HW6 物理系统与碰撞

1、改进飞碟（Hit UFO）游戏：

• 游戏内容要求：
  1. 按 adapter模式 设计图修改飞碟游戏
  2. 使它同时支持物理运动与运动学（变换）运动

设计思路：

​ 在作业5的基础上结构未有较大改变，只是按照本次作业的要求修改了代码。

​

实现过程：

1. 修改BaseCode.cs：

   • 在作业5的基础上，新增一个mode，使UFO同时支持物理运动（受重力影响）和运动学运动（不受重力影响），通过枚举类型实现，代码如下：

     public enum ActionMode {PHYSICS, KINEMATIC}
     

   • 新增一个根据mode控制飞碟飞行属性的接口IActionManager，代码如下：

     public interface IActionManager {
     	GameObject GetDisk(int round, ActionMode mode);
     }
     

     修改后的BaseCode.cs总体代码如下：

     using System.Collections;
     using System.Collections.Generic;
     using UnityEngine;
     using UFO;
     	//基础属性
     namespace UFO {
     	public class Disk : MonoBehaviour {
     	    public float size;  		//大小
     	    public Color color; 		//颜色
     	    public float speed; 		//速度
     	    public Vector3 position;  	//初始位置
     	    public Vector3 direction;  	//运动方向
     	}
     	
     	public class Director : System.Object {
     		private static Director _instance;
     		public ISceneController currentSceneController { get; set; }
     		public static Director getInstance() {
     			if (_instance == null) {
     				_instance = new Director();
     			}
     			return _instance;
     		}
     	}
     
     	public enum ActionMode {PHYSICS, KINEMATIC}
     
     	public interface ISceneController {		// 加载场景
     		void Init ();
     		SceneController  getSceneController();
     		ActionMode getMode();
     		void setMode(ActionMode mode);
     		int getGameBegin();
     		void setGameBegin(int g);
     	}
     
     	public interface IActionManager {
     		GameObject GetDisk(int round, ActionMode mode);
     	}
     }
     

2. 修改DiskFactory.cs：

   新增实现IActionManager接口的功能，将作业5中设定的飞碟皆受重力作用修改为仅当mode为PHYSICS时增加Rigidbody，即移除原本的刚体组件，并仅当mode为PHYSICS时添加重力作用：

           if(mode == ActionMode.PHYSICS) {
               newDisk.AddComponent<Rigidbody>();
               newDisk.GetComponent<Rigidbody>().AddForce(Vector3.down * 9.8f, ForceMode.Acceleration);
           }
   

3. FirstSceneController.cs：

   • 新增get、set方法；

   • 增加mode作为成员变量，并将其传递给DiskFactory的GetDisk()函数生成所需的UFO；

     总体代码如下：

     using System.Collections;
     using System.Collections.Generic;
     using UnityEngine;
     using UFO;
     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;
             }
         }
     }
     
     
     public class FirstSceneController : MonoBehaviour, ISceneController {
         public int diskFlyTimes;    // 已经发射的飞碟个数，每回合10个，最多30个
         public float time;          // 时间，用于控制飞碟发射间隔
         public int round;           // 当前回合数
         public Queue<GameObject> diskQueue = new Queue<GameObject>();   // 飞碟队列
         public SceneController  sceneCtrl;
         public int gameBegin;
     
     
         public ActionMode mode;     // 选择模式
     
         public ActionMode getMode() {
             return mode;
         }
     
         public void setMode(ActionMode m) {
             mode = m;
         }
     
         // Start is called before the first frame update
         void Start() {
             // 当前场景控制器
             Director.getInstance().currentSceneController = this;
             this.gameObject.AddComponent<DiskFactory>();
             this.gameObject.AddComponent<UserGUI>();
             Director.getInstance().currentSceneController.Init();       // 初始化FirstSceneController相关数据
         }
     
         // 初始化每个回合的飞碟队列,每个回合的飞碟属性不同
         void initQueue() {
             diskQueue.Clear();
     
             for(int i = 0; i < 10; i++)
                 diskQueue.Enqueue(Singleton<DiskFactory>.Instance.GetDisk(round, getMode()));
         }
     
