【Unity项目实践】FPS项目复盘及关键技术要点

概述

之前做过一个小型的FPS项目，基本实现了以下这些功能点：

• 人物移动：前进后退、鼠标调整视角、右键瞄准；模拟后坐力、初步处理武器穿模的问题。
• 怪物生成：在地图上放置怪物生成点，实现怪物随机从这些生成点上生成；并通过对象池实现怪物的回收利用。
• 武器系统：实现了武器切换、换弹，目前的武器包括手枪、狙击枪、刀等；运用了继承，通过继承武器基类提高了开发效率。
• 武器交互：实现了伤害判定和UI的更新。

人物移动

Unity自带的FirstPersonController可以实现基本的人物移动功能，我们自己撰写脚本的时候只需要补充一些细节。

（1）后坐力

后坐力 = 镜头抖动 + 弹道偏移

这里我们先简单模拟一下镜头抖动，镜头抖动是指开枪之后先左右小幅度抖动+向上移位一段时间，再缓慢复位，代码如下：

IEnumerator ShootRecoil_Camera(float recoil)
    {
        float xOffset = Random.Range(0.3f, 0.6f) * recoil;//开枪之后会有一个向上抬的效果
        float yOffset = Random.Range(-0.15f, 0.15f) * recoil;
        firstPersonController.xRotOffset = xOffset;
        firstPersonController.yRotOffset = yOffset;
                //模拟停留一下之后又往下偏
        for (int i=0; i<6; i++)
        {
            yield return null;
        }
        firstPersonController.xRotOffset = 0;
        firstPersonController.yRotOffset = 0;
    }

（2）处理对象穿模

常见的有以下三种处理方式：

• 添加碰撞体
• 碰到墙的时候把枪竖起来或者背起来
• 利用第二个摄像机制造一种没有穿墙的假象

这个项目中使用了第三种，这种方式主要是利用摄像机的层级选择。我们将武器设置成一个单独的层级，在主摄像机中取消勾选这个武器的层级，同时我们在主摄像机的位置再创建第二个摄像机，使其只拍摄武器这个层级，并且将第二个摄像机的层级设置在主摄像机之上。这样就算穿模了，武器的图像还是显示在别的物体之上，视觉上没有穿模。

怪物生成

（1）随机生成

创建一个GameController脚本，用来管理场景中的怪物生成点，生成怪物的时候在这些生成点中随机选择位置。

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

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    public static GameManager Instance;
    public Transform[] Points;
    void Start()
    {
        Instance = this;
    }

    public Vector3 GetPoints()
    {
        return Points[Random.Range(0, Points.Length)].position;
    }
}

（2）对象池管理

生成的时候如果池子里有，就从池子里拿，这里用到了队列，代码如下：

  public List<ZombieController> zombies;//当前场景中的僵尸  
  private Queue<ZombieController> zombiePool = new Queue<ZombieController>();//备用僵尸，这里用到了对象池
  public Transform Pool;

void Start()
    {
        StartCoroutine(CheckZombie());
    }

    // 检查僵尸
    IEnumerator CheckZombie()
    {
        while (true)
        {
            yield return new WaitForSeconds(1);
            // 僵尸数量不够，产生僵尸
            if (zombies.Count<3)
            {
                // 池子里面有，从池子拿
                if (zombiePool.Count>0)
                {
                    ZombieController zb = zombiePool.Dequeue();//出队
                    zb.transform.SetParent(transform);
                    zb.transform.position = GameManager.Instance.GetPoints();
                    zombies.Add(zb);//添加到当前场景中的僵尸中
                    zb.gameObject.SetActive(true);
                    zb.Init();
                    yield return new WaitForSeconds(2);
                }
                // 池子没有，就实例化
                else
                {
                    GameObject zb = Instantiate(prefab_Zombie, GameManager.Instance.GetPoints(), Quaternion.identity, transform);
                    zombies.Add(zb.GetComponent<ZombieController>());
                }
            }
        }
    }

怪物死亡的时候就加入到对象池中：

public void ZombieDead(ZombieController zombie)
    {
        zombies.Remove(zombie);
        zombiePool.Enqueue(zombie);//入队
        zombie.gameObject.SetActive(false);
        zombie.transform.SetParent(Pool);
    }

武器系统

武器系统的核心点在于：为了提升开发效率，我们使用一个武器基类来实现所有的武器共性的逻辑。

比如我们会有不同的枪存在，那么枪的基类中主要包括如下部分：

• 数值：包括最大子弹数、当前子弹数、备用子弹数、伤害数值、后坐力数值等
• 初始化：进入游戏的时候需要先给武器初始赋值
• 拿到武器：初始化数值、播放拿起武器的动画、播放音效等
• 退出武器：播放退出动画、音效等
• 效果：包含音效和视觉特效的播放时间点
• 开枪效果：一些共性的开枪效果，比如弹坑、音效、射线检测等

下面详细记录一下一些细节：开镜+关键帧事件。

（1）开镜

主要用于狙击枪，狙击枪射程远、伤害高，一般是右键开镜之后获得一个放大的视野进行瞄准再射击。主要流程如下：

（2）添加关键帧事件

游戏中有很多的动画，我们可以在动画的关键帧上添加脚本。

找到相应的动画片段，选择合适的位置，例如动画开始或者结束的时候，点击Events左侧的图标进行事件添加。然后在动画所属的物体上添加脚本撰写同名方法，就会在动画播放到这一帧的时候启动这个事件了。

武器交互

（1）射线检测

运用了Unity中的Raycast这个API，文档内容如下：

​​https://docs.unity3d.com/ScriptReference/Physics.Raycast.html​​

使用射线检测的步骤：

• 从摄像机发射一条射线
• 如果可以穿墙，返回一个数组；如果不能穿墙，返回碰到的第一个对象
• 判断打到的物体是不是可以打的怪物
• 如果是，那么实例化一个命中怪物的效果，并且做数值更新；如果不是，实例化一个普通的弹坑

第一段代码：射线检测

Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);//从主摄像机发射出一条射线

        if (canThroughWall)
        {
            //Physics.RaycastNonAlloc(ray, hitInfos, 1500f);
            RaycastHit[] raycastHits = Physics.RaycastAll(ray, 1500f);
            for (int i = 0; i < raycastHits.Length; i++)
            {
                HitGameObject(raycastHits[i]);
            }
        }
        else
        {
            if (Physics.Raycast(ray, out RaycastHit hitInfo, 1500f))
            {
                HitGameObject(hitInfo);
            }
        }

第二段代码：伤害判定

private void HitGameObject(RaycastHit hitInfo)
    {
        //判断是不是打到了僵尸
        if(hitInfo.collider.gameObject.CompareTag("Zombie"))
        {
            //实例化一个命中效果
            GameObject go = Instantiate(prefab_BulletEF[1], hitInfo.point, Quaternion.identity);
            go.transform.LookAt(Camera.main.transform);
            //僵尸的逻辑
            ZombieController zombie = hitInfo.collider.gameObject.GetComponent<ZombieController>();
            if (zombie == null) zombie = hitInfo.collider.gameObject.GetComponent<ZombieController>();
            zombie.Hurt(attackValue); 
        }
        else if (hitInfo.collider.gameObject!= player.gameObject)
        {
            GameObject go = Instantiate(prefab_BulletEF[0], hitInfo.point, Quaternion.identity);
            go.transform.LookAt(Camera.main.transform);
        }
    }