《土豆荣耀》重构笔记（十七）随机生成可拾取道具

前言

  我们在前面的文章中，已经实现了随机生成足够多的怪物的功能。为了能延长游戏时间，增加游戏的趣味性，我们需要随机生成一些可拾取的道具，来恢复角色的血量或者增加角色可释放的炸弹数。可拾取道具的需求如下：

可拾取道具的需求：

1. 可拾取道具在设定上是空投补给的，所以在落地之前，可拾取道具将会在降落伞的作用下缓慢下降，在落地之后，可拾取道具上的降落伞缓慢消失
2. 可拾取道具一共有两种，分别是能恢复角色血量的医疗箱和增加角色可释放炸弹数的装备箱
3. 可拾取道具在降落的过程中也能被角色拾取
4. 装备箱被导弹击中会被直接引爆

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制作降落伞动画

  根据可拾取道具的需求，我们知道降落伞应该有两个动画，一个是降落时在空中飘动的动画，另一个则是落地时缓慢消失的动画。首先，我们在Assets\Animation和Assets\Animator文件夹下新建一个名为Prop的文件夹，分别用来保存降落伞的动画文件和动画状态机文件。创建完毕之后，我们先来制作降落伞降落时在空中飘动的动画。

制作降落伞降落时在空中飘动的动画的步骤：

1. 在场景中创建一个名为Parachute的Empty GameObject，然后将Assets\Sprites\Props文件夹下的prop_parachute图片拖拽至Parachute物体，使其成为Parachute物体的子物体
2. 将prop_parachute物体上SpriteRenderer组件的Sorting Layer设置为Foreground，Order In Layer设置为1
3. 打开Animation窗口，在Hierarchy窗口中选中Parachute物体，然后点击Create创建一个名为FloatDown.anim的动画，并将其保存在Assets\Animation\Prop文件夹下
4. 将Assets\Animation\Prop文件夹下的Parachute.controller文件移动至Assets\Animator\Prop文件夹下
5. 点击Animation窗口的红点按钮，开始为FloatDown.anim添加关键帧，添加的关键帧信息如下：

   FloatDown.anim的关键帧：

   1. 第一帧：
      • frame: 0
      • Parachute：Rotaition: (0, 0, -12)
   2. 第二帧：
      • frame: 30
      • Parachute：Rotaition: (0, 0, 12)
   3. 第三帧：
      • frame: 60
      • Parachute：Rotaition: (0, 0, 12)

  制作完成之后，我们接着制作降落伞落地时缓慢消失的动画。

制作降落伞落地时缓慢消失的动画的步骤：

1. 为Parachute物体添加Destroyer.cs脚本
2. 在Animation窗口选中FloatDown下拉框，然后点击Create New Clip创建一个名为Landing.anim的动画，并将其保存在Assets\Animation\Prop文件夹下
3. 点击Animation窗口的红点按钮，开始为Landing.anim添加关键帧，添加的关键帧信息如下：

   Landing.anim的关键帧：

   1. 第一帧：
      • frame: 0
      • prop_parachute：Scale: (1, 1, 1)
      • prop_parachute：GameObject.IsActive: true
      • prop_parachute：Sprite Renderer.Color: (1, 1, 1, 1)
   2. 第二帧：
      • frame: 45
      • prop_parachute：Sprite Renderer.Color: (1, 1, 1, 0)
   3. 第三帧：
      • frame: 60
      • prop_parachute：Scale: (0, 0, 1)
      • prop_parachute：GameObject.IsActive: false
4. 在Landing.anim的最后一帧处添加一个Animation Event，选择DestroyGameObject方法作为这个Animation Event的调用方法

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制作降落伞的其他工作

  制作完成降落伞的所有动画之后，我们接下来继续编辑控制降落伞动画的动画状态机，也就是Unity自动为我们创建的Parachute.controller文件。

编辑Parachute.controller的步骤：

1. 打开Animator窗口，然后选择Hierarchy窗口中的Parachute物体
2. 新建一个名为Landing的Trigger变量
3. 新建一个从FloatDown到Landing的Transition，然后设置转移条件为Landing这一Trigger变量，并取消Has Exit Time的勾选

