在Unity中程序化生成地牢环境
在游戏中有二种方法构建地牢环境，第一种方法是手动创建并连接地牢空间，这种方法的优点是我们可以手动选择每个地牢空间中的内容。
第二种方法是程序化生成地牢空间，使用这种方法，我们不会对每个地牢空间的内容进行太多控制，但我们可以提高游戏的随机性。
本教程将展示如何使用Unity来程序化生成地牢环境。我们会使用Unity的Tilemap功能来生成多个地牢空间，并通过伪随机方法连接它们。然后构建演示游戏，我们会在游戏中尝试使用不同数量的地牢空间，敌人和障碍物。
学习准备
为了充分理解本教程，我们需要熟悉以下概念：
C#语言和面向对象的概念
Unity基础概念，例如：精灵，场景和预制件
我们提供本教程的源代码文件，你可以点击文末的［阅读原文］进行下载。
创建平铺地图
首先我们要为地牢空间创建Tilemap，然后在生成地牢后加载Tilemap，我们需要使用Unity提供的Tilemap生成功能。
首先下载本教程的精灵，我们配置用于Tilemap的terrains精灵。我们把Pixels Per Unit设为40，确保瓦片以正确大小出现。然后我们把Sprite Mode设为Multiple，将其切分为多个独立瓦片。
现在右键单击层级窗口，选择2D Object -> Tilemap。我们需要用terrains瓦片集来创建一个新的瓦片调色板，并将它保存在一个名为Tile Palettes的单独文件夹中。创建瓦片调色板后，我们将瓦片集拖到Tile Palette窗口。
现在我们使用瓦片调色板，开始创建地牢空间的Tilemap，选中笔刷工具并使用合适的瓦片绘制Tilemap。绘制好完成后，我们得到了下图效果。
下一步是让地牢空间的墙体可以发生碰撞，同时地板瓦片不会发生碰撞。
我们选中Tilemap对象并添加Tilemap Collider 2D组件，但这样会使所有瓦片都会发生碰撞。为了让地板瓦片无法碰撞，我们在Tile Palettes文件夹选中地板瓦片，把它的Collider Type改为None。
创建玩家对象和门预制件
我们已经创建了地牢空间，还需要制作地牢中移动的玩家和通向不同地牢空间的门。
我们从创建玩家开始，首先在Sprites文件夹选中“player”精灵，把Pixels Per Unit设为30，Sprite Mode设为Multiple，然后切分预制件。我们使用该精灵创建新游戏对象，命名为player，给对象添加Box Collider 2D组件和Rigidbody 2D组件。下面我们需要对组件做调整。
我们不希望玩家在在与物体碰撞时旋转，因此要勾选Rigidbody 2D组件的Freeze Rotation。此外，我们需要减小碰撞体的大小，以便玩家可以穿过门，我们可以按照下图修改Box Collider 2D的Size属性。我们还需要创建“Player”标签，并把它指定给Player对象。
由于这是一个俯视角游戏，不需要任何重力效果，所以我们点击Edit -> Project Settings -> Physics2D中禁用重力，将Gravity的Y值改为0。
现在创建一个名为PlayerMovement脚本，并将其添加到Player对象上。该脚本只要能移动Player对象即可，所以该脚本需要speed属性作为SerializeField，我们在此实现了FixedUpdate方法来移动玩家。
为了实现移动效果，该脚本会获取水平方向和垂直方向的移动数值，并相应地更新速度。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class PlayerMovement : MonoBehaviour {
[SerializeField]
private float speed;
// 初始化
void Start () {
}
// Update每帧只调用一次
void FixedUpdate () {
float horizontal = Input.GetAxis ("Horizontal");
float vertical = Input.GetAxis ("Vertical");
GetComponent<Rigidbody2D> ().velocity = new Vector2 (horizontal * speed, vertical * speed);
}
}
现在我们创建一个Door预制件，创建新游戏对象并命名为Door。该对象没有实际显示的精灵，只有用于碰撞的隐形精灵，为此我们需要给Door对象添加Box Collider 2D组件和Rigidbody 2D组件。
在Rigidbody 2D组件上，把Body Type设为Static。这会确保Door对象无法移动，并且能和Player对象碰撞。
创建好Door对象后，我们创建一个名为EnterDoor脚本，并将其添加到Door对象上。当Player对象碰到门口时，我们现在只会重新开始游戏，此后我们将使用它来连接地牢空间。
无论是什么功能，Door对象和Player对象之间的碰撞都会通过实现OnCollisionEnter2D方法来检测。使用这种方法，我们会检查碰撞对象是否为Player对象。如果是的，我们会重新开始Demo场景。
请注意，我们需要添加SceneManagement命名空间来重启场景。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;
public class EnterDoor : MonoBehaviour {
void OnCollisionEnter2D(Collision2D col) {
if (col.gameObject.tag == "Player") {
SceneManager.LoadScene ("Demo");
}
}
