自制Unity小游戏TankHero-2D(4)关卡+小地图图标+碰撞条件分析
我在做这样一个坦克游戏，是仿照（http://game.kid.qq.com/a/20140221/028931.htm）这个游戏制作的。仅为学习Unity之用。图片大部分是自己画的，少数是从网上搜来的。您可以到我的github页面（https://github.com/bitzhuwei/TankHero-2D）上得到工程源码。
本篇主要记录关卡解析器、小地图图标和对碰撞的原理的探索，需要耐心分析。
关卡解析器
在一个关卡里，敌方坦克应该是一波一波地出现，每波敌人出现多少个，每个敌人是什么类型的坦克、出现在什么位置都应该是可配置的。这需要一个关卡解析器，把如下的文字解析为一个数据结构 Level
1 level
2 {
3 tank{0 0} |
4 tank{0 1} |
5 tank{0 2} |
6 tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} |
7 tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} |
8 tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} |
9 tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} |
10 tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2} tank{0 0} tank{0 1} tank{0 2}
11 }
这段文字的意思是，第一波敌人是类型编号为0，出生位置编号为0的1个坦克；第二波敌人是类型编号为0，出生位置编号为1的1个坦克；。。。
这种东西我喜欢用编译原理解决，因为我在（https://github.com/bitzhuwei/CGCompiler.git）有一个自己写的自动生成词法、语法分析器的工具。关于这个工具的介绍可参考我博客里关于编译原理的文章（在这里搜索"编译器"）。
先总结一下关卡的文法
1 <Level> ::= "level" "{" <StepList> "}";
2 <StepList> ::= <Step> <StepList> | null;
3 <Step> ::= "step" "{" <TankList> "}";
4 <TankList> ::= <Tank> <TankList> | null;
5 <Tank> ::= "tank" "{" <TankPrefab> <BornPoint> "}";
6 <TankPrefab> ::= number;
7 <BornPoint> ::= number;
然后用工具生成词法语法解析器代码。
剩下的就是自己写一下从语法树到数据结构的转换。代码如下。
1 public static Level GetValue(this SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler,
2 EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
3 {
4 if (syntaxTree == null) { return null; }
5
6 var result = new Level();
7 _GetLevel(result, syntaxTree);
8 return result;
9 }
10
11 private static void _GetLevel(Level result, SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
12 {
13 if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_Level___tail_levelLeave())
14 {
15 GetTankList(result, syntaxTree.Children[2]);
16 }
17 }
18
19 private static void GetTankList(Level level, SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
20 {
21 if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_TankList___tail_tankLeave()
22 || syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_TankList___tail_or_Leave())
23 {
24 var egg = GetTank(syntaxTree.Children[0]);
25 level.Add(egg);
26 GetTankList(level, syntaxTree.Children[1]);
27 }
28 else if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_TankList___tail_rightBrace_Leave())
29 {
30 //nothing to do
31 }
32
33 }
34
35 private static TankEgg GetTank(SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
36 {
37 if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_Tank___tail_tankLeave())
38 {
39 var tankPrefab = GetTankPrefab(syntaxTree.Children[2]);
40 var bornPoint = GetBornPoint(syntaxTree.Children[3]);
41 var result = new TankEgg(tankPrefab, bornPoint);
42 return result;
43 }
44 else if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_Tank___tail_or_Leave())
45 {
46 var result = new TankEgg(-1, -1);
47 return result;
48 }
49
50 return null;
51 }
52
53 private static int GetBornPoint(SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
54 {
55 if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_BornPoint___numberLeave())
56 {
57 var result = int.Parse(syntaxTree.Children[0].NodeValue.NodeName);