   

  降落伞的动画状态机编辑完成之后，我们还需要让降落伞能在重力的作用下缓慢下降。因此，我们需要为Parachute物体添加Rigidbody2D组件，并将Parachute物体上Rigidbody2D组件的Linear Grag属性设置为6，用来模拟降落伞下落时受到的空气阻力。

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编写控制可拾取道具的脚本

  降落伞制作完毕之后，我们先根据可拾取道具的需求来编写控制可拾取道具的脚本。首先，我们在Assets\Scripts文件夹下创建一个名为Prop的文件夹，并在Assets\Scripts\Prop文件夹下分别创建一个名为MedicalBoxPickup和一个名为AmmunitionBoxPickup的C#脚本。创建完毕之后，我们先来编写MedicalBoxPickup.cs，用于控制医疗箱：

MedicalBoxPickup.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(CircleCollider2D))]
[RequireComponent(typeof(BoxCollider2D))]
public class MedicalBoxPickup : MonoBehaviour {
    [Tooltip("医疗箱的治疗量")]
    public float HealAmount;
    [Tooltip("被拾取时播放的音效")]
    public AudioClip PickupEffect;

    private Animator m_Animator;
    private bool m_Landed;

    private void Awake() {
        m_Animator = transform.root.GetComponent<Animator>();

        GetComponent<CircleCollider2D>().isTrigger = true;
    }

    private void Start() {
        m_Landed = false;
    }

    private void OnTriggerEnter2D(Collider2D collision) {
        // 接触到地面
        if (collision.tag == "Ground" && !m_Landed) {
            m_Landed = true;

            // 脱离降落伞
            transform.parent = null;
            gameObject.AddComponent<Rigidbody2D>();

            // 播放降落伞的落地动画
            m_Animator.SetTrigger("Landing");

            return;
        }

        // 被角色拾取
        if(collision.CompareTag("Player")) {
            // 恢复角色血量
            collision.GetComponent<PlayerHealth>().Heal(HealAmount);

            // 播放拾取音效
            AudioSource.PlayClipAtPoint(PickupEffect, transform.position);

            // 销毁整个物体
            Destroy(transform.root.gameObject);
        }
    }
}

代码说明：
  这里，我们使用Trigger来识别当前降落伞触碰到哪些物体，因此我们需要新建一个名为Ground的Tag，并将Foreground物体下的子物体env_PlatformBridge、env_PlatformBridge (1)、env_PlatformTop、env_PlatformTop (1)以及env_PlatformUfo的Tag设置为Ground。

  接着，我们需要改写PlayerHealth.cs，编辑PlayerHealth.cs如下：

PlayerHealth.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(Rigidbody2D))]
public class PlayerHealth : MonoBehaviour {
    [Tooltip("角色的最大生命值")]
    public float MaxHP = 100f;
    [Tooltip("角色的受伤音效")]
    public AudioClip[] OuchClips;
    [Tooltip("角色受伤后的免伤时间")]
    public float FreeDamagePeriod = 0.35f;
    [Tooltip("血量条")]
    public SpriteRenderer HealthSprite;

    // 角色当前的血量
    private float m_CurrentHP;
    // 上一次受到伤害的时间
    private float m_LastFreeDamageTime;
    // 血量条的初始长度
    private Vector3 m_InitHealthScale;
    // 角色当前是否死亡
    private bool m_IsDead;

    private Rigidbody2D m_Rigidbody2D;

    private void Awake() {
        m_Rigidbody2D = GetComponent<Rigidbody2D>();
    }

    private void Start() {
        // 初始化变量
        m_CurrentHP = MaxHP;
        m_LastFreeDamageTime = 0f;
        m_InitHealthScale = HealthSprite.transform.localScale;
        m_IsDead = false;
    }

