Unity3D自带例子AngryBots的分析.docx
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Unity3D自带例子AngryBots的分析
研究一下Unity3d自带的AngryBots项目，了解基本的游戏运行机制：
1.人物的动作控制逻辑
***Player对象***
[外形]
Player对象里有一个对象具有SkinnedMeshRenderer组件，该组件使用的Mesh名为main_player_lorez。
类似的还有表达武器的，名为main_weapon001的GameObject。
[操作]:
（InputManager）
**移动**
定义：
移动在InputManager里添加了2种操作方式：
水平移动，名为Horizontal
垂直移动，名为Vertical
并设置了一些属性，比如对应的按键，加速度，类型等等。
在脚本（PlayerMoveController.js）里，通过Input.GetAxis（"Horizontal"）和Input.GetAxis（"Vertical"）获得玩家的按键状态转化成的运动方向。
并储存在MovementMotor.js脚本定义的movementDirection变量里。
实现：
Player添加了RigidBody组件，该组件提供了按物理规律改变GameObject的Transform的能力。
在FreeMovementMotor.js脚本里，定义了一些参数，用于和movementDirection一起，计算出作用于RigidBody对象上的力（Force）。
角色就开始向指定方向移动了。
**面向（facingDirection）**
直接使用Input.mousePosition作为屏幕坐标,用角色所在位置定义一个平面，求得射线焦点，将该角色所在位置到该点的方向作为面向。
并储存在MovementMotor.js脚本定义的facingDirection变量里。
[动作播放]:
PlayerAnimation（Script）（PlayerAnimation.js）
varmoveAnimations:
MoveAnimation[];因为是public变量，所以可以在inspector中直接修改,
例子中定义了6个动作run_forward/run_backward/run_right/run_left和idle/turn。
由于这个例子里角色的动作定义了6个clip，和上述6个动作名称一一对应。
动作的播放不是在转向发生，或是ASWD按下时发生的。
该脚本对比Player的Transform在2帧内的变化，根据面向、移动方向，计算出具体播放哪个动作。
同时，有动作混合逻辑，使得动作的切换是有过程并且平滑的。
上半身转动到一定角度，下半身也会调整，这个也是逻辑做的功能。
2.从射击到命中的整个处理流程，射击特效的制作原理
[创建子弹]
Cache对象
ObjectCache类
varprefab:
GameObject;
varcacheSize:
int=10;
Spawner.js
varcaches:
ObjectCache[];
functionAwake（）{
caches[i].Initialize（）;
}
staticfunctionSpawn（...）;
staticfunctionDestroy（...）;
有一个对象cache池，即为objectCache对象的实例，
该对象初始化固定数量的对象实例，并顺序的提供对象实例。
Spawner对象按Prefab类型将多个ObjectCache对象组织起来，
并通过Spawn和Destroy函数提供统一的接口来创建和销毁各种对象实例--例如子弹，导弹。
[发射子弹的时机]
WeaponSlot
TriggerOnMouseOrJoystick.js
publicvarmouseDownSignals:
SignalSender;
publicvarmouseUpSignals:
SignalSender;
SignalSender.js
publicfunctionSendSignals（sender:
MonoBehaviour）
publicvarreceivers:
ReceiverItem[];
AutoFire.js
functionUpdate（）
if（firing）{
if（Time.time>lastFireTime+1/frequency）{
vargo:
GameObject=Spawner.Spawn（bulletPrefab,spawnPoint.position,spawnPoint.rotation*coneRandomRotation）asGameObject;
WeaponSlot（GameObject）对象有一个脚本组件,名为TriggerOnMouseOrJoystick
该脚本的update方法通过Input.GetMouseButtonDown（0）来监测鼠标左键的按下状态，同时使用SignalSender对象将事件Fire出去。
SignalSender本质上来说是一个发布订阅模式,EventSource通过声明SignalSender变量，
来声明会发起的事件（eventname），并在必要的时机，调用SignalSender.SendSignals（this）来fire事件。
事件的接收方由SignalSender的receivers变量给出。
因为它是个全局变量，所以可以在inspector里设置。
客户方的处理逻辑和事件源就是通过这样的方式关联起来的。
