Unity3D游戏开发实战Unity3D实现休闲类游戏《2048》——算法源代码
Posted 恬静的小魔龙
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Unity3D游戏开发实战Unity3D实现休闲类游戏《2048》——算法源代码相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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大家好，我是佛系工程师☆恬静的小魔龙☆，不定时更新Unity开发技巧，觉得有用记得一键三连哦。
一、前言
写今天这篇文章的缘由，其实是来自于前段时间和粉丝的一个聊天，最近他打算参加游戏创作大赛，问我需要准备学习什么知识，以及参加比赛的注意事项一类：
我相信因为热爱游戏而前来投身于U3D学习的粉丝想来不是少数，兴趣可以驱动学习，在完善自己心爱游戏的过程中，要不断的去学习，不断的提高自己。
而参与游戏设计比赛，更是提高自身技术实力、增长眼界见识的优秀途径，在此途中也能遇见不少志同道合的好朋友。
那今天就借此简单的聊一下，制作一个简单游戏需要具备哪些技术栈，以及参加这类比赛需要的知识基础。
并且，还有休闲类游戏《2048》的实战开发内容。
二、游戏开发知识储备
接下来就聊一下做一个游戏需要具备哪些技术栈， 因为只是面对“做出游戏”这个特定需求，所以有些技术没有列举出来，在开发中遇到可以再学习。
2-1、技术栈
Unity3D安装
首先，学习Unity3D你要安装Unity3D编辑器吧，激活Unity Hub许可证。
分享 几个下载链接：
Unity3D中国版官网
Unity3D国际版官网
Unity3D下载链接
当然，比较推荐是用Unity Hub下载安装：
安装后激活许可证，这个网上教程比较多，这里就不赘述了：
Unity3D编辑器布局学习
学习Unity3D编辑器，要先熟悉Unity编辑器的布局，比如菜单栏，工具栏在什么位置：
Unity入门组件学习
Unity的特色就是面向组件编程，所以对于组件的熟悉是基本的要求。
比较常用的组件有：
- Audio组
- Audiosource
- AudioListener
- Effects组
- ParticleSystem
- LineRenderer
- TrailRenderer
- Event组
- EventSystem
- EventTrigger
- GraphicRaycaster
- Layout组
- RectTransform
- Canvas
- CanvasGroup
- CanvasScaler
- AspectRatioFitter
- ContentSizeFitter
- GridLayoutGroup
- HorizontalLayoutGroup
- VerticleLayoutGroup
- LayoutElement
- Mesh组
- MeshFilter
- MeshRenderer
- SkinnedMeshRenderer
- TextMeshPro-Text
- Miscellaneous组
- Animator
- Animation
- Nevigation组
- NavMeshAgent
- NavMeshObstacle
- Physics2D组
- Rigidbody2D
- BoxCollider2D
- CapsuleCollider2D
- CircleCollider2D
- CompositeCollider2D
- EdgeCollider2D
- Physics组
- Rigidbody
- BoxCollider
- CapsuleCollider
- SphereCollider
- CharacterController
- TerrainCollider
- Rendering组
- Camera
- CanvasRenderer
- SpriteRenderer
- Skybox
- SortingGroup
- Light
组件比较多，但是不需要全部学习，只需要在用到的时候查看一下Unity3D手册即可：
Unity3D中文手册https://docs.unity.cn/cn/current/Manual/index.html
C#语言基础
Unity3D的脚本语言是C#，随意要做好Unity3D开发，C#编程语言肯定要学的。
最基本的面向对象思想，数据类型、流程控制、数组、函数都要有一定的了解。
Unity3D-UGUI
UGUI是Unity3D的UI系统，可以用UGUi搭建界面，然后很多的用户交互逻辑都是在UI上完成的，所以学好UGUI是很有必要的，下面就来看一下UGUI的基本组件：
- Text
- Image
- RawImage
- Button
- Toggle
- Slider
- Scrollbar
- Dropdown
- InputField
- Canvas
- Panel
- ScrollView
数据结构
数据结构是一种具有一定逻辑关系，在计算机中应用某种存储结构，并且封装了相应操作的数据元素的集合。
简单点说就是专门用于数据存储和检索的类。
因为做游戏开发或者其他项目都会用到对数据的操作，而数据结构就是专门用于数据存储和检索的类。
常见的数据结构有：
- 列表List
- 数组Array
- 字典Dictionary
- 栈Stack
- 队列Queue
总结的技术栈看着字没有那么多，但是内容还是很多的，比如说Unity3D的组件、C#脚本语言、UGUI系统，每一块拿出来都是很多的内容，那有没有比较推荐的书籍学习呢？
2-2、推荐学习书籍
《Unity 2017从入门到精通》
首先，比较推荐的就是官方的《Unity 2017从入门到精通》，这本书是对Unity3D编辑器的知识讲解比较全面，各个方面都会涉及，比如说粒子系统、地形系统、AssetBundle都会涉及。
内容上比较通俗易懂，看这本书可以对Unity的基本操作会有一些了解，还可以查漏补缺，看还有那些方面不够的。
《21天学通C#》
这本书的特点就是，简单易懂，没有那么多深奥的东西，且里面的每一个例子都非常精华，直扑主题。
《图解C#》
这本书利用图文的形式详细的讲述了程序运行时内存的分配状况，这便能让你最一些底层的东西有了一定的了解，这便扩展了你的编程思维。
《C#数据结构》
这本书对于数据结构讲解的非常详细，可以根据书籍和视频配合学习，毕竟难度还是有的。
2-3、比赛规则及个人分析建议
既然本期的主题还是应对比赛，那么我们对于比赛本身也要有相应的了解和针对（也就是所谓的审题），就以粉丝这次要参加的B站游戏设计大赛为例（活动网址：https://game.bilibili.com/awards2022/）：