    // 受伤函数
    public void TakeDamage(Transform enemy, float hurtForce, float damage) {
        if(m_IsDead) {
            return;
        }

        // 处于免伤状态，不执行任何操作
        if(Time.time <= m_LastFreeDamageTime + FreeDamagePeriod) {
            return;
        }

        // 更新上次受伤害的时间
        m_LastFreeDamageTime = Time.time;

        // 给角色加上后退的力，制造击退效果
        Vector3 hurtVector = transform.position - enemy.position + Vector3.up * 5f;
        m_Rigidbody2D.AddForce(hurtVector.normalized * hurtForce);

        // 更新角色的生命值
        m_CurrentHP -= damage;

        // 更新生命条
        UpdateHealthBar();

        // 随机播放受伤音频
        if(OuchClips != null && OuchClips.Length > 0) {
            int i = Random.Range(0, OuchClips.Length);
            AudioSource.PlayClipAtPoint(OuchClips[i], transform.position);
        } else {
            Debug.LogWarning("请设置OuchClips");
        }

        // 角色死亡
        if(m_CurrentHP <= 0f) {
            Death();
        }
    }

    // 恢复血量
    public void Heal(float healAmount) {
        if(m_IsDead) {
            return;
        }

        m_CurrentHP += healAmount;

        UpdateHealthBar();
    }

    // 更新血量条的函数
    private void UpdateHealthBar() {
        // 限制当前血量的值
        m_CurrentHP = Mathf.Clamp(m_CurrentHP, 0, MaxHP);

        if(HealthSprite != null) {
            // 更新血量条颜色
            HealthSprite.color = Color.Lerp(Color.green, Color.red, 1 - m_CurrentHP * 0.01f);
            // 更新血量条长度
            HealthSprite.transform.localScale = Vector3.Scale(m_InitHealthScale, new Vector3(m_CurrentHP * 0.01f, 1, 1));
        } else {
            Debug.LogError("请设置HealthSprite");
        }
    }

    // 死亡函数
    private void Death() {
        m_IsDead = true;

        // 将碰撞体设置为Trigger，避免和其他物体产生碰撞效果
        Collider2D[] cols = GetComponents<Collider2D>();
        foreach(Collider2D c in cols) {
            c.isTrigger = true;
        }

        // 禁用脚本
        GetComponent<PlayerController>().enabled = false;

        // 播放死亡动画
        GetComponent<Animator>().SetTrigger("Death");
    }
}

代码说明：
  这里，我们新增了一个变量m_IsDead来检测角色是否死亡，然后增加一个用于恢复角色血量的Heal函数。最后，我们在UpdateHealthBar内限制了角色的血量。

  编写MedicalBoxPickup.cs之后，我们继续编写AmmunitionBoxPickup.cs来控制弹药箱：

AmmunitionBoxPickup.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(CircleCollider2D))]
[RequireComponent(typeof(BoxCollider2D))]
public class AmmunitionBoxPickup : MonoBehaviour {
    [Tooltip("增加的炸弹数")]
    public int BombAmount = 1;

    [Tooltip("被拾取时播放的音效")]
    public AudioClip PickupEffect;

    private Animator m_Animator;
    private bool m_Landed;

    private void Awake() {
        m_Animator = transform.root.GetComponent<Animator>();

        GetComponent<CircleCollider2D>().isTrigger = true;
    }

    private void Start() {
        m_Landed = false;
    }

    private void OnTriggerEnter2D(Collider2D collision) {
        // 接触到地面
        if (collision.tag == "Ground" && !m_Landed) {
            m_Landed = true;

            // 脱离降落伞
            transform.parent = null;
            gameObject.AddComponent<Rigidbody2D>();

            // 播放降落伞的落地动画
            m_Animator.SetTrigger("Landing");

            return;
        }
        
        // 被角色拾取
        if(collision.tag == "Player") {
            // 增加炸弹数
            collision.GetComponent<PlayerAttack>().AddBomb(BombAmount);

            // 播放拾取音效
            AudioSource.PlayClipAtPoint(PickupEffect, transform.position);