         // Update is called once per frame
         void Update() {
             if(gameBegin == 1) {
                 // round = sceneCtrl.getRound();
                 time += Time.deltaTime;
                 // 发射飞碟的间隔回合数成反比
                 if(time >= 2.0f - 0.3 * round) {
                     if(diskFlyTimes >= 30) {                // 游戏结束
                         Reset();
                     } else if ((diskFlyTimes % 10) == 0 ) { // 更新回合（此步骤必须在发射飞碟前面）
                         round++;                            // 在initQueue()之前
                         sceneCtrl.addRound();               // 回合数增加
                         initQueue();                        // 初始化新的飞盘队列
                     }
     
                     if (diskFlyTimes < 30) {
                         time = 0;
                         ThrowDisk();                        // 发射飞盘
                         diskFlyTimes++;                     // 飞盘数增加
                         sceneCtrl.addTotal();               // 综费盘数增加
                     }
                 }
             }
         }
     
         public void ThrowDisk() {
             if(diskQueue.Count > 0) {
                 GameObject disk = diskQueue.Dequeue();
                 disk.GetComponent<Renderer>().material.color = disk.GetComponent<Disk>().color;
                 disk.transform.position = disk.GetComponent<Disk>().position;
                 disk.transform.localScale = disk.GetComponent<Disk>().size * disk.transform.localScale;
                 disk.SetActive(true);
                 disk.AddComponent<ActionManager>();
                 disk.GetComponent<ActionManager>().diskFly(disk.GetComponent<Disk>().direction, disk.GetComponent<Disk>().speed);
             }
         }
         public void Init() {
             sceneCtrl = new SceneController();          // SceneController元素归0
             diskFlyTimes = 0;
             time = 0;
             round = 0;
             gameBegin = 0;
             diskQueue.Clear();                          // 清空飞盘队列
         }
         public SceneController  getSceneController() {  // 返回SceneController
             return sceneCtrl;
         }
     
         public int getGameBegin() {
             return gameBegin;
         }
     
         public void setGameBegin(int g) {
             gameBegin = g;
         }
         void Reset() {                                  // 游戏重置
             this.gameObject.GetComponent<UserGUI>().reset = 1;
         }
     
     }
     
     

4. UserGUI.cs：

   • 新增模式选择功能，代码如下：

     using System.Collections;
     using System.Collections.Generic;
     using UnityEngine;
     using UFO;
     public class UserGUI : MonoBehaviour {
         public int reset;
         GUIStyle style;
     	GUIStyle buttonStyle;
     
     
         ActionMode mode;
     
         // Start is called before the first frame update
         void Start() { 
             // 初始化为1，选择模式
             reset = 1;
             style = new GUIStyle();
     		style.fontSize = 30;
     		style.normal.textColor = Color.green;
     
     		buttonStyle = new GUIStyle("button");
     		buttonStyle.fontSize = 30;
     		buttonStyle.normal.textColor = Color.green;
         }
     
         // Update is called once per frame
         void Update() {
     
         }
     
         private void OnGUI() {
             if(reset == 1) {
                 if(GUI.Button(new Rect(100, 250, 200, 80), "KINEMATIC", buttonStyle)){
                     mode = ActionMode.KINEMATIC;
                     Director.getInstance().currentSceneController.setMode(mode);
                     Director.getInstance().currentSceneController.Init();
                     Director.getInstance().currentSceneController.setGameBegin(1);
                     reset = 0;
                     return;
                 }else if(GUI.Button(new Rect(500, 250, 200, 80), "PHYSICS", buttonStyle)){
                     mode = ActionMode.PHYSICS;
                     Director.getInstance().currentSceneController.setMode(mode);
                     Director.getInstance().currentSceneController.Init();
                     Director.getInstance().currentSceneController.setGameBegin(1);
                     reset = 0;
                     return;
                 } 
             }else if(reset == 0) {
                 int round = Director.getInstance().currentSceneController.getSceneController().getRound();
                 int total = Director.getInstance().currentSceneController.getSceneController().getTotal();
                 int score = Director.getInstance().currentSceneController.getSceneController().getScore();
                 string text = "Round: " + round.ToString() + "\nTotal:  " + total.ToString() + "\nScores:  " + score.ToString();
                 GUI.Label(new Rect(10, 10, Screen.width, 50),text,style);      
             }
         }
     
     }
     

5. 游戏运行效果如下：
   
   

项目地址：
https://gitee.com/liuhz5/game-unity/tree/master/