2D Roguelike 最终效果

前言

在Unity官方教程 2D Roguelike（1）：动画和预制件中，我们准备了所有生成一个随机关卡必备的素材并且做成了预制件：角色、怪物、Floor、Exit、Food、Soda、OuterWall、Wall。那么这一节我们将主要完成一个内容：

• 生成随机关卡

本节你将学会什么？

• 如何动态创建GameObject
• 如何保持Hierarchy干净整洁
• 如何用Serializable序列化一个类
• 如何在随机坐标放置随机物品
• 如何实现单例模式

一、新建脚本BoardManager、GameController

新建一个空白GameObject，重置Transform，命名为GameManager。这是游戏管理者，关卡生成、游戏控制的脚本都需要挂载在它身上。
右键Scripts文件夹，选择Create->C# Script，创建一个新的脚本，命名为BoardManager，所有生成关卡的逻辑代码都会写在里面。
同样的方法再新建一个脚本GameController（官方视频起名是GameManager，和游戏管理者同名，介意混淆所以采取其他名字），相当于游戏的控制中心，包含游戏的主要逻辑代码，比如保存角色生命值、指定生成第几关的关卡等。

BoardManager和GameController

二、铺设地砖Floor和外墙OuterWall

第1步：认识关卡布局

双击BoardManager脚本，它会自动启动MonoDevelop程序并且打开这个脚本文件。默认的空白脚本内容见下图。

默认的BoardManager

在开始写代码之前，我们先清楚地认识我们即将要实现的是怎么样的一个关卡，方形？长方形？资源分布在哪里？这些都清楚了，对于接下来的代码实现就很容易理解。

关卡布局

如图所示：
整个关卡：10x10，正方形。
白色区域：8x8，角色和怪物的活动区域，铺设floor，外面被一圈OuterWall包围着
黄色区域：6x6，所有随机物品（Enemy、Food、Soda、Wall）都会在这里随机生成
角色初始位置：默认为（0,0）
Exit（右上角）：（7,7）
白色和黄色之间的道路：留一条道路让角色可以通行。

因此我们很清晰明了地知道，接下来我们是需要在（0,0）-（7,7）的区域内铺设Floor，在横坐标为-1或8、竖坐标为-1或8的四条边边铺设OuterWall。哟西！(｀・ω・´)开始我们的代码大战吧！

第2步：编辑生成Floor和OuterWall的代码

BoardManager里自带的Start和Update方法在这里用不上，删除他们之后，我们新增了两个方法：SetupScene()和BoardSetup()。

BoardManager里生成Floor和OuterWall的代码

简单说明下：

• 新增四个变量成员，rows和columns是大胡子活动区域的行数和列数，floorTiles是Floor预制件的数组集合，OuterWallTiles是OuterWall预制件的数组集合。
• SetupScene()方法的功能是生成关卡，现在它调用了BoardSetup()方法去铺设Floor和OuterWall。
• BoardSetup()方法，采用for循环遍历从（-1，-1）到（columns,rows）整个坐标系，每次循环的时候从Floor预制件数组内随机获得一个预制件，赋值给局部变量toInstantiate，这时候我们会做一个判断，如果是处于四面墙的坐标下，toInstantiate的值会变成是从OuterWall预制件数组内随机取得的一个预制件。最后用Instantiate()方法在指定的坐标渲染出游戏对象instance。当for循环完全结束的时候，地板和外墙也就生成完全了。

为了可读性和美观，单个方法要控制代码行数。代码太多的时候，建议拆分成不同的方法。

类的变量成员和方法前面有public关键字，代表可被外部实例化访问。

OK，生成Floor和OuterWall的代码写好了，我们需要找个地方去调用执行它。双击GameController脚本，我们将在这里实现对BoardManager的调用。

GameController的代码

代码简读：

• 新增变量成员boardManager，是BoardManager类的一个实例。
• 把Start()方法改成Awake()，获取GameController所挂载的GameObject上名字为BoardManager的组件的一个实例，赋值给boardManager，然后调用InitGame()方法初始化关卡。
• InitGame()方法，调用boardManager这个实例的SetupScene()方法来生成关卡。

在对象初始化之后，会立刻调用Awake()方法，然后才会调用Start()方法。一般初始化用Awake()比较安全。

脚本写好了，切回到Unity编辑器，选中BoardManager和GameController脚本，鼠标左键不动拖到Hierarchy窗口下的GameManager游戏对象再松开，右边Inspector窗口会自动加上这两个脚本组件。

GameManager添加了新的脚本

点击Inspector窗口右上角的锁来保持窗口固定。

Inspector固定窗口的锁

打开Prefabs文件夹，选中所有的Floor预制件，拖到BoardManager脚本组件下的Floor Tiles上，这些预制件就会添加到Floor Tiles这个数组里了。Outer Wall Tiles也是同理，把所有OuterWall预制件都拖过去吧！(･ω<)☆

