Unity 如何实现框选游戏战斗单位

Posted 2023-04-03 CoderZ1010

文章目录

• 🍔 Preface
• ✨ 如何在屏幕坐标系内绘制框选框
• 🎉 根据框选范围定位其在世界坐标系中对应的区域
• 🥇 在该区域内进行物理检测

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🍔 Preface

本文简单介绍如何实现即时战略游戏中框选战斗单位的功能，如图所示：

🍺 实现思路：

本文将该功能的实现拆分为以下部分：

• 在屏幕坐标系中绘制框选范围；
• 根据框选范围定位其在世界坐标系中对应的区域；
• 在该区域内进行物理检测。

✨ 如何在屏幕坐标系内绘制框选框

使用Line Renderer光线渲染器组件来进行范围绘制，当鼠标按下时，可以获得框选范围的起始点，鼠标持续按下时，鼠标位置则是框选范围的结束点，根据这两个点的坐标可以求得另外两个顶点的坐标，如图所示：

首先设置Line Renderer光线渲染器的属性：

• Enable：默认设为false，当鼠标按下时将其设为true；
• Loop：设为true，为了让第三个顶点与起始点相连形成闭环；
• Size：设为4，框选范围有4个顶点；
• Width：设为0.001即可，线框不需要很粗，可适当调整；

代码部分：

using UnityEngine;
using SK.Framework;
using System.Collections.Generic;

public class Example : MonoBehaviour

    //光线渲染器组件
    private LineRenderer lineRenderer;
    //屏幕坐标系起始点
    private Vector3 screenStartPoint;
    //屏幕坐标系结束点
    private Vector3 screenEndPoint;
    
    private void Start()
    
        //获取光线渲染器组件
        lineRenderer = GetComponent<LineRenderer>();
    

    private void Update()
    
        //鼠标按下
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        
            //激活光线渲染器
            lineRenderer.enabled = true;
            //屏幕坐标系起始点
            screenStartPoint = Input.mousePosition;
            screenStartPoint.z = 1;
        
        //鼠标持续按下
        if (Input.GetMouseButton(0))
        
            //屏幕坐标系结束点
            screenEndPoint = Input.mousePosition;
            screenEndPoint.z = 1;
            //求得框选框的另外两个顶点的位置
            Vector3 point1 = new Vector3(screenEndPoint.x, screenStartPoint.y, 1);
            Vector3 point2 = new Vector3(screenStartPoint.x, screenEndPoint.y, 1);
            
            //接下来使用光线渲染器画出框选范围
            lineRenderer.SetPosition(0, Camera.main.ScreenToWorldPoint(screenStartPoint));
            lineRenderer.SetPosition(1, Camera.main.ScreenToWorldPoint(point1));
            lineRenderer.SetPosition(2, Camera.main.ScreenToWorldPoint(screenEndPoint));
            lineRenderer.SetPosition(3, Camera.main.ScreenToWorldPoint(point2));
        
        //鼠标抬起
        if (Input.GetMouseButtonUp(0))
        
            //取消光线渲染器
            lineRenderer.enabled = false;
        
    

如图所示，已经实现框选范围的绘制：

🎉 根据框选范围定位其在世界坐标系中对应的区域

该部分的实现主要依靠物理射线检测，在鼠标位置发出射线，检测与地面的碰撞点，首先为Plane地面设置Layer层级：

在鼠标按下时根据射线检测信息确定世界坐标系中的起始点：

//鼠标按下
if (Input.GetMouseButtonDown(0))

    //激活光线渲染器
    lineRenderer.enabled = true;
    //屏幕坐标系起始点
    screenStartPoint = Input.mousePosition;
    screenStartPoint.z = 1;
    //射线检测
    if (Physics.Raycast(mainCamera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition), out hit, 1 << LayerMask.NameToLayer("Ground")))
    
        //世界坐标系起始点
        worldStartPoint = hit.point;
    

在鼠标抬起时根据射线检测信息确定世界坐标系中的结束点：

//鼠标抬起
if (Input.GetMouseButtonUp(0))

    //取消光线渲染器
    lineRenderer.enabled = false;

    //射线检测
    if (Physics.Raycast(mainCamera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition), out hit, 1 << LayerMask.NameToLayer("Ground")))
    
        //世界坐标系结束点
        worldEndPoint = hit.point;
    

🥇 在该区域内进行物理检测

该部分用的的核心API：

可以理解为创建一个碰撞盒来检测该范围内的碰撞体，首先计算出该API需要传入的参数：

• center：该盒子的中心点；
• halfExtents：该盒子长宽高的一半。

//盒子中心点
Vector3 center = new Vector3((worldEndPoint.x + worldStartPoint.x) * .5f, 1f, (worldEndPoint.z + worldStartPoint.z) * .5f);
//盒子长宽高的一半
Vector3 halfExtents = new Vector3(Mathf.Abs(worldEndPoint.x - worldStartPoint.x) * .5f, 1f, Mathf.Abs(worldEndPoint.z - worldStartPoint.z) * .5f);

有了这两个参数，调用该API可以获得该区域内的所有碰撞体，遍历判断碰撞体身上如果包含指定的组件，则将其选中，这里使用Outline高亮组件来表示：

//盒子中心点
Vector3 center = new Vector3((worldEndPoint.x + worldStartPoint.x) * .5f, 1f, (worldEndPoint.z + worldStartPoint.z) * .5f);
//盒子长宽高的一半
Vector3 halfExtents = new Vector3(Mathf.Abs(worldEndPoint.x - worldStartPoint.x) * .5f, 1f, Mathf.Abs(worldEndPoint.z - worldStartPoint.z) * .5f);
//检测到盒子内的碰撞器
Collider[] colliders = Physics.OverlapBox(center, halfExtents);

for (int i = 0; i < colliders.Length; i++)

    var collider = colliders[i];
    var outline = collider.GetComponent<Outline>();
    if (outline != null)
    
        outline.enabled = true;
    

