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3D游戏第3次作业（牧师与魔鬼）

1.游戏对象运动的本质是什么？

对象位置属性，方向属性等的变化。

2.请用三种方法以上方法，实现物体的抛物线运动。（如，修改Transform属性，使用向量Vector3的方法）

用导数的方法，不断用当前position加上一个位移向量：
例如：（y=-x^2+3x)

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class NewBehaviourScript : MonoBehaviour
{public float speed;// Start is called before the first frame updatevoid Start(){}// Update is called once per framevoid Update(){float dx=Time.deltaTime*speed;Vector3 dir=new Vector3(dx,(-2*this.transform.position.x+3)*dx,0);this.transform.position+=dir;}
}

用lerp法

void Update(){float dx=Time.deltaTime*speed;Vector3 dir=new Vector3(dx,(-2*this.transform.position.x+3)*dx,0);this.transform.position=Vector3.Lerp(this.transform.position,this.transform.position+dir,1);}

用transl函数法：

 void Update(){float dx=Time.deltaTime*speed;Vector3 dir=new Vector3(dx,(-2*this.transform.position.x+3)*dx,0);this.transform.Translate(dir)；}

结果抛物线一样。

3.编程实践《牧师与魔鬼》

游戏规则：

1.你要运用智慧帮助3个牧师（圆球）和3个魔鬼（方块）渡河。
2.船最多可以载2名游戏角色。
3.船上有游戏角色时，你才可以点击这个船，让船移动到对岸。
4.当有一侧岸的魔鬼数多余牧师数时（包括船上的魔鬼和牧师），魔鬼就会失去控制，吃掉牧师（如果5.这一侧没有牧师则不会失败），游戏失败。
6.当所有游戏角色都上到对岸时，游戏胜利。

游戏截图：

开始游戏：

游戏失败：

游戏胜利：

游戏架构
使用了MVC架构。

场景中的所有GameObject就是Model，它们受到Controller的控制，比如说牧师和魔鬼受到MyCharacterController类的控制，船受到BoatController类的控制，河岸受到CoastController类的控制。
View就是UserGUI和ClickGUI，它们展示游戏结果，并提供用户交互的渠道（点击物体和按钮）。
Controller：除了刚才说的MyCharacterController、BoatController、CoastController以外，还有更高一层的Controller：FirstController（场景控制器），FirstController控制着这个场景中的所有对象，包括其加载、通信、用户输入。
最高层的Controller是Director类，一个游戏中只能有一个实例，它控制着场景的创建、切换、销毁、游戏暂停、游戏退出等等最高层次的功能。
Director
Director的定义：

public class Director : System.Object {private static Director _instance;public SceneController currentSceneController { get; set; }public static Director getInstance() {if (_instance == null) {_instance = new Director ();}return _instance;}
}

Director是最高层的控制器，运行游戏时始终只有一个实例，它掌控着场景的加载、切换等，也可以控制游戏暂停、结束等等。

虽然Director控制着场景，但是它并不控制场景中的具体对象，控制场景对象的任务交给了SceneController（场景控制器），我们等一下会谈到。

Director类使用了单例模式。第一次调用Director.getInstance()时，会创建一个新的Director对象，保存在_instance，此后每次调用getInstance，都回返回_instance。也就是说Director最多只有一个实例。这样，我们在任何Script中的任何地方通过Director.getInstance()都能得到同一个Director对象，也就可以获得同一个currentSceneController，这样我们就可以轻易实现类与类之间的通信，比如说我在其他控制器中就可以使用Director.getInstance().somethingHappen()来告诉导演某一件事情发生了，导演就可以在somethingHappen()方法中做出对应的反应。

SceneController接口
SceneController接口定义：

public interface SceneController {void loadResources ();
}

interface（接口）不能直接用来创建对象！必须先有一个类实现（继承）它，在我的这个游戏中就是FirstController类。
SceneController 是用来干什么的呢？它是导演控制场景控制器的渠道。在上面的Director 类中，currentSceneController （FirstController类）就是SceneController的实现，所以Director可以调用SceneController接口中的方法，来实现对场景的生杀予夺。在这个游戏中SceneController的定义非常简单，因为这个游戏做得并不完整。我们刚才说过导演可以加载、切换、销毁场景、暂停游戏，所以SceneController 还可以规定void switchScene()、void destroyScene()、void pause()这些方法，供给导演来调用。