把预制件拖到BoardManager组件内

解除Inspector窗口锁，现在万事俱备只欠东风，验证下辛苦的成果吧。运行游戏看看！

斜眼看关卡

啊咧？！怎么关卡不是在正中央？强迫症看的我好蓝瘦！(▼ヘ▼#)
排除掉坐标错误的可能，我们所看到的所有游戏内容都是摄像机决定的，所以这个位置不是显示在正中央可以通过修改摄像机参数来解决。切到Scene窗口，我们可以看到摄像机的可视区域。

摄像机可视区域

摄像机的中心点是在（0,0），所以未能看到整个关卡。那么我们思考下，把它的中心点和关卡的中间点重叠起来不就可以了？关卡的中心点坐标是（3.5,3.5），选中Main Camera，修改Transfrom的Position的X和Y均为3.5。

修改摄像机位置

再运行游戏看，正的不能再正了。

调整摄像机之后关卡显示在正中

第3步：整理Hierarchy窗口的GameObject

在运行游戏的时候，可以看到Hierarchy窗口下面生成了很多GameObject，按照坐标去计算的话应该是生成了10X10=100个游戏对象，如果就这样显示的话会显得很冗长繁琐，我们需要创建一个GameObject容器来收纳floor和outerWall这些游戏对象。

回到BoardManager脚本，我们在里面增加如下代码。

增加Board游戏对象来收纳floor和outerWall

代码简读：

• 新建一个私有变量成员boardHolder，是容器GameObject的transform组件。
• 在BoardSetup()方法，动态创建一个名为Board的空白游戏对象，并把它的transform组件赋给boardHolder。在for循环里渲染生成游戏对象instance之后，通过transform.SetParent方法把自己转变成Board的子对象。

new GameObject()和Object.Instantiate()两种方法都可以在脚本里动态创建GameObject，区别是new方法的结果是一个空白GameObject，只包含transform组件；Instantiate方法可以指定要创建的预制件、位置、旋转。
Quaternion.identity代表不旋转。

切回到Unity编辑器，运行游戏，可以看到Hierarchy窗口下出现了一个游戏对象Board，点击前面小三角可以打开生成的Floor和OuterWall对象们。

Board

这样整个窗口就干净多了。以后在遇到同类的游戏对象太多的时候建议使用这个方法来整理哦！

三、放置Exit

Exit固定放置在活动区域的右上角（7,7），也就是（columns-1，rows-1），生成代码很简单。在BoardManager里加这几行代码。

生成Exit的代码

代码简读：

• 新建变量成员exitTile，代表Exit预制件。
• 在SetupScene()方法内，使用Instantiate()方法渲染生成一个GameObject，指定使用exitTile资源，指定位置，不旋转。

回到Unity编辑器，把Exit预制件拖到BoardManager脚本组件的ExitTile选项内就好了。

需要配置上Exit预制件

运行游戏。

关卡出现Exit了

四、生成随机物品（Wall、Food、Soda、Enemy）

生成随机物品，除了选的资源是随机的，它生成的位置也是随机的。所以我们不能像之前铺设floor一样的方法去做，而是要先获得黄色区域的坐标集，然后从里面随机取一个坐标，在上面渲染一个随机的预制件。

第1步：初始化随机区域坐标集

我们对关卡的布局了然于胸，所以应该会记得随机物品都是分布在（1,1）——（6,6）这个正方形区域之间。所以我们第一件事就是先添加这个区域的所有坐标。

初始化坐标集的相关代码

代码简读：

• 新建一个List类型的私有变量成员gridPositions，集合里面存放的是Vector3类型的数据。
• 添加InitialiseList()方法，调用Clear()清空gridPositions的数据，for循环遍历，通过Add()方法把随机区域的坐标都添加到gridPositions。

第2步：从坐标集获得一个随机坐标

在BoardManager添加一个RandomPosition方法，通过Random.Range()方法获取一个从0到gridPositions数组长度之间的任意数字，并把它作为索引代入到gridPositions获得并返回一个随机坐标。这个坐标的索引需要清除掉，避免重复抽取。

RandomPosition方法

第3步：编写生成随机物品的方法

每个关卡都是随机生成，除了位置不同以外，每种资源的数量也是在一定的范围内变动，并不会固定。根据这个我们创建了LayoutObjectAtRandom()方法用于生成随机物品。

LayoutObjectAtRandom方法

代码简读：

• 根据传入的最小最大值，获取中间的一个随机数objectCount，作为要生成的GameObject的数量。
• 进行for循环，调用RandomPosition()方法获得一个随机坐标，从传入的数组集合tileArray内随机一个要生成的GameObject的预制件，调用Instantiate创建出指定的GameObject。for循环会执行objectCount次。

第4步：生成关卡的Wall、Food、Soda、Enemy

生成随机物品的方法写好了，接下来就是调用这个方法去生成关卡内的Wall、Food、Soda、Enemy了。

生成随机物品的代码

代码看起来有点多ヾ(=･ω･=)o，但其实理清了思路也不难。
简单说明下：

1. 第一个红方框

• 定义了一个类Count，声明了两个变量成员minimum、maximum，它的构造函数把传入的参数的值赋给了这两个成员。
• [Serializable]可以序列化Count类，使Count类的实例在Inspector面板上显示, 并可以赋予相应的值。
• 要想使用[Serializable]，需要在顶部命名空间声明 using System。
• 声明了两个变量成员，wallCount是障碍墙的数量，foodCount是food、soda（它们都算food）的数量，因为Serializable的作用，这4个数值都会在Inspector面板上显示并且可以修改。