            // 销毁整个物体
            Destroy(transform.root.gameObject);
        }
    }
}

  最后，我们在PlayerAttack.cs中增加AddBomb函数：

PlayerAttack.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

// [RequireComponent(typeof(Animator))]
[RequireComponent(typeof(PlayerController))]
public class PlayerAttack : MonoBehaviour {
    ...

    public void AddBomb(int bombNum) {
        m_CurrentBombNumber += 1;
    }
}

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制作可拾取道具

  编写完控制可拾取道具的脚本之后，我们开始制作可拾取道具。首先，我们需要将Assets\Sprites\Props文件夹下的prop_crate_ammo和prop_crate_health图片的Pixel Per Unit都调整为200创建完之后，我们复制场景中的Parachute物体，并将Parachute物体重命名为MedicalBoxPickup，将复制得到的Parachute(1)物体重名为AmmunitionBoxPickup。接着，我们在Assets\Prefabs文件夹下新建一个名为Props的文件夹，用于保存可拾取道具的Prefab。最后，可拾取道具不应该跟怪物产生交互，因此我们还需要新建一个名为Pickup的Layer，并在Layer Collision Matrix中取消Enemy-Pickup和Setting-Pickup这两项的勾选：

  做完这些准备工作之后，我们先来制作医疗箱这一可拾取道具：

医疗箱制作步骤如下：

1. 将Assets\Sprites\Props文件夹下的prop_crate_health拖拽至MedicalBoxPickup物体成为其子物体
2. 修改prop_crate_health物体的Position为(0.2, -0.7, 0)
3. 将prop_crate_health物体上SpriteRenderer组件的Sorting Layer设置为Foreground，Order In Layer设置为0
4. 为prop_crate_health物体添加MedicalBoxPickup.cs，设置Heal Amount为50，Pickup Effect为Assets\Audio\FX下的healthPickup
5. 将prop_crate_health物体上BoxCollider2D组件的Offset设置为(-0.2, 0)，Size设置为(1.8, 1.4)
6. 将prop_crate_health物体上CircleCollider2D组件的Offset设置为(-0.2, 0)，Radius设置为1.4，并勾选Is Trigger
7. 将MedicalBoxPickup物体的Layer设置为Pickup，并选择Yes, change children将子物体的Layer也设置为Pickup
8. 将MedicalBoxPickup物体拖拽至Assets\Prefabs\Props文件夹下，将其制作为Prefab，并删除场景中的MedicalBoxPickup物体

  医疗箱制作完毕之后，我们继续制作弹药箱：

弹药箱制作步骤如下：

1. 将Assets\Sprites\Props文件夹下的prop_crate_ammo拖拽至AmmunitionBoxPickup物体成为其子物体
2. 修改prop_crate_ammo物体的Position为(-0.1, -0.65, 0)
3. 将prop_crate_ammo物体上SpriteRenderer组件的Sorting Layer设置为Foreground，Order In Layer设置为0
4. 为prop_crate_ammo物体添加AmmunitionBoxPickup.cs，设置Bomb Amount为2，Pickup Effect为Assets\Audio\FX下的bombCollect
5. 将prop_crate_ammo物体上BoxCollider2D组件的Offset设置为(0, -0.05)，Size设置为(1.84, 1.25)
6. 将prop_crate_ammo物体上CircleCollider2D组件的Offset设置为(0, 0)，Radius设置为1.4，并勾选Is Trigger
7. 将AmmunitionBoxPickup物体的Layer设置为Pickup，并选择Yes, change children将子物体的Layer也设置为Pickup
8. 新建一个名为AmmunitionBox的Tag，将prop_crate_ammo物体的Tag设置为AmmunitionBox
9. 为prop_crate_ammo物体添加Bomb.cs，并修改其属性如下：