Moveable
Moveable是一个可以挂载在GameObject上的类：

public class Moveable: MonoBehaviour {readonly float move_speed = 20;// change frequentlyint moving_status;  // 0->not moving, 1->moving to middle, 2->moving to destVector3 dest;Vector3 middle;void Update() {if (moving_status == 1) {transform.position = Vector3.MoveTowards (transform.position, middle, move_speed * Time.deltaTime);if (transform.position == middle) {moving_status = 2;}} else if (moving_status == 2) {transform.position = Vector3.MoveTowards (transform.position, dest, move_speed * Time.deltaTime);if (transform.position == dest) {moving_status = 0;}}}public void setDestination(Vector3 _dest) {dest = _dest;middle = _dest;if (_dest.y == transform.position.y) {  // boat movingmoving_status = 2;}else if (_dest.y < transform.position.y) {  // character from coast to boatmiddle.y = transform.position.y;} else {                                // character from boat to coastmiddle.x = transform.position.x;}moving_status = 1;}public void reset() {moving_status = 0;}
}

GameObject挂载上Moveable以后，Controller就可以通过setDestination()方法轻松地让GameObject移动起来。

在这里我没有让物体直接移动到目的地dest，因为那样可能会直接穿过河岸物体。我用middle来保存一个中间位置，让物体先移动到middle，再移动到dest，这就实现了一个折线的移动，不会穿越河岸。moving_status记录着目前该物体处于哪种移动状态。

MyCharacterController
MyCharacterController封装了一个GameObject，表示游戏角色（牧师或恶魔）。

public class MyCharacterController {readonly GameObject character;readonly Moveable moveableScript;readonly ClickGUI clickGUI;readonly int characterType; // 0->priest, 1->devil// change frequentlybool _isOnBoat;CoastController coastController;public MyCharacterController(string which_character) {if (which_character == "priest") {character = Object.Instantiate (Resources.Load ("Perfabs/Priest", typeof(GameObject)), Vector3.zero, Quaternion.identity, null) as GameObject;characterType = 0;} else {character = Object.Instantiate (Resources.Load ("Perfabs/Devil", typeof(GameObject)), Vector3.zero, Quaternion.identity, null) as GameObject;characterType = 1;}moveableScript = character.AddComponent (typeof(Moveable)) as Moveable;clickGUI = character.AddComponent (typeof(ClickGUI)) as ClickGUI;clickGUI.setController (this);}public void setName(string name) {character.name = name;}public void setPosition(Vector3 pos) {character.transform.position = pos;}public void moveToPosition(Vector3 destination) {moveableScript.setDestination(destination);}public int getType() {  // 0->priest, 1->devilreturn characterType;}public string getName() {return character.name;}public void getOnBoat(BoatController boatCtrl) {coastController = null;character.transform.parent = boatCtrl.getGameobj().transform;_isOnBoat = true;}public void getOnCoast(CoastController coastCtrl) {coastController = coastCtrl;character.transform.parent = null;_isOnBoat = false;}public bool isOnBoat() {return _isOnBoat;}public CoastController getCoastController() {return coastController;}public void reset() {moveableScript.reset ();coastController = (Director.getInstance ().currentSceneController as FirstController).fromCoast;getOnCoast (coastController);setPosition (coastController.getEmptyPosition ());coastController.getOnCoast (this);}
}

UserAction
这个接口实际上使用了门面模式。
FirstController必须要实现这个接口才能对用户的输入做出反应。

public interface UserAction {void moveBoat();void characterIsClicked(MyCharacterController characterCtrl);void restart();
}

在这个游戏中，对用户输入做出反应，有这三个方法就够了。
UserAction是如何得到用户的输入的呢？原来，在ClickGUI和UserGUI这两个类中，都保存了一个UserAction的引用。当ClickGUI监测到用户点击GameObject的时候，就会调用这个引用的characterIsClicked方法，这样FirstController就知道哪一个游戏角色被点击了。UserGUI同理，只不过它监测的是“用户点击Restart按钮”的事件。

ClickGUI
ClickGUI类是用来监测用户点击，并调用SceneController进行响应的

public class ClickGUI : MonoBehaviour {UserAction action;MyCharacterController characterController;public void setController(MyCharacterController characterCtrl) {characterController = characterCtrl;}void Start() {action = Director.getInstance ().currentSceneController as UserAction;}void OnMouseDown() {if (gameObject.name == "boat") {action.moveBoat ();} else {action.characterIsClicked (characterController);}}
}

我们可以看到UserAction action实际上是FirstController的对象，它实现了UserAction接口。ClickGUI与FirstController打交道，就是通过UserAction接口的API。ClickGUI不知道这些API是怎么被实现的，但它知道FirstController类一定有这些方法。

项目代码

项目源码