58 return result;
59 }
60
61 return 0;
62 }
63
64 private static int GetTankPrefab(SyntaxTree<EnumTokenTypeLevelCompiler, EnumVTypeLevelCompiler, TreeNodeValueLevelCompiler> syntaxTree)
65 {
66 if (syntaxTree.CandidateFunc == LL1SyntaxParserLevelCompiler.GetFuncParsecase_TankPrefab___numberLeave())
67 {
68 var result = int.Parse(syntaxTree.Children[0].NodeValue.NodeName);
69 return result;
70 }
71
72 return 0;
73 }
GetLevel
在VS2013里你可以获得Tip，便于coding。
解析器写好了，调用方式如下。
语法分析器的类型太长，只好用上图表示一下。
这样就有敌方坦克一波一波来袭的感觉了。
小地图图标
小地图上显示的坦克很不清晰，如果能显示出一个鲜艳的三角形就好了，尖头指向开炮的方向。如下图所示，绿色的为玩家坦克，红色的为敌方坦克。
首先给坦克的prefab增加一个显示箭头的子对象。
给子对象smallMapTankHero增加Sprite Renderer组件，在组件的Sprite属性里赋予下面的图片，并把此对象的Layer属性设置为自定义的"smallCamera"（Layer的名字无所谓）。
Hierarchy里的smallCamera对象是用来显示小地图的。设置其Culling Mask属性如下图所示，勾选smallCamera。这样，箭头就会显示在smallCamera里。
相应的，在主摄像机Main Camera里，设置Culling Mask属性如下图所示，取消勾选smallCamera。这样，箭头就不会显示在smallCamera里。
有点平行世界异次元的感觉。
小地图里仍旧会显示原有的坦克贴图，为了挡住坦克贴图，我们把小地图图标向上（靠近摄像机的方向）移动一点点。
当然，也可以通过把坦克对象的Layer设置为一个自定义的Layer（比如自定义为realworld），然后在smallCamera的Culling Mask属性中取消勾选realworld即可。不过这还需要把各种对象都放到自定义的Layer里去，太麻烦了。
碰撞
Unity中的碰撞，有Collision（物理碰撞）和Trigger（触发器碰撞）两种。
这里我用精心设计的试验分析出了碰撞的产生条件。
触发碰撞的基本条件
下面，假设Hierarchy中有两个对象A和B，A和B都有Collider组件和Rigidbody组件。那么：
如果去掉其中任何一个的Collider，那么不会发生碰撞事件（只会穿透）。
如果去掉B的rigidbody，那么移动B去撞A时，不会发生碰撞事件（只会穿透）。
如果去掉B的rigidbody，那么移动A去撞B时，Collision和Trigger的碰撞都可以发生在A和B身上，但B不会受物理引擎影响而移动。
OnTriggerXXX的触发原则
下面，再假设A是Cube，B是sphere；A有3个Box Collider，设置第2个Box Collider的Is Trigger为true；B有4个Shpere Collider，设置第2、3个Sphere Collider的Is Trigger为true。
然后，给A和B分别添加如下的脚本组件：
1 public class TriggerTest : MonoBehaviour
2 {
3
4 // Use this for initialization
5 void Start()
6 {
7 }
8
9 // Update is called once per frame
10 void Update()
11 {
12 }
13
14 void OnTriggerEnter(Collider other)
15 {
16 Debug.Log(string.Format("{0} trigger {1}'s({2})", this.name, other.name, other.GetInstanceID()));
17 }
18
19 void OnCollisionEnter(Collision collision)
20 {
21 Debug.Log(string.Format("{0} collision {1}'s({2})", this.name, collision.transform.name, collision.collider.GetInstanceID()));
22 }
23 }
这样就可以记录自己碰撞了对方的哪个Collider。
我们先让A撞B，再让B撞A，分别得到如下图左右所示的结果。
分析发现，虽然引发的碰撞事件的先后顺序有所不同，但碰撞事件是相同的，都是那16个Trigger事件和2个Collision事件。
据此我总结出Trigger事件的触发原则，如下图所示。
当A的第2个Collider设置为Is Trigger=true时，此Collider会与B的各个Collider都引发一次Trigger碰撞事件。B也同理。不过两边均为Is Trigger=true时，只会引发一次。数一下上图，可以看到有8条线，每条线在AB两方各引发一次Trigger碰撞事件，所以就是上文的16次。另外，每个Collider引发的次数也与上文的图示吻合。
OnCollisionXXX的触发条件
下面，我把A和B的所有Collider的Is Trigger都设为false，来研究Collision的触发条件。
下图展示了去掉B的Rigidbody后，分别用A撞B和用B撞A的情况。
可以看到，没有Rigidbody的B撞A，什么都不会发生，B直接穿透了A。
再用含有2个Collider的Cube和含有2个Collider的Sphere试验（此处略）就可以知道，A撞B则会使A的第1个Collider依次与B的各个Collider引发Collision碰撞事件。所以上图左侧会有1个A的Collider与4个B的Collider引发的Collision事件。
继续看下图，是同时具有Rigidbody的A和B相互碰撞的结果。
可以看到A和B都只有1次Collision事件。
根据上述试验，我认为Unity3D引擎在处理Collision事件时，是去找AB双方的Rigidbody，如果找到了就让它执行物理引擎；如果都找到了，此次碰撞就告结束，不再引发此次A和B的Collision事件。
总结
我查了Unity一些资料，总结了一下Unity中关于碰撞的原则：
physics will not be applied to objects that do not have Rigidbodies attached.
Kinematic Rigidbody 自身不受外力，但仍旧可对其它物体产生力。
您可以到我的github页面（https://github.com/bitzhuwei/TankHero-2D）上得到工程源码。
请多多指教~
