《土豆荣耀》重构笔记（十四）随机生成更多的怪物

前言

  到目前为止，我们的游戏场景里面只有两个怪物。为了让游戏更有挑战，我们需要在游戏运行时每隔一段时间就随机生成一个新的怪物。接下来，我们开始实现随机生成更多怪物的功能。

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制作Generator

  为了能在场景中随机生成更多的怪物，我们需要有一个Generator在场景中不断实例化我们已经做好的怪物Prefab。首先，我们在Assets\Scripts\Utility文件夹下创建一个名为Generator的C#脚本，然后编辑Generator.cs如下：

Generator.cs

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

// 朝向
public enum Orientation {
    Left,		// 固定朝左
    Right,		// 固定朝右
    Random,		// 随机朝向
    None		// 不需要考虑朝向
}

public class Generator : MonoBehaviour {
    [Tooltip("多久之后开始实例化预设对象")]
    public float GenerateDelay = 2f;
    [Tooltip("实例化预设对象的时间间隔")]
    public float GenerateInterval = 3f;
    [Tooltip("预设对象的朝向")]
    public Orientation PrefabOrientation = Orientation.Right;
    [Tooltip("预设对象")]
    public GameObject[] Prefabs;

    private ParticleSystem m_Particle;

    private void Awake() {
        // 获取引用
        m_Particle = GetComponent<ParticleSystem>();

        if(Prefabs == null || Prefabs.Length == 0) {
            Debug.LogError("请至少为Prefabs添加一个预设对象");
        }
    }

    private void Start () {
        // GenerateDelay秒之后第一次调用Generate函数，然后每隔GenerateInterval调用Generate函数一次
        InvokeRepeating("Generate", GenerateDelay, GenerateInterval);
    }

    private void Generate() {
        // 随机选择一个预设进行生成
        int index = Random.Range(0, Prefabs.Length);

        // 实例化预设对象
        GameObject prefab = Instantiate(Prefabs[index], transform.position, Quaternion.identity);

        // 播放粒子特效
        if(m_Particle != null) {
            m_Particle.Play();
        }

        // 不需要考虑朝向
        if(PrefabOrientation == Orientation.None) {
            return;
        }

        if(PrefabOrientation == Orientation.Left) {
            Wander wander = prefab.GetComponent<Wander>();
            if(wander.FacingRight) {
                wander.Flip();
            }
            return;
        } 
        
        if(PrefabOrientation == Orientation.Right) {
            Wander wander = prefab.GetComponent<Wander>();
            if(!wander.FacingRight) {
                wander.Flip();
            }
            return;
        }

        if(PrefabOrientation == Orientation.Random) {
            Wander wander = prefab.GetComponent<Wander>();
            // 有一半的概率进行翻转
            if(Random.value <= 0.5) {
                wander.Flip();
            }
            return;
        }
    }
}

代码说明：
  这里，我们使用MonoBehaviour提供的静态方法InvokeRepeating来实现等待一段时间后每隔一定时间重复调用某个函数的功能。如果我们只想实现等待一段时间后调用一次某个函数的功能，我们可以使用MonoBehaviour提供的静态方法Invoke来实现。

  接着，我们还需要修改Assets\Scripts\Enemy下的Wander.cs如下：

Wander.cs

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

[RequireComponent(typeof(Rigidbody2D))]
public class Wander : MonoBehaviour {
    [Tooltip("是否朝向右边")]
    public bool FacingRight = true;

    [Tooltip("怪物水平移动的速度")]
    [SerializeField]
    private float MoveSpeed = 2f;


    //用于设置怪物对象的物理属性
    private Rigidbody2D m_Rigidbody;
    // 用于保存当前的水平移动速度
    private float m_CurrentMoveSpeed;

    // 获取组件引用
    private void Awake() {
        m_Rigidbody = GetComponent<Rigidbody2D>();
    }

    // 设置字段的初始值
    private void Start() {
        if(FacingRight) {
            m_CurrentMoveSpeed = MoveSpeed;
        } else {
            m_CurrentMoveSpeed = -MoveSpeed;
        }
    }

    // 执行和物理相关的代码
    private void FixedUpdate() {
        m_Rigidbody.velocity = new Vector2(m_CurrentMoveSpeed, m_Rigidbody.velocity.y);
    }

    // 在Wander.cs脚本被禁用时被调用
    private void OnDisable() {
        // 设置水平方向上的速度为0
        m_Rigidbody.velocity = new Vector2(0f, m_Rigidbody.velocity.y);
    }