个人分析下来，此次赛事，是通过比赛的方式激发对游戏创作的激情，发掘游戏相关人才、作品、创意，给真正喜欢游戏的人提供平台。
就算是暂时缺少技术能力，但是有游戏独到创意的人，也有参赛机会，分别以游戏包体、概念演示视频方式参赛，分区评比。
同时，赛事设有创意人气类奖项，评选交由玩家投票、互动决定。
可以看出，比赛更多着重的是鼓励好创意，也为好创意谋求更多曝光机会。好的创意、作品会得到资源支持，签约发行，作品推广等。
当然，例如比赛日程和参赛规则之类的也需要注意一下，以适配自己的项目进度和方向。
在规划好日程和作品方向后，下面就实现一个休闲类游戏《2048》，抛砖引玉一下。
三、休闲类游戏《2048》开发实战
3-1、玩法概述
开局是一个4X4棋盘，棋盘中随机出现两个数字，出现的数字为2或4。
玩家通过选择上下左右四个反向，若玩家选择的方向上有相同的数字则合并，若选择的反向上没有相同的数字但是有空位则移动，可以移动的同时合并，但是不可以连续合并。
若棋盘被数字填满，无法进行移动或合并，则游戏失败。
如果棋盘出现2048，则游戏胜利：
3-2、实现分析
根据规则，来分析一下游戏的实现。
以向左移动为例：
可以看到移动后的规则：
- 相邻的元素值相同则合并，然后末尾补上空元素
- 开头或中间有空元素就移动到末尾
- 只合并一次，不会多次合并
3-3、搭建场景
（1）新建项目我用的Unity 2019.4.7f1版本，模板选择2D，设置项目名称和位置：
（2）将图片另存为，然后导入到项目中：
（3）在Inspector视图中导入设置：
（4）分割图片，点击Sprite Editor后，会出现分割窗口，然后点击Slice，选择Grid By Cell Count，点击Apply：
分割后：
（5）切完后，把图集放到Resources文件夹中，没有就新建一个，Resources文件夹在Unity中有特殊作用，可以通过脚本Resources类进行访问。
PS：注意图集的名字2048，稍后代码会用到。
接着将2048_0拖入场景中，重命名为BG，设置排序层Order inLayer为-1，这样背景就总是显示在最下面了：
将BG拖入Project视图，做成预制体：
同样的操作，将2048_1拖入场景，然后重命名为Card，设置排序层为0，然后做成预制体：
将场景中的BG和Card对象删除，我们将在后面使用实例化新建出来。
至此，我们的场景就搭建完成了，下面进行代码的编写。
3-4、实现代码
（1）首先，我们需要创建16个小方格作为背景，新建脚本GameManager.cs，双击打开脚本，编写代码：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class GameManager : MonoBehaviour
public GameObject bgSprite;//背景卡片
private Vector2 BeginPos = new Vector2(-1.5f, 1.5f);//差不多在屏幕中间
private float OffsetX = 1.1f;//xy 加个0.1 有个间隙
private float OffsetY = 1.1f;
void Start()
CreateBG();
void CreateBG()
GameObject BG = new GameObject("BG");//创建空游戏对象作为背景预制体
for (int i = 0; i < 4; i++)
for (int j = 0; j < 4; j++)
Vector2 newPos = new Vector2(BeginPos.x + j * OffsetX, BeginPos.y - i * OffsetY);
Instantiate(bgSprite, newPos, Quaternion.identity, BG.transform);
将脚本附给Main Camera对象，然后将预制体BG拖到Card脚本组件的BgSprite卡槽中：
运行程序：
（2）接下来创建一个Card.cs脚本，主要用来管理创建的Card对象，找到Project视图中的Card对象，将Card.cs脚本附加上去：
修改Card.cs脚本：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class Card : MonoBehaviour
public Sprite[] CardSprites;//读取图集中所有切片
private string fileName = "2048";//图集的名字
public int _currentIndex = 0;//当前卡片的显示编号
void Awake()
CardSprites = Resources.LoadAll<Sprite>(fileName);
//根据卡片编号修改SpriteRendere，从而改变卡片的数值
public void Generate(int index)
_currentIndex = index;
GetComponent<SpriteRenderer>().sprite = CardSprites[_currentIndex];
//合并卡片的逻辑
public void Merge()
_currentIndex++;
GetComponent<SpriteRenderer>().sprite = CardSprites[_currentIndex];
（3）接下来修改GameManager.cs脚本，双击打开脚本，修改代码：
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class GameManager : MonoBehaviour
public GameObject card;//卡片对象
private GameObject[,] cardList = new GameObject[4, 4];//卡片游戏对象对应的棋盘格子
private int CardNum = 0;//棋盘格子的卡片计数，用于满格后重新开始游戏
void Start()
CreateBG();
CreateCard();
void Update()
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.W))//上
MoveUp();
CreateCard();
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.S))//下
MoveUp();
MoveDown();