2. 第二个红方框

• 定义了三个变量成员，wallTiles是Wall预制件的数组集合，foodTiles是Food、Soda预制件的数组集合，enemyTiles是Enemy预制件的数组集合。

3. 第三个红方框
   先调用InitialiseList()初始化坐标集，然后分别调用LayoutObjectAtRandom()方法渲染生成Wall、Food、Enemy这些游戏对象。要注意的是，因为怪物的数量是根据关卡的等级来决定的，所以SetupScene()需要增加一个level参数，代表关卡的等级或者天数。

Mathf.log(level,2f) 指的是以2为底，level的对数。比如说level是8的话，结果就是3。（2的3次方是8）

说到这里，不知道大家有没有发现一个异常？

Random.Range方法出错

Random.Range()方法红色，无法使用。回到Unity编辑器，可以看到控制器也报告了这个错误。

控制器报错

仔细研读控制台的报错内容，我们会发现原来存在两个Random。UnityEngine和System下都有Random，然后我们的命名空间都包括了这两者，所以不指明的话，程序不知道我们的Random是用的哪一个。实际上我们只需要UnityEngine.Random，指定清楚就可以了。

指定Random是哪一个

修正了这个错误之后，我们还需要打开GameController脚本，新增变量成员level，在InitGame方法内调用的SetupScene方法加上level参数。

加上level参数

GameController是控制中心，类似关卡等级level、玩家生命等整个游戏生命周期都需要的数据都会保存在这里。
先给level赋值为4，切回到Unity编辑器准备测试效果啦！
选中GameManager，锁定右侧Inspector窗口，打开Prefabs文件夹，分别把Wall、Enemy、Food、Soda预制件们拖到BoardManager组件下的对应选项内。记得Food、Soda预制件是一起拖到Food Tiles选项的！

拖预制件到wall/food/enemy选项

另外可以看看在最上面有显示WallCount和FoodCount，并且他们的minimux和maximum都可以修改。这就是Serializable的作用，序列化一个类，让它的实例显示属性在Inspector窗口并且可以点击收起或显示。

Serializable的效果

运行游戏。

生成关卡

怪物、食物、障碍都有了，而且每种资源的数量也是正确的。很好，做的不错！✧｡٩(ˊᗜˋ)و✧*｡

五、游戏管理实现单例模式

GameController是游戏管理器，主要是负责对其他脚本发号施令，比如说玩家来到第三关的时候，它就凶巴巴地对BoardManager说：“你，第三关，造出来！”BoardManager就会屁颠屁颠的去把第三关生成。像GameController这样的管理器，游戏从始至终有且只能有一个，否则会造成调用混乱等问题。这个唯一的实例只需要生成一次，并且直到游戏结束才需要销毁。 这就是单例模式。让我们来看看怎么实现。

第1步：GameController实现单例模式

在GameController脚本内添加以下代码：

image.png

代码简读：

• 新增一个静态成员变量instance，值默认是null，可以外部直接调用访问，不需要实例化类之后才可以调用。
• 在Awake方法里，判断当instance的值是null时，把自身这个实例赋值给instance，如果instance的值不为空且不等于自身，就把自身所挂载的GameObject（在这里是GameManager）销毁。这样就保证了从头到尾有且只能同时存在一个GameController的实例。为了进入下一关时不被摧毁，调用了DontDestroyOnLoad()方法实现重新加载场景的时候不会干掉自身挂载的GameObject。

第2步：通过摄像机生成GameManager

回到Unity编辑器，把GameManager往下拖到Prefabs做成预制件，然后删除窗口下的GameManager，在Scripts内创建一个新的脚本Loader，在里面编写如下代码。

Loader

代码很简单，声明一个新的成员变量gameManager，是指的GameManager预制件。然后在Awake方法里，判断当前是否存在GameController的实例，如果不存在，则生成gameManager游戏对象。

回到Unity编辑器，把Loader拖到Main Camera，这个组件就添加到了摄像机里了。打开Prefabs文件夹，把GameManager这个预制件拖到Loader组件的Game Manager选项。

Loader组件指定GameObject

运行游戏，可以看到即使之前左边Hierarchy窗口下没有GameManager游戏对象，在运行之后还是会生成关卡所需的GameObject。

单例模式下正常生成关卡

梳理流程：运行游戏的时候，Main Camera对象生成，开始调用Loader脚本的Awake()方法，它判断当前没有GameController的实例，就动态创建了GameManager游戏对象。GameManager游戏对象一生成，马上就执行GameController的Awake()方法，判断出当前静态变量成员instance为null，就把自身这个实例赋值给它，然后获取GameManager的组件BoardManager的一个实例，调用它的SetupScene()方法来生成关卡。

(o゜▽゜)o☆ 总算结束了，里程碑高高升起！

我觉得我写的有点啰嗦ಠ╭╮ಠ

接下来该让我们的大胡子开始动起来了！

移动逻辑真的是很费劲啊哭