3D游戏编程与设计做业05

3D游戏编程与设计做业05

• 单例设计模式
• 鼠标打飞碟（Hit UFO）游戏
• 要求
• 游戏内容要求
• 程序设计要求
• 程序设计
• MVC架构
• 场景单实例的工厂
• 游戏规则说明
• 详细代码
• 游戏演示视频
• 编写一个简单的自定义Component
• 参考文献

单例设计模式

单例（Singleton）模式的定义：指一个类只有一个实例，且该类能自行建立这个实例的一种模式。
单例模式有3个特色：

1. 单例类只有一个实例对象；
2. 该单例对象必须由单例类自行建立；
3. 单例类对外提供一个访问该单例的全局访问点

• 单例类的构造函数为私有，外部类没法调用构造函数，没法生成多个实例
• 单例类必须自身定义一个静态私有实例，并向外提供一个静态的公有函数用于建立或获取该静态实例

单例模式一般有两种实现形式：

• 懒汉式单例
  类加载时没有生成单例，只有当第一次调用getInstance方法时才去建立这个单例
• 饿汉式单例
  类一旦加载就建立一个单例，保证在调用getInstance方法以前单例已经存在了

鼠标打飞碟（Hit UFO）游戏

要求

游戏内容要求

• 游戏有 n 个 round，每一个 round 都包括10 次 trial；
• 每一个 trial 的飞碟的色彩、大小、发射位置、速度、角度、同时出现的个数均可能不一样。它们由该 round 的 ruler 控制；
• 每一个 trial 的飞碟有随机性，整体难度随 round 上升；
• 鼠标点中得分，得分规则按色彩、大小、速度不一样计算，规则可自由设定。

程序设计要求

• 使用带缓存的工厂模式管理不一样飞碟的生产与回收，该工厂必须是场景单实例的！具体实现见参考资源 Singleton 模板类
• 近可能使用前面 MVC 结构实现人机交互与游戏模型分离

程序设计

MVC架构

首先搭建MVC架构，其中的MVC架构模型能够直接借用（copy）上一次牧师与魔鬼游戏的架构设计代码。

• 模型

  • 架构模型
    • ISceneController(interface)
    • SSAction(继承ScriptableObject)
    • SSActionEventType(enum类型）
    • ISSActionCallback(interface）
    • SequenceAction(继承SSAction和ISSActionCallback）
    • SSDirector(继承System.Object）
    • SSActionManager(继承MonoBehaviou和ISSActionCallback)
    • Singleton<T>
  • 游戏对象模型
    • UFOData(继承MonoBehaviour)
    • UFOFactory(继承MonoBehaviour)
    • Judge(继承MonoBehaviour)
    • JoyStick(继承MonoBehaviour)
    • SpaceCraft
  • 动做事件模型
    • FlyAction(继承SSAction)
    • FlyActionManger(继承SSActionManager)
    • IUserAction用户动做列表(interface)

  动做	参数	结果
  启动游戏	无	游戏初始界面
  从新开始	无	游戏初始界面
  用户点击游戏界面	点击位置pos	击中飞碟与否

• 控制器

  • Controller(继承MonoBehaviour，ISceneController，IUserAction)

• 界面

  • UserGUI

场景单实例的工厂

应本次程序设计的要求，还须要使用带缓存的工厂模式管理不一样飞碟的生产与回收，该工厂必须是场景单实例的。

工厂模式
意图：定义一个建立对象的接口，让其子类本身决定实例化哪个工厂类，工厂模式使其建立过程延迟到子类进行。
关键代码：建立过程在其子类执行。

在本例中运用模板，能够为每一个MonoBehaviour子类建立一个对象的实例。Singleton代码如图所示：

//Singleton.cs
public class Singleton<T> : MonoBehaviour where T : MonoBehaviour
{

	protected static T instance;

	public static T Instance {  
		get {  
			if (instance == null) { 
				instance = (T)FindObjectOfType (typeof(T));  
				if (instance == null) {  
					Debug.LogError ("An instance of " + typeof(T) +
					" is needed in the scene, but there is none.");  
				}  
			}  
			return instance;  
		}  
	}
}

要使用场景单例，只须要将MonoBehavior子类对象挂载到任何一个游戏对象上便可，而后在任意位置能够经过Singleton<YourMnoType>.Instance得到该对象。

游戏规则说明

1. 每一轮游戏，生命值为6；每未击中一个飞碟则扣除1点生命值；当生命值降为0时，游戏结束
2. 鼠标点击飞碟可击中飞碟，每击中一个飞碟可得到5分
3. 达到10分可进入第二回合；达到25分可进入第三回合
4. 第一个回合飞碟颜色为绿色；第二个回合飞碟颜色为蓝色；第三个回合飞碟颜色为红色
5. 用wasd键控制飞机上左下右移动，保证飞机不要与飞碟发生碰撞，不然生命值将直接降为0，游戏结束
6. 随着回合数的增长，飞碟出现和移动速度将加快

详细代码

代码传送门

游戏演示视频

前往B站观看游戏demo演示视频

编写一个简单的自定义Component

要求：用自定义组件定义几种飞碟，作成预制

• 参考官方脚本手册
• 实现自定义组件，编辑并赋予飞碟一些属性

例如，本次游戏设计中的 UFOInspector.cs(文件目录：Assets/Editor)

全部编辑器类的代码，都须要放在Editor文件夹下，只有这样Unity才能正确的识别这代码。Editor的名字对就行，放在哪倒无所谓。

using UnityEditor;
using UnityEngine;
using System.Collections;

// Custom Editor using SerializedProperties.
// Automatic handling of multi-object editing, undo, and Prefab overrides.
[CustomEditor(typeof(UFOData))]
[CanEditMultipleObjects]
public class MyPlayerEditor : Editor
{
    SerializedProperty score;
    SerializedProperty color;
    //SerializedProperty direction;
    SerializedProperty scale;

    void OnEnable()
    {
        // Setup the SerializedProperties.
        score = serializedObject.FindProperty("score");
        color = serializedObject.FindProperty("color");
        //direction = serializedObject.FindProperty("direction");
        scale = serializedObject.FindProperty("scale");
    }

    public override void OnInspectorGUI()
    {
        // Update the serializedProperty - always do this in the beginning of OnInspectorGUI.
        serializedObject.Update();

        // Show the custom GUI controls.
        EditorGUILayout.PropertyField(score, new GUIContent("score"));
        EditorGUILayout.PropertyField(color, new GUIContent("color"));
        //EditorGUILayout.PropertyField(scale, new GUIContent("direction"));
        EditorGUILayout.PropertyField(scale, new GUIContent("scale"));

        // Apply changes to the serializedProperty - always do this in the end of OnInspectorGUI.
        serializedObject.ApplyModifiedProperties();
    }

    // Custom GUILayout progress bar.
    void ProgressBar(float value, string label)
    {
        // Get a rect for the progress bar using the same margins as a textfield:
        Rect rect = GUILayoutUtility.GetRect(18, 18, "TextField");
        EditorGUI.ProgressBar(rect, value, label);
        EditorGUILayout.Space();
    }
}

参考文献

潘老师的课程网站
singleton详解
工厂模式