}
现在我们测试游戏，保存场景为Demo场景并运行游戏。我们可以移动玩家，并在碰到门口时重启游戏。
地牢生成算法
现在我们已经有了游戏的基础对象Player和Door，接下来实现地牢生成算法。我们首先会创建名为Dungeon的空白对象，然后给该对象附加DungeonGeneration脚本。
地牢生成算法会按以下步骤生成地牢空间：
创建一个空白网格，用于保存地牢空间。
创建一个初始地牢空间，并将其保存到rooms_to_create列表。
当空间数量小于设定值“n”时，重复以下步骤：
a、在rooms_to_create列表选取第一个空间
b、添加该空间到对应位置的网格
c、创建随机数量的相邻空间，然后将这些空间添加到rooms_to_create列表
连接相邻空间。
地牢生成算法会在下面的GenerateDungeon方法中实现。
第一个空间的坐标在网格中央生成，地牢网格会在每条轴上以地牢空间的三倍数量初始化，这样可以确保所有地牢空间符合网格大小。然后第一次循环会通过上述步骤创建地牢空间，所有创建的空间都保存在“createdRooms”列表中。。
当所有空间都创建好后，脚本会迭代createdRooms列表来连接相邻空间。连接空间的具体过程是先迭代每个空间的相邻坐标，然后检查网格上该坐标是否存在空间。如果是的，算法会连接二个空间。
最后我们会确保地牢中有预期数量的空间，并让所有空间相互连通，每个空间都与前一个相邻空间连接。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Tilemaps;
public class DungeonGeneration : MonoBehaviour {
[SerializeField]
private int numberOfRooms;
private Room[,] rooms;
void Start () {
this.currentRoom = GenerateDungeon ();
}
private Room GenerateDungeon() {
int gridSize = 3 * numberOfRooms;
rooms = new Room[gridSize, gridSize];
Vector2Int initialRoomCoordinate = new Vector2Int ((gridSize / 2) - 1, (gridSize / 2) - 1);
Queue<Room> roomsToCreate = new Queue<Room> ();
roomsToCreate.Enqueue (new Room(initialRoomCoordinate.x, initialRoomCoordinate.y));
List<Room> createdRooms = new List<Room> ();
while (roomsToCreate.Count > 0 && createdRooms.Count < numberOfRooms) {
Room currentRoom = roomsToCreate.Dequeue ();
this.rooms [currentRoom.roomCoordinate.x, currentRoom.roomCoordinate.y] = currentRoom;
createdRooms.Add (currentRoom);
AddNeighbors (currentRoom, roomsToCreate);
}
foreach (Room room in createdRooms) {
List<Vector2Int> neighborCoordinates = room.NeighborCoordinates ();
foreach (Vector2Int coordinate in neighborCoordinates) {
Room neighbor = this.rooms [coordinate.x, coordinate.y];
if (neighbor != null) {
room.Connect (neighbor);
}
}
}
return this.rooms [initialRoomCoordinate.x, initialRoomCoordinate.y];
}
}
我们使用Room类来创建地牢网格，我们还使用了AddNeighbors方法把相邻空间添加到“rooms_to_create”列表，因此我们要实现AddNeighbors方法。
AddNeighbors方法首先会检查哪些相邻坐标可以拥有地牢空间。只有在位置没有被其它地牢空间占用时，该位置的坐标才可以使用。在找到可用坐标后，随机数量的可用坐标会添加到“rooms_to_create”列表。
为了创建空间，我们会随机选取其中的一个相邻空间。
private void AddNeighbors(Room currentRoom, Queue<Room> roomsToCreate) {
List<Vector2Int> neighborCoordinates = currentRoom.NeighborCoordinates ();
List<Vector2Int> availableNeighbors = new List<Vector2Int> ();
foreach (Vector2Int coordinate in neighborCoordinates) {
if (this.rooms[coordinate.x, coordinate.y] == null) {
availableNeighbors.Add (coordinate);
}
}
