Unity3D 小案例 像素贪吃蛇 02 蛇的觅食

Unity3D 小案例 像素贪吃蛇 第二期 蛇的觅食

像素贪吃蛇

食物生成

在场景中创建一个 2D 正方形，调整颜色，添加 Tag 并修改为 Food。

然后拖拽到 Assets 文件夹中变成预制体。

创建食物管理器 FoodManager.cs，添加单例，可以设置食物生成的坐标范围，提供生成一个食物的方法。

因为 Random.Range 的取值范围是 [min, max)，为了取到 max 的值，需要给右边界加一。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class FoodManager : MonoBehaviour
{public static FoodManager instance;public GameObject food;public int borderLeft = -8;public int borderRight = 8;public int borderTop = 4;public int borderBottom = -4;void Awake(){if (instance == null){instance = this;}else{Destroy(gameObject);}}void Start(){// 初始生成一个食物GenerateFood();}/// <summary>/// 生成食物/// </summary>public void GenerateFood(){GameObject obj = Instantiate(food, transform);int x = Random.Range(borderLeft, borderRight + 1);int y = Random.Range(borderBottom, borderTop + 1);obj.transform.position = new Vector3(x, y, 0);}
}

在场景中创建节点，挂上脚本，拖拽引用。

运行游戏，可以看到场景中生成了一个食物。

吃掉食物

给食物的预制体添加碰撞体，勾选 Is Trigger。

同样，蛇头也要添加碰撞体，还要再添加一个刚体，Body Type 设置为 Kinematic，不需要受到重力影响。

在 Snake.cs 中添加碰撞函数，判断碰撞物体的标签是 Food，就销毁食物，生成新的蛇身，并生成下一个食物。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class Snake : MonoBehaviour
{// ...void OnTriggerEnter2D(Collider2D other){if (other.CompareTag("Food")){Destroy(other.gameObject);GenerateBody();FoodManager.instance.GenerateFood();}}
}

此时运行游戏，蛇头可以吃掉食物了。

但是有时候蛇头还未到达食物的位置，食物就被吃掉了，甚至蛇头只是经过食物的附近，食物也消失了。这是因为碰撞体的范围问题，默认的 Size 是 (1, 1)，可以稍微调小一些，例如 (0.5, 0.5)。

调整后的效果：

食物位置

目前场景范围适中，生成的食物都在空地，但是当蛇越来越长的时候，会发现食物生成的位置有可能在蛇的身上。

我们应该让食物始终都在空地生成。

那么，对于一个坐标是否为空地，就需要做一些标记。

网格

目前食物生成的坐标取值范围，在 X 轴是 [-8, 8]，在 Y 轴是 [-4, 4]。

如果把这些坐标点看成是一个网格，可以按照行列来看。

左上角是 (-8, 4)，是第 0 行，第 0 列，索引为 0。

右上角是 (8, 4)，是第 0 行，第 16 列，索引为 16。

左下角是 (-8, -4)，是第 8 行，第 0 列，索引为 136。

右下角是 (8, -4)，是第 8 行，第 16 列，索引为 152。

注意：这里的索引是从第 0 行开始，从左到右递增。行数增加时，索引继续计数。

网格列表

在 FoodManager.cs 中，添加一个 Vector3 列表，X 和 Y 记录坐标，Z 记录是否空地（0 表示空地，1 表示有物体占用）。

这里总行数是上边界减去下边界，还要加上一个端点，总共 9 行。

总列数是右边界减去左边界，还要加上一个端点，总共 17 列。

根据行列数，依次添加 Vector3 到列表中，Z 默认是 0。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class FoodManager : MonoBehaviour
{// ...public List<Vector3> gridList;public int rowMax = 0;public int colMax = 0;void Start(){rowMax = borderTop - borderBottom + 1;colMax = borderRight - borderLeft + 1;for (int i = 0; i < rowMax; i++){for (int j = 0; j < colMax; j++){gridList.Add(new Vector3(borderLeft + j, borderTop - i, 0));}}}
}