如图所示，我们已经实现了基本的框选功能：

在框选时，还需要清除上一次框选的内容，因此我们使用一个List列表来记录当前框选的战斗单位，框选前遍历该列表来清除框选记录，完整代码如下：

public class Example : MonoBehaviour

    //光线渲染器组件
    private LineRenderer lineRenderer;
    //屏幕坐标系起始点
    private Vector3 screenStartPoint;
    //屏幕坐标系结束点
    private Vector3 screenEndPoint;
    //主相机
    private Camera mainCamera;
    //碰撞信息
    private RaycastHit hit;
    //世界坐标系起始点
    private Vector3 worldStartPoint;
    //世界坐标系结束点
    private Vector3 worldEndPoint;
    //框选记录列表
    private List<Outline> list = new List<Outline>();

    private void Start()
    
        //获取光线渲染器组件
        lineRenderer = GetComponent<LineRenderer>();
        //获取主相机
        mainCamera = Camera.main != null ? Camera.main : FindObjectOfType<Camera>();
    

    private void Update()
    
        //鼠标按下
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        
            //激活光线渲染器
            lineRenderer.enabled = true;
            //屏幕坐标系起始点
            screenStartPoint = Input.mousePosition;
            screenStartPoint.z = 1;
            //射线检测
            if (Physics.Raycast(mainCamera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition), out hit, 1 << LayerMask.NameToLayer("Ground")))
            
                //世界坐标系起始点
                worldStartPoint = hit.point;
            
        
        //鼠标持续按下
        if (Input.GetMouseButton(0))
        
            //屏幕坐标系结束点
            screenEndPoint = Input.mousePosition;
            screenEndPoint.z = 1;
            //求得框选框的另外两个顶点的位置
            Vector3 point1 = new Vector3(screenEndPoint.x, screenStartPoint.y, 1);
            Vector3 point2 = new Vector3(screenStartPoint.x, screenEndPoint.y, 1);
            
            //接下来使用光线渲染器画出框选范围
            lineRenderer.SetPosition(0, Camera.main.ScreenToWorldPoint(screenStartPoint));
            lineRenderer.SetPosition(1, Camera.main.ScreenToWorldPoint(point1));
            lineRenderer.SetPosition(2, Camera.main.ScreenToWorldPoint(screenEndPoint));
            lineRenderer.SetPosition(3, Camera.main.ScreenToWorldPoint(point2));
        
        //鼠标抬起
        if (Input.GetMouseButtonUp(0))
        
            //取消光线渲染器
            lineRenderer.enabled = false;

            //首先清除上一次的框选记录
            for (int i = 0; i < list.Count; i++)
            
                list[i].enabled = false;
            
            list.Clear();

            //射线检测
            if (Physics.Raycast(mainCamera.ScreenPointToRay(Input.mousePosition), out hit, 1 << LayerMask.NameToLayer("Ground")))
            
                //世界坐标系结束点
                worldEndPoint = hit.point;
                //盒子中心点
                Vector3 center = new Vector3((worldEndPoint.x + worldStartPoint.x) * .5f, 1f, (worldEndPoint.z + worldStartPoint.z) * .5f);
                //盒子长宽高的一半
                Vector3 halfExtents = new Vector3(Mathf.Abs(worldEndPoint.x - worldStartPoint.x) * .5f, 1f, Mathf.Abs(worldEndPoint.z - worldStartPoint.z) * .5f);
                //检测到盒子内的碰撞器
                Collider[] colliders = Physics.OverlapBox(center, halfExtents);

                for (int i = 0; i < colliders.Length; i++)
                
                    var collider = colliders[i];
                    var outline = collider.GetComponent<Outline>();
                    if (outline != null)
                    
                        list.Add(outline);
                        outline.enabled = true;
                    
                
            
        
    

Unity游戏逻辑服务器实践

0x01：前言

由于服务器需要做客户端战斗模拟，我们的服务器是用python写的，理所当然我们战斗服务器也采用python重写了一套战斗服务器，遇到了哪些问题：
1、浮点数运算精度问题
2、运行效率问题
3、Unity核心库源码问题

0x02：奇思妙想

我们团队内部想，既然客户端有现成的代码，何不自己实现网络通信部分，把战斗部分代码剥离出来，直接用Unity导出运行文件不就行了，况且Unity支持跨平台。好吧又一次我们天真了。遇到问题：
1、线上服务器的操作系统版本，Unity不支持
2、线上服务器只有很弱的VGA(Standard VGA Graphics Adapter)集成显卡，Unity压根不支持

0x03：回到本源

1、Unity如何实现跨平台
2、Unity那些核心库需要自己实现

0x04：问题解决

1、引入Mono
2、统一部分Unity库
3、剥离战斗部分代码
4、添加网络通信

0x05：反思

1、游戏整个设计过程中，如果要做录像功能，需要将渲染这部分代码有抽象层，这样在后期做秒算，或者服务器运算的时候，只要实现渲染这部分的逻辑即可
2、Unity里动画事件回调，需要自己实现一套配置文件，因为在快速验算的时候，不能调用Unity动画关键帧回调函数
3、游戏的时间需要自己控制，包括Update， 如果每个物件自己控制Update，没有有效的手段控制逻辑执行顺序
4、游戏的时间，需要自己控制，在不同的战斗中，帧速率是不一样的，对应的时间也是不一样的
5、对于Unity里的协程，由于不能控制执行逻辑顺序，需要自己实现一套
6、游戏里用到了A* 寻路插件，这个寻路插件里实现用到多线程和一些随机数，寻路这块自己也需要实现