事件的名称也是通过inspector来设置的。
SendSignals方法接受的参数为MonoBehaviour类型，因此可以通过这个事件机制，在不同的脚本中调用不同的功能。
由于GameObject的SendMessage的实现原理，只需要保证事件的接收方包含与事件名称相同的函数，即会被自动调用。
（疑惑：
这种方式是不带参数的，如果需要对Event做额外的参数传递怎么办呢？
能想到的是在一个公共的地方做数据交换）
通过SignalSender，武器的逻辑状态--"开火"--已经被逻辑识别了，例子将结果保存在AutoFire脚本的firing变量中。
开火后，在AutoFire里，激活了子弹的实例对象。
[开火的特效]
WeaponSlot
AutoFire.js
muzzleFlashFront.active=true;
audio.Play（）;
通过SignalSender，武器的逻辑状态--"开火"--已经被逻辑识别了，
例子将结果保存在AutoFire脚本的firing变量中。
同一时刻，也播放了一些开火的特效：
*武器开火的音效，这只是调用AudioSource组件。
*武器枪口的火花，muzzleFlashFront对象，在inspector中指定为一个GameObject。
其中包含一些Mesh和一个Light，以及一个将Mesh旋转和缩放以达到比较酷的喷射火光的脚本。
*人物的射击动作--通过另一组监听实现的，不在AutoFire脚本中触发。
[命中时的事情]
PerFrameRaycast.js
privatevarhitInfo:
RaycastHit;
AutoFire.js（命中判定）
varhitInfo:
RaycastHit=raycast.GetHitInfo（）;
AutoFire.js（击退敌人）
varforce:
Vector3=transform.forward*（forcePerSecond/frequency）;
hitInfo.rigidbody.AddForceAtPosition（force,hitInfo.point,ForceMode.Impulse）;
AutoFire.js（播放击中的音效）
varsound:
AudioClip=MaterialImpactManager.GetBulletHitSound（hitInfo.collider.sharedMaterial）;
AudioSource.PlayClipAtPoint（sound,hitInfo.point,hitSoundVolume）;
游戏中实现的命中，和子弹飞行无关，是通过PerFrameRaycast.js脚本提供的射线查询结果来做的命中判定。
PerFrameRaycast每帧做一次射线查询，将得到的结果保存在hitInfo中。
AutoFire在update的时候，检查是否命中了对象。
如果命中了对象，计算各种伤害，并调用Health脚本组件的相关方法。
（Health相关的事情稍后详细描述）
[子弹的飞行]
子弹是一个名为InstanceBullet的GameObject，
它由名为InstanceBullet的Prefab对象来描述，
主要包含了一个表达子弹轨迹的长条形的mesh，和一个用于控制其飞行的脚本SimpleBullet.js。
SimpleBullet.js
functionUpdate（）{
tr.position+=tr.forward*speed*Time.deltaTime;
functionUpdate（）{
if（Time.time>spawnTime+lifeTime||dist<0）{
Spawner.Destroy（gameObject）;
SimpleBullet.js包含了一些参数，保证子弹有以下行为：
沿创建的方向飞行
有时限，时间到了会被休眠（Spawner.Destroy）
有距离上限，超过距离会休眠（Spawner.Destroy）
AutoFire.js
bullet.dist=hitInfo.distance;
除了上述2种方式消隐子弹实例外，子弹可以穿过场景里的石头，但是无法穿越箱子，也无法穿越将石头移开后露出的场景边界。
这是因为在AutoFire做命中判定的同时，根据射线查询的结果调整了子弹的距离上限参数。
3.怪物的激活、攻击、动作控制原理，你所遇到的第一个怪物KamikazeBuzzer的攻击特效的实现原理
[第1个KamikazeBuzzer]
SimpleBuzzers7
EnemyArea.js
BoxCollider
KamikazeBuzzer
KamikazeMovementMotor.js
BuzzerKamikazeControllerAndAi.js
DestroyObject.js
Health.js
AudioSource
[外形]
buzzer_bot
[动作]
这个怪物的mesh没动作。
[激活]
EnemyArea.js
functionOnTriggerEnter（other:
Collider）{
if（other.tag=="Player"）
ActivateAffected（true）;
角色进入BoxCollider的范围时，会触发OnTriggerEnter，
这时会将SimpleBuzzers7的子对象KamikazeBuzzer设置为激活的。
挂载到KamikazeBuzzer对象上的脚本组件也就可以开始执行了。
[移动]
KamikazeMovementMotor.js