然后提供一个标记网格列表的方法，把传入的坐标转成 int，判断边界，换算行列，计算索引，根据索引从网格列表中取出一个网格点，更新标记。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class FoodManager : MonoBehaviour
{// .../// <summary>/// 标记网格列表/// </summary>/// <param name="pos">坐标位置</param>/// <param name="flag">标记</param>public void MarkGridList(Vector3 pos, bool flag){int x = (int)pos.x;int y = (int)pos.y;// 坐标超出边界if (x < borderLeft || x > borderRight) return;if (y < borderBottom || y > borderTop) return;// 换算行列int row = borderTop - y;int col = x - borderLeft;// 计算索引int index = col + row * colMax;// 索引超出边界if (index < 0 || index > gridList.Count - 1) return;// 取出网格点，标记是否空地Vector3 grid = gridList[index];grid.z = flag ? 1 : 0;// 更新网格点gridList[index] = grid;}
}

标记网格

在游戏开始时，蛇头会占用一个网格，生成的身体也需要标记网格。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class Snake : MonoBehaviour
{void Start(){// 初始生成身体for (int i = 0; i < initBodyCount; i++){GenerateBody();}FoodManager.instance.MarkGridList(transform.position, true);// ...}void GenerateBody(){GameObject obj = Instantiate(body);// ...FoodManager.instance.MarkGridList(obj.transform.position, true);}
}

在蛇的移动过程中，也要动态地标记网格。

蛇头和身体移动后都要标记网格已经被占用，只有在最后一个身体移动前，标记当前网格位置为空地。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class Snake : MonoBehaviour
{void Move(){// ...// 移动前，先标记旧的位置posMarkFirst = transform.position;transform.Translate(direction);// 标记蛇头移动后的网格位置FoodManager.instance.MarkGridList(transform.position, true);// ...for (int i = 0; i < bodyList.Count; i++){// 最后一个身体移动前，标记当前网格位置为空地if (i == bodyList.Count - 1){FoodManager.instance.MarkGridList(bodyList[i].transform.position, false);}// ...// 每个身体移动后，标记当前网格位置FoodManager.instance.MarkGridList(bodyList[i].transform.position, true);}}
}

食物也会占用网格，每次生成食物时，也要标记网格。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class FoodManager : MonoBehaviour
{public void GenerateFood(){GameObject obj = Instantiate(food, transform);int x = Random.Range(borderLeft, borderRight + 1);int y = Random.Range(borderBottom, borderTop + 1);obj.transform.position = new Vector3(x, y, 0);// 标记食物占用的网格位置MarkGridList(obj.transform.position, true);}
}

筛选空地

在食物生成时，不能单纯用随机数来确定坐标位置，而是要从网格列表中，筛选未被占用的网格点，然后从这些网格点中随机取出一个位置。

定义一个 filterList，用来存储筛选后的网格点。

每次生成食物时，需要先清理 filterList，然后从网格列表中，筛选 Z 为 0（表示未被占用）的网格点，添加到筛选列表中。

然后再生成随机数，从筛选列表中取出网格点，赋值位置给生成的食物。

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;public class FoodManager : MonoBehaviour
{// ...public List<Vector3> filterList;// ...public void GenerateFood(){// 清理筛选列表filterList.Clear();for (int i = 0; i < gridList.Count; i++){// 筛选未被占用的网格点if (gridList[i].z == 0){filterList.Add(gridList[i]);}}// 没有空地了if (filterList.Count == 0) return;// 随机取出一个空地int index = Random.Range(0, filterList.Count);Vector3 pos = filterList[index];GameObject obj = Instantiate(food, transform);// int x = Random.Range(borderLeft, borderRight + 1);// int y = Random.Range(borderBottom, borderTop + 1);// obj.transform.position = new Vector3(x, y, 0);obj.transform.position = pos;// 标记食物占用的网格位置MarkGridList(obj.transform.position, true);}
}

至此，当蛇身越来越长时，也不会出现食物生成在蛇身上的情况了。

运行效果：