   Bomb.cs的属性

   • DamageAmount: 50
   • BombRadius: 10
   • BombForce: 800
   • BoomClip: Assets\Audio\FX下的bigboom
   • FuseTime: 1.5f
   • FuseClip: Assets\Audio\FX下的bombfuse
10. 将AmmunitionBoxPickup物体拖拽至Assets\Prefabs\Props文件夹下，将其制作为Prefab，并删除场景中的AmmunitionBoxPickup物体

  弹药箱制作完毕之后，为了能让弹药箱被导弹击中之后直接引爆，我们需要修改Missile.cs的OnTriggerEnter2D函数：

Missile.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(Rigidbody2D))]
[RequireComponent(typeof(CapsuleCollider2D))]
public class Missile : MonoBehaviour {
    ...

    private void OnTriggerEnter2D(Collider2D collider) {
        // 不对角色产生任何操作
        if(collider.CompareTag("Player")) {
            return;
        }

        // 引爆弹药箱
        if(collider.tag == "AmmunitionBox") {
            collider.GetComponent<Bomb>().Explode();
            return;
        }

        // 对怪物造成伤害
        if(collider.CompareTag("Enemy")) {
            collider.GetComponent<Enemy>().TakeDamage(this.transform, HurtForce, DamageAmount);
        }

        OnExplode();
    }
}

  最后，如果弹药箱在降落过程中被引爆，那么我们需要直接销毁整个降落伞，所以我们还需要修改Bomb.cs的Explode函数

Bomb.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

[RequireComponent(typeof(AudioSource))]
public class Bomb : MonoBehaviour {
    ...

    // 爆炸函数
    public void Explode() {
        // 获取一定范围内的所有Layer为Enemy或者Player物体
        Collider2D[] objects = Physics2D.OverlapCircleAll(transform.position, BombRadius, m_LayerMask);

        foreach(Collider2D obj in objects) {
            // 对怪物造成伤害
            if(obj.tag == "Enemy") {
                obj.GetComponent<Enemy>().TakeDamage(this.transform, BombForce, DamageAmount);
                continue;
            }

            // 对角色造成伤害
            if(obj.CompareTag("Player")) {
                obj.GetComponent<PlayerHealth>().TakeDamage(this.transform, BombForce, DamageAmount);
            }
        }

        // 实例化爆炸特效
        if(BombExplosion != null) {
            Instantiate(BombExplosion, this.transform.position, Quaternion.identity);
        } else {
            Debug.LogWarning("请设置BombExplosion");
        }

        // 播放爆炸音效
        if(BoomClip != null) {
            AudioSource.PlayClipAtPoint(BoomClip, transform.position);
        } else {
            Debug.LogWarning("请设置BoomClip");
        }

        // 直接删除父物体
        Destroy(transform.root.gameObject);
    }
}

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生成可拾取道具

  最后，我们还需要使用Generator来生成我们制作好的可交互道具。首先，我们在Hierarchy窗口的Generator物体下创建一个名为PickupGenerators的Empty GameObject。接着，我们在PickupGenerators物体下创建一个名为PickupGenerator的Empty GameObject，并为PickupGenerator物体添加Generator.cs组件。

PickupGenerator的设置如下：

• Position: (-10, 20, 0)
• Generate Delay: 5
• Generate Interval: 10
• Prefab Orientation: None
• Prefabs:
  • Element0: Assets\Prefabs\Props文件夹下的AmmunitionBoxPickup物体的Prefab
  • Element1: Assets\Prefabs\Props文件夹下的MedicalBoxPickup物体的Prefab

  编辑完之后，我们将PickupGenerator物体拖拽至Assets\Prefabs\Generators文件夹下将其制作为Prefab。然后复制场景中已经成为实例对象的PickupGenerator物体得到PickupGenerator (1)物体，并将PickupGenerator (1)物体的Position修改为(10, 20, 0)。运行游戏，我们可以看到此时游戏中已经能不断随机生成弹药箱和医疗箱。

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后言

  至此，我们已经完成了随机生成可交互道具的功能。最后，本篇文章所做的修改，可以在PotatoGloryTutorial这个仓库的essay15分支下看到，读者可以clone这个仓库到本地进行查看。