该脚本控制KamikazeBuzzer的刚体属性，根据参数和一定的计算规则计算出力，作用于刚体，让KamikazeBuzzer动起来，类似于Player的移动原理。
BuzzerKamikazeControllerAndAi.js
该脚本根据怪物和Player之间的位置关系，按一定计算规则算出KamikazeMovementMotor需要的参数，从而达到控制其移动的目的。
direction=（player.position-character.position）;
因为方向总是朝着player，所以看起来就有个“追击”的效果。
rechargeTimer<0.0f&&threatRange&&Vector3.Dot（character.forward,direction）>0.8f
这个判断达到了“追过头”的效果。
[攻击特效]
当移动流程里“追到了”条件达成后，主要调用DoElectricArc函数来表达攻击方式。
zapNoise=Vector3（Random.Range（-1.0f,1.0f）,0.0f,Random.Range（-1.0f,1.0f））*0.5f;
zapNoise=transform.rotation*zapNoise;
这里有些小随机，是为了让每次电到Player的位置不一样。
publicvarelectricArc:
LineRenderer;
electricArc.SetPosition（0,electricArc.transform.position）;
electricArc.SetPosition（1,player.position+zapNoise）;
主要靠LineRenderer来描述闪电弧。
LineRenderer用来构造若干条连续的线段，可以设置起始的宽度和结束的宽度。
[被击]
DamagePos（GameObject）
Transform（Component）
KamikazeBuzzer（GameObject）
Health.js
Health.js
privatevardamageEffect:
ParticleEmitter;
functionOnDamage（amount:
float,fromDirection:
Vector3）{
damageEffect.Emit（）;
DamagePos对象聚合了一个Transform组件，该组件为被击效果提供坐标信息。
KamikazeBuzzer聚合了一个Health.js，其中的damageEffect指定为ElectricSparksHitA（prefab）。
在之前子弹的命中流程中，被击中的target，会调用其Health组件的OnDamage函数。
KamikazeBuzzer的Health的OnDamage，就是创建ElectricSparksHitA（Clone）对象，从而达到播放被击特效。
[死亡和爆炸]
Health.js
publicvardieSignals:
SignalSender;
functionOnDamage（amount:
float,fromDirection:
Vector3）{
if（health<=0）
{
dieSignals.SendSignals（this）;
SpawnObject.js
functionOnSignal（）{
spawned=Spawner.Spawn（objectToSpawn,transform.position,transform.rotation）;
DestroyObject.js
functionOnSignal（）{
Spawner.Destroy（objectToDestroy）;
当health值减少到0及0以下，对象就被判定为死亡了。
DamagePos对象聚合了一个SpawnObject.js脚本。
在其OnSignal函数里创建一个ExplosionSequenceBuzzer（prefab）;
ExplosionSequenceBuzzer是用来表达爆炸效果的。
在其EffectSequencer.js脚本中，控制了一些粒子的变化。
KamikazeBuzzer对象聚合了一个DestroyObject.js脚本。
在其OnSignal函数里销毁了KamikazeBuzzer对象实例。
4.人物与怪相关的health处理相关流程
Player和怪物的血量，都是通过聚合一个Health.js脚本组件来完成。
伤害计算则是在各自的组件里独立编写计算的。
Player是AutoFire,KamikazeBuzzer是在其AI脚本里。
Health组件主要定义了
血量
被击特效
受伤的痕迹
被击事件
死亡事件
协作方式已经在分析Player和KamikazeBuzzer的行为方式时有所表述。
5.摄像机跟随与控制
PlayerMoveController.js
里面根据角色位置计算摄像机位置。
根据鼠标位置，微调摄像机位置。
6.雨滴相关效果的实现原理，包括雨滴掉落、落到地面产生的波纹、地表水面的实现与反射效果等
【雨滴】
[相关GameObject]
Rain表达雨声
RainBox表达雨滴
RainEffect将各种东西组织起来的Root对象
RainDrops雨滴掉落的Root对象
RainslpashesBig表达雨滴的大涟漪的Root对象
RainslpashesSmall表达雨滴的小涟漪的Root对象
splashbox表达涟漪
[Mesh&Material]
RainDrops_LQ0/1/2
RainsplashesBig_LQ0/1/2
RainsplashesSmall_LQ0/1/2
[Shader]
Rain
RainSplash