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.A))//左
MoveLeft();
CreateCard();
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.D))//右
MoveRight();
CreateCard();
void CreateBG()
GameObject BG = new GameObject("BG");//创建空游戏对象作为背景预制体
for (int i = 0; i < 4; i++)
for (int j = 0; j < 4; j++)
Vector2 newPos = new Vector2(BeginPos.x + j * OffsetX, BeginPos.y - i * OffsetY);
Instantiate(bgSprite, newPos, Quaternion.identity, BG.transform);
void CreateCard()
void MoveUp()
void MoveDown()
void MoveLeft()
void MoveRight()
CreateCard函数的主要实现思路是：
- 每次申城一个卡片时计算当前数组中的卡牌数，如果大于16则游戏重置
- 否则随机生成坐标点，判断当前当前坐标是否有卡片，直到找到空余位置，实例化卡片
- 生成对应数字的卡片
void CreateCard()
CardNum = 0;
foreach (var item in cardList)
if (item)
CardNum++;
if (CardNum >= 16)
ResetGame();
return;
int X_index, Y_index = 0;
do
X_index = Random.Range(0, 4);
Y_index = Random.Range(0, 4);
while (cardList[X_index, Y_index]);
Vector2 newPos = GetPosVector2(X_index, Y_index);
cardList[X_index, Y_index] = Instantiate(_card, newPos, Quaternion.identity);
if (Random.Range(0.0f,1.0f)>0.5f)
cardList[X_index, Y_index].GetComponent<Card>().Generate(1);
else
cardList[X_index, Y_index].GetComponent<Card>().Generate(2);
public Vector2 GetPosVector2(int x, int y)
return new Vector2(BeginPos.x + y * OffsetX, BeginPos.y - x * OffsetY);
void ResetGame()
foreach (var card in cardList)
if (card != null)
Destroy(card);
cardList = new GameObject[4, 4];
（3）接下来就是响应鼠标输入，然后移动卡片了，以向上移动为例，主要逻辑思路如下：
- 遍历卡片数组，寻找存在的卡片
- 寻找到一个存在的卡片，沿着移动方向上每一个格子做判断，看前面是否有卡片，找到离自己最近的卡片做判断
- 如果与本身卡片数值一直，则进行Card类中的Merge方法进行合并
- 否则，将卡片移动到该格子的临近格子
向上移动代码实现如下：
void MoveUp()
for (int i = 0; i < 4; i++)
for (int j = 0; j < 4; j++)
if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
int x = i;
int y = j;
bool isFind = false;//设置查找标识
while (!isFind)
x--;//根据方向的不同 x--是向上 x++是向下
if (x < 0 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
isFind = true;
//判断值是否相同，相同的话合并操作
if (x >= 0 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
Destroy(cardList[i, j]);
cardList[i, j] = null;
else//否则移动即可
cardList[i, j] = null;
cardList[x + 1, y] = temp;
cardList[x + 1, y].transform.position = GetPosVector2(x + 1, y);
向下移动：
void MoveDown()
for (int i = 0; i < 4; i++)
for (int j = 0; j < 4; j++)
if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
int x = i;
int y = j;
bool isFind = false;//设置查找标识
while (!isFind)
x++;//根据方向的不同 x--是向上 x++是向下
if (x > 3 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
isFind = true;
//判断值是否相同，相同的话合并操作
if (x <= 3 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
Destroy(cardList[i, j]);
cardList[i, j] = null;
else//否则移动即可
cardList[i, j] = null;
cardList[x - 1, y] = temp;
cardList[x - 1, y].transform.position = GetPosVector2(x - 1, y);
向左移动：
void MoveLeft()
for (int i = 0; i < 4; i++)
for (int<以上是关于Unity3D游戏开发实战Unity3D实现休闲类游戏《2048》——算法源代码的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
Unity3D手机斗地主游戏开发实战（02）_叫地主功能实现(不定期更新中~~~)