int numberOfNeighbors = (int)Random.Range (1, availableNeighbors.Count);
for (int neighborIndex = 0; neighborIndex < numberOfNeighbors; neighborIndex++) {
float randomNumber = Random.value;
float roomFrac = 1f / (float)availableNeighbors.Count;
Vector2Int chosenNeighbor = new Vector2Int(0, 0);
foreach (Vector2Int coordinate in availableNeighbors) {
if (randomNumber < roomFrac) {
chosenNeighbor = coordinate;
break;
} else {
roomFrac += 1f / (float)availableNeighbors.Count;
}
}
roomsToCreate.Enqueue (new Room(chosenNeighbor));
availableNeighbors.Remove (chosenNeighbor);
}
}
现在让我们创建Room类。Room类不属于MonoBehaviour，它只是一个常规类，所以我们需要在DungeonGeneration脚本中创建它的构造函数和方法，即NeighborCoordinates和Connect方法。
构造函数很简单，它只需要初始化空间坐标和带有相邻信息的字典即可。我们将使用字典而不是列表，因为我们希望将每个相邻空间与其方向相关联起来。
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Tilemaps;
public class Room
{
public Vector2Int roomCoordinate;
public Dictionary<string, Room> neighbors;
public Room (int xCoordinate, int yCoordinate)
{
this.roomCoordinate = new Vector2Int (xCoordinate, yCoordinate);
this.neighbors = new Dictionary<string, Room> ();
}
public Room (Vector2Int roomCoordinate)
{
this.roomCoordinate = roomCoordinate;
this.neighbors = new Dictionary<string, Room> ();
}
NeighborCoordinates方法将返回当前空间的所有相邻空间坐标。每个空间在四个方向都有一个相邻空间：北边、东边、南边，西边。此顺序很重要，因为顺序是游戏中初始化空间的必要信息。
public List<Vector2Int> NeighborCoordinates () {
List<Vector2Int> neighborCoordinates = new List<Vector2Int> ();
neighborCoordinates.Add (new Vector2Int(this.roomCoordinate.x, this.roomCoordinate.y - 1));
neighborCoordinates.Add (new Vector2Int(this.roomCoordinate.x + 1, this.roomCoordinate.y));
neighborCoordinates.Add (new Vector2Int(this.roomCoordinate.x, this.roomCoordinate.y + 1));
neighborCoordinates.Add (new Vector2Int(this.roomCoordinate.x - 1, this.roomCoordinate.y));
return neighborCoordinates;
}
最后，Connect方法会检查空间的方向，并添加空间和方向到neighbors字典中。
public void Connect (Room neighbor) {
string direction = "";
if (neighbor.roomCoordinate.y < this.roomCoordinate.y) {
direction = "N";
}
if (neighbor.roomCoordinate.x > this.roomCoordinate.x) {
direction = "E";
}
if (neighbor.roomCoordinate.y > this.roomCoordinate.y) {
direction = "S";
}
if (neighbor.roomCoordinate.x < this.roomCoordinate.x) {
direction = "W";
}
this.neighbors.Add (direction, neighbor);
}
为了测试地牢是否正确生成，我们将实现PrintGrid方法，它会将空间网格显示为字符串。
private void PrintGrid() {
for (int rowIndex = 0; rowIndex < this.rooms.GetLength (1); rowIndex++) {
string row = "";
for (int columnIndex = 0; columnIndex < this.rooms.GetLength (0); columnIndex++) {