[组织关系]
Environment（dynamic）
RainEffects（位置000）
RainDrops（RainManager.js）
RainBox*N
RainBox.js
Rain（Shader）
RainDrops_LQ0（Mesh）
RainslpashesBig（RainsplashManager.js）
splashbox
RainsplashBox.js
RainSplash（Shader）
RainsplashesBig_LQ0（Mesh）
RainslpashesSmall
splashbox
RainsplashBox.js
RainSplash（Shader）
RainsplashesSmall_LQ0（Mesh）
[落雨]
RainManager.js
functionCreateMesh（）:
Mesh{
publicfunctionGetPreGennedMesh（）:
Mesh{
RainManager在运行期创建了雨幕的Mesh和Material，思路为在固定大小的长方体里，随机生成只有4个顶点的小片。
生成的对象和名字有关，即为GameObject.name+_LQ0/1/2，一共3种类型的Mesh，只是生成的片的位置，uv坐标等不一致。
RainBox.js
functionUpdate（）{
functionOnDrawGizmos（）{
Update里的逻辑让雨幕Mesh在Y方向上从上自下的循环运动，从而达到雨滴落下的效果。
OnDrawGizmos函数是为了在编辑期绘制雨幕的外形。
[涟漪的创建]
RainsplashManager.js
RainsplashBox.js
涟漪的创建方式和雨幕原理一样，只是在小片生成时的坐标，法线方向略有不同。
大涟漪和小涟漪只是创建的片的数量和区域大小不同而已。
[涟漪的扩散]
RainSplash（Shader）里，对传进来的定点上的uv坐标和颜色做了一定的变换，从而做出涟漪从小变大和逐渐消隐。
（疑问）材质从哪里指定的？
inspector手工指定？
（疑问）RainBox.js里的enable，禁止和允许了哪些调用?
【地表水面与反射】
[相关GameObject]
polySurface5097地表
RealtimeReflectionInWaterFlow.shader处理水面模拟和反射的shader
MainCameraReflectionMainCamera反射摄像机
RealtimeReflectionReplacement.shader备用的shader方案
MainCamera主摄像机
ReflectionFx.cs生成反射贴图的脚本
publicSystem.StringreflectionSampler="_ReflectionTex";反射贴图
reflectionMask
[关键代码]
ReflectionFx.cs
publicTransform[]reflectiveObjects;
privateCamerareflectionCamera;
publicLayerMaskreflectionMask;
计算反射摄像机的位置和朝向,将变换合并为反射矩阵
渲染到反射贴图
RealtimeReflectionInWaterFlow.shader
_ReflectionTex（"_ReflectionTex",2D）="black"{}
v2f_fullvert（appdata_fullv）
o.fakeRefl=EthansFakeReflection（v.vertex）;
fixed4frag（v2f_fulli）:
COLOR0
fixed4rtRefl=tex2D（_ReflectionTex,（i.screen.xy/i.screen.w）+nrml.xy）;
rtRefl+=tex2D（_FakeReflect,i.fakeRefl+nrml.xy*2.0）;
RealtimeReflectionReplacement.shader
[LateUpdate]
在LateUpdate里处理反射
因为反射需要等所有对象的运动都结束了。
[reflectiveObjects]
reflectiveObjects是可以产生反射的对象，手工添加的，例子里有3个，分别是：
polySurface5097
polySurface425
polySurface5095
[helperCameras为什么要Clear]
helperCameras从设计意图上来看，是为了支持游戏里任意数量的摄像机的反射，也就是ReflectionFx.cs的通用性。
为了确保一帧之内只渲染一次反射贴图，所以就clear了。
[被反射对象的筛选]
reflectionMask
可以被反射的对象必须是以下layer之一
Reflection
Player
Enemies
这个通过Inspector设置GameObject的Layer属性即可。
7.其它你觉着重要的主题
Coroutine.协程，协程不是多线程，是将代码的执行控制权转移出去的一种机制。
通过这种机制，可以让代码的执行流程不那么顺序化，达到各种模块协作的目的。
AudioSource音源对象，需要AudioClip载入声音资源，用AudioListener（ears）一起计算音频的声音大小。
Animation动画对象，控制骨骼动画相关，支持混合和IK。
WWW封装URL操作的类，可以支持http,https,file,
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