    // 转向函数
    public void Flip() {
        FacingRight = !FacingRight;

        m_CurrentMoveSpeed *= -1;
        
        this.transform.localScale = Vector3.Scale(new Vector3(-1, 1, 1), this.transform.localScale);
    }
}

代码说明：
  这里，我们将FacingRight的可见性变为public，且在Filp方法中，我们动态地更新FacingRight字段的值。这是为了在生成预设时，我们能动态地决定预设被实例化之后要往那边运动。

  编辑完成之后，我们删除场景中的AlienSlug和AlienShip物体，然后新建一个名为Generator的Empty GameObject。接着，我们为Generator物体创建一个名为EnemyGenerator的Empty GameObject，并将Generator.cs添加到EnemyGenerator物体上。最后，我们将Prefab Orientation设置为Random，并将Assets\Prefabs\Character下的AlienShip和AlienSlug拖拽到Prefabs的赋值框，再运行游戏，我们可以看到场景中不断有随机朝向的怪物在EnemyGenerator的位置处产生。

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添加粒子特效

  此时，怪物是在场景中凭空出现，为了在随机生成怪物时增加提示，我们为EnemyGenerator增加粒子特效。首先，我们为EnemyGenerator物体添加Particle System组件。

EnemyGenerator物体的Particle System组件设置：

• Main Module:
  • Looping: false
  • Start Lifetime: 0.7
  • Start Speed: 0
  • Start Size(Random Between Two Constants): (0.9, 1)
  • Start Rotation(Random Between Two Constants): (0, 360)
  • Start Color: (173, 173, 173, 255)
  • Scaling Mode: Shape
  • Play On Awake: false
• Emission:
  • Rate Over Time: 0
  • Brusts:
    • Element1： Time(0.000), Count(1), Cycles(1), Interval(0.010)
• Shape:
  • Shape: Sphere
  • Radius: 0.01
• Color over Lifetime:
  • Color(Gradient):
    • 左上角：Aplha(255), Location(78.8%)
    • 右上角：Aplha(0), Location(100%)
    • 左下角：Color(90, 90, 90), Location(0%)
    • 右下角：Color(90, 90, 90), Location(100%)
      
• Size over Lifetime:
  • Size(Random Between Two Curves):
    • 上面是从(0, 0.32)到(1, 1)的曲线
    • 下面是从(0, 0.25)到(1, 0.85)的曲线
    • 纵坐标的最大值为10
    • 曲线的走势可以根据自己喜好调整
      
• Render
  • Material: Assets\Materials下的part_star
  • Max Particle Size: 10
  • Sorting Layer: Character
  • Order In Layer: 5

  设置完毕之后再次运行游戏，可以看到当怪物随机生成时，会出现发光的粒子效果。至此，我们已经完成EnemyGenerator的制作。

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给场景添加多个EnemyGenerator

  EnemyGenerator制作完毕之后，我们要在场景里面加入多个EnemyGenerator。我们可以直接复制现有的EnemyGenerator，但如果后面我们需要对EnemyGenerator进行修改，那么我们就需要对所有的EnemyGenerator物体修改一遍，效率低下，且容易出错。

  而前面提到，当我们修改Prefab的时候，Prefab在场景中的所有实例对象都会被修改，因此，我们选择将EnemyGenerator制作为Prefab。首先，我们在Assets\Prefabs下创建一个名为Generators的文件夹，然后将EnemyGenerator物体拖拽至Assets\Prefabs\Generators下将其制作为Prefab。接着，我们将EnemyGenerator的Prefab往场景里面拖拽两次，创建两个EnemyGenerator的Prefab实例对象。最后，我们在Generator物体下创建一个名为EnemyGenerators的Empty GameObject，将EnemyGenerator、EnemyGenerator(1)和EnemyGenerator(2)拖拽至EnemyGenerators下成为其子物体。

  当然，我们不能让怪物在场景中间生成，所以我们需要调整EnemyGenerator、EnemyGenerator(1)和EnemyGenerator(2)的位置。

它们的位置信息如下：

• EnemyGenerator: Position(-15.5, 15, 0)
• EnemyGenerator(1): Position(0, 15, 0)
• EnemyGenerator(2): Position(15.5, 15, 0)

  调整完成之后，运行游戏，可以看到空中不断落下随机生成的怪物。

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后言

  至此，我们已完成实现随机生成更多怪物的所有工作。本篇文章涉及到的一些数值参数，大家可以根据自己的喜好进行修改。最后，本篇文章所做的修改，可以在PotatoGloryTutorial这个仓库的essay12分支下看到，读者可以clone这个仓库到本地进行查看。

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参考链接

1. Unity的Prefabs
2. InvokeRepeating说明