渲染新的一幀的時(shí)候會(huì)調(diào)用！在我們的金貴的小手指按下方向鍵到起來的這短短不到1S的時(shí)間內(nèi)，游戲已經(jīng)渲染了好幾幀，也就是調(diào)用了好幾次Update()，獲取了好幾次的移動(dòng)請(qǐng)求輸入！因此雖然我們只按了一次方向鍵，游戲里的大胡子卻移動(dòng)了好幾次，跑的老遠(yuǎn)。那么，我們要怎么做才可以達(dá)到我們想要的效果，就是按一次方向鍵執(zhí)行一次Update()走動(dòng)一格呢？
對(duì)這個(gè)回合游戲來說，角色的移動(dòng)是和怪物的移動(dòng)息息相關(guān)的。角色移動(dòng)兩次之后就轉(zhuǎn)變成是怪物回合，每一只怪物都移動(dòng)完畢了又會(huì)轉(zhuǎn)回角色回合，然后一直進(jìn)行這個(gè)循環(huán)。
也就是說，現(xiàn)在沒有怪物移動(dòng)邏輯代碼，因此沒辦法切換到怪物回合，而我們暫時(shí)也不打算現(xiàn)在就轉(zhuǎn)去編寫Enemy的移動(dòng)代碼，所以接下來我們將用一個(gè)取巧的辦法來解決這個(gè)問題，后續(xù)做了Enemy的移動(dòng)之后會(huì)把這些再修正。
第2步：臨時(shí)修正同時(shí)獲取多次輸入
現(xiàn)在的問題是在角色還沒移動(dòng)完畢到位的時(shí)候，程序又通過Update()獲取了新的輸入請(qǐng)求，導(dǎo)致角色在半路又決定走多一格。那我們是否可以人為設(shè)置一個(gè)開關(guān)，在角色開始移動(dòng)的時(shí)候把開關(guān)關(guān)掉，這期間不能獲得新的輸入，角色移動(dòng)完畢再把開關(guān)開起來，這時(shí)候才能獲得新的移動(dòng)輸入請(qǐng)求？讓我們?cè)囋囘@個(gè)辦法。
首先，在GameController腳本里添加起開關(guān)作用的變量playerTurn，布爾值，初始值為true。因?yàn)橐谄渌_本調(diào)用所以訪問限制為public，但是不希望在Unity編輯器可以進(jìn)行改動(dòng)，所以用[HideInInspector]隱藏公有變量。
然后我們?cè)赑layer腳本的Update()里添加如下代碼：
if語(yǔ)句是判斷當(dāng)playerTurn為false的時(shí)候return返回，不執(zhí)行后續(xù)代碼獲取輸入。然后橫線處是確定了有實(shí)際移動(dòng)輸入請(qǐng)求的時(shí)候把playerTurn改成false，這樣就不會(huì)在移動(dòng)期間又進(jìn)入U(xiǎn)pdate()里面獲取輸入。
移動(dòng)期間把開關(guān)關(guān)了，那么移動(dòng)完畢了要把開關(guān)開起來，不然就沒法進(jìn)行下次移動(dòng)。所以我們?cè)贛ovingObject腳本的SmoothMovement()和AttempMove()都添加了以下代碼：
為什么同一句代碼需要在兩個(gè)地方都添加？這是因?yàn)槊看我苿?dòng)的時(shí)候有兩種情況，可移動(dòng)和不可移動(dòng)。無論是哪種情況，都需要把playerTurn重新改回true，以便獲取下一次的移動(dòng)請(qǐng)求。
好了，這時(shí)候我們保存腳本，回到Unity編輯器運(yùn)行游戲。
成功！可以看到，移動(dòng)一次的距離是剛好一個(gè)格子了。
然后我們還有好多沒實(shí)現(xiàn)，如撿東西吃、開路、被敵人砍、進(jìn)入下一關(guān)等等。我寫這些很慢（擔(dān)心講不清所以老修改），就讓我們?cè)谙乱黄僖姲桑?/p>