if (this.rooms [columnIndex, rowIndex] == null) {
row += "X";
} else {
row += "R";
}
}
Debug.Log (row);
}
}
现在，返回到DungeonGeneration脚本，我们在其Start方法中调用了GenerateDungeon方法。创建地牢后，我们会输出地牢的字符串以供测试。
void Start () {
GenerateDungeon ();
PrintGrid ();
}
现在，我们可以尝试使用给定参数来运行游戏，并检查游戏是否正常工作。
连通地牢空间
现在生成了地牢网格，我们需要在游戏中实例化地牢空间的Tilemap，首先我们需要为所有可用空间创建Tilemap。
我们把已有的空间保存到Resources文件夹中，保存到Resources文件夹很重要，因为我们需要在运行时实例化空间。现在我们需要为所有空间做同样的处理，建议下载教程源代码素材，并从素材的Resources文件夹复制地牢空间的内容，因为制作所有空间需要一些时间。
每个可用相邻空间的配置都需要一个地牢空间，所以一共有15个可用空间。空间名称应该按照“Room_NESW”的格式命名，“NESW”表示空间的相邻位置，即北边，东边，南边，西边。
这样我们可以在Room类添加PrefabName方法，该方法会返回当前空间的Room预制件名称。由于NeighborCoordinates方法会以正确顺序返回相邻位置，因此由PrefabName返回的名称，会匹配我们打算实例化的预制件名称。
public string PrefabName () {
string name = "Room_";
foreach (KeyValuePair<string, Room> neighborPair in neighbors) {
name += neighborPair.Key;
}
return name;
}
最后我们更新DungeonGeneration脚本的Start方法，从而实例化该地牢空间的预制件。生成地牢后，它会返回初始地牢空间。然后脚本会从Resources文件夹加载并实例化预制件。
void Start () {
this.currentRoom = GenerateDungeon ();
string roomPrefabName = this.currentRoom.PrefabName ();
GameObject roomObject = (GameObject) Instantiate (Resources.Load (roomPrefabName));
}
现在运行游戏并检查脚本是否实例化正常的空间。尝试多次运行游戏，注意观察初始空间是否有变化。
现在我们实例化Room预制件并命名为预制件名称，下面开始制作连通各个空间的门。我们要重启Demo场景，把其它空间用作当前空间，然而我们不想重新生成地牢，所以我们需要使Dungeon对象保持不变，这样我们确保始终得到相同的地牢。
我们通过在Awake方法中调用DontDestroyOnLoad，这样在我们重启场景时，Dungeon对象不会被销毁。但是Unity仍会在场景启动时创建新的Dungeon对象，因此我们要保存第一个DungeonGeneration实例为一个静态属性，它会在Awake方法首次被调用时设置。
我们还要在该方法中生成地牢，如果实例已经设置好，我们会仅实例化当前空间的预制件，然后删除新建的Dungeon对象。
void Awake () {
if (instance == null) {
DontDestroyOnLoad (this.gameObject);
instance = this;
this.currentRoom = GenerateDungeon ();
} else {
string roomPrefabName = instance.currentRoom.PrefabName ();
GameObject roomObject = (GameObject) Instantiate (Resources.Load (roomPrefabName));
Destroy (this.gameObject);
}
}
void Start () {
string roomPrefabName = this.currentRoom.PrefabName ();
GameObject roomObject = (GameObject) Instantiate (Resources.Load (roomPrefabName));
}
现在我们更新EnterDoor脚本，使它以新的当前空间来重启Demo场景。
我们需要在脚本中保存门口的方向，然后在OnCollisionEnter2D方法中，我们会访问neighbors字典来获取当前空间的合适方向，从而获取下一个空间。在找到下一个空间后，我们修改地牢中的当前空间，然后重启Demo场景。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;
public class EnterDoor : MonoBehaviour {
[SerializeField]
string direction;
void OnCollisionEnter2D(Collision2D col) {
if (col.gameObject.tag == "Player") {
GameObject dungeon = GameObject.FindGameObjectWithTag ("Dungeon");
DungeonGeneration dungeonGeneration = dungeon.GetComponent<