Unity3D小游戏——牧师与魔鬼

0.前言　　

　　本博客为2021学年中山大学3D游戏编程与设计课第二次课程作业。实现游戏“牧师与魔鬼”，并且要求使用MVC架构。与该作业有关的博客文章有很多，但是绝大部分都写的比较简略，即使阅读后仍然难以对整个作业的实现过程有比较清晰的认知，因此我希望根据自己实现过程中的理解写一篇比较详细的博客，给以后有需要的师弟师妹提供一点帮助。在此特别鸣谢这位前辈（https://blog.csdn.net/weixin_43867940/article/details/108818301）留下的博客，没有他的启发我将难以完成这次作业。

1.设计

整体文件框架如下

 

1.1资源的设计　　

　　在这里，资源的设计就是指预制件的设计。对于每一种类型的游戏实体，预制件只需要有一个，因此，在这个游戏中，需要四个预制件：船、岸、牧师、魔鬼。为了简单，预制件可以使用正方体、球体等可以在Unity中直接创建的物体代替。然后为每一个预制件创建一个材质，把材质拖到对应的预制件上，就完成了最简单的资源的创建工作。其中预制件放在Resources/Prefabs文件夹中，材质放在Resources/Prefabs文件夹中。

          

 

 

 1.2代码的设计　

 　　根据作业要求，代码设计需要使用MVC架构。即需要实现模型——视图——控制器的分离。

　　模型：在游戏中，一切实体都可以被视为是模型，这种实体可以是具体的，也可以是抽象的。其中具体的模型有：船、岸、牧师、魔鬼。而抽象的模型有：点击、移动。模型只关注这个实体本身具有的最基础的属性和方法，不考虑它与其他模型之间的交互。比如说对于船模型，它具有两个基础的特征：可以被创建的以及可以被点击的。至于船如何搭载乘客，船被点击之后作何行为，这并不是模型这个层次要关心的问题。又比如“移动”这个抽象的模型，它最基础的属性和方法有：移动的速度和移动的目的地，至于它要移动的是谁，也不是模型本身惯性的。“点击”这个模型中，它只关注谁被点击了，而不关注点击触发的事件是什么。另外，根据我自己的理解，我还添加了“位置”模型，该模型只预先记录游戏过程中所有可能移动到的位置。

 

 

 　　控制器：控制器用于控制模型的行为。因此理论上来说，每一个模型的副本都会有一个对应的控制器（位置模型除外），比如Boat模型就会有BoatController，BoatController会控制一切以船为对象的行为，比如：处理船被点击时的事件、往船上添加一名乘客，往船上减少一名乘客。必须要注意的是，直接控制模型的控制器之间是没有耦合关系的，也就是说，BoatController只能知道当前船上有多少名乘客，但是不知道他们都是谁（这个信息应当由各RoleController保存），还有，因为移动船要同时移动船上的所有乘客，但是BoatController不能直接移动乘客，因此实际上真正移动船的逻辑不能直接写在BoatController里（具体应该写在哪下文说）。Move模型就会有MoveController，MoveController控制了谁要移动，而且负责判断当前是否有模型正在移动。

　　另外还有一类很重要的控制器就是场景控制器和导演。游戏就像是一场话剧，话剧会有多个场景，同时有一个导演贯穿了所有场景，导演控制器必须被写成单例模式，这就确保了各控制器属于同一场“话剧”。每一个场景都会有一个单独的场景控制器，但是在这个游戏里，只有唯一一个场景（FirstController）。场景控制器管理所有该场景内的模型控制器，并且实现他们的综合行为。就这个游戏而言，FirstController会生成并且管理：一个BoatController，两个LandController，六个RoleController，一个MoveController。所有该场景内的综合行为都会在这个场景控制器内实现。比如：移动船，涉及到船和乘客的同时移动；移动角色，涉及到离岸、登船、人状态的转变三方信息；判断当前游戏是否成功或者失败。

　　最后，以I开头的控制器都是接口，用于规范同一类型的控制器应当具有的行为，比如IObjectContoller应当被所有模型的控制器继承、IScenceController应当被所有场景的控制器继承、IUserAction负责与视图方面沟通的接口。

 

 

 　　视图：在这里视图就是GUI，视图控制了所有与3D游戏实体不相关的，GUI上的组件。比如说：标题、重新开始的按钮、游戏成功或者失败时的提示。

 

 

 3.工作流程

　　为了进一步说明代码是如何运作的，以下我就游戏行为“先点击一个牧师上船，再点击船移动，被判定游戏失败”为例介绍代码的工作流程。

• IFirstController中的Awake函数和UserGUI中的start函数被执行，前者初始化了第一个场景中的所有3D对象，后者初始化了2D的GUI
• 点击一个牧师，点击事件被某牧师模型（Role.cs）的Click组件（Click.cs）中的OnMouseDown函数捕获到
• 该点击事件被传递到该牧师对应的RoleController.cs中（具体传递的机制请查看RoleController.cs中的CreatModel函数）
• RoleController.cs调用DealClick函数解决该点击事件。但是以上已经解释过RoleController.cs实际上不能真正解决这个点击事件，因此DealClick的做法是通过唯一的导演找到管理他的场景控制器，请场景控制器解决这个问题。（请注意，场景控制器可以直接找到他管理的模型控制器，但是模型控制器只能通过导演才能找到它上层的场景控制器）
• 场景控制器调用指定的函数（在这里就是MoveRole函数），调动所有相关的模型控制器，真正处理该点击事件
  
• 再点击船，此时的响应逻辑跟上述的完全一样，船模型中的点击事件会被一步步传递到场景控制器中，由场景控制器的MoveBoat函数处理该点击事件
• MoveBoat函数执行时会检查当前游戏的状态，此时判断游戏失败，则会把场景控制器中的gameState变量设置为FAILED并不再允许处理点击事件
• UserGUI中的OnGUI函数会一直监听场景控制器中的gameState的值，当它发现这个值变成FAILED后就会在绘制出“you failed”的文字。

4.资源

4.1运行方式

在Unity中创建一个新的3D项目，将该项目的Assert文件夹替换为以下链接中提供的Assert文件夹。将Assert/Scripts/UserGUI拖动到Main Camera上，创建一个新的空GameObject，将FirstController拖动到GameObject上，点击运行即可。

4.2代码

https://gitee.com/GallonC/unityhomework/tree/master/homework2/Assets

4.3视频

 https://www.bilibili.com/video/BV1634y1m75A?spm_id_from=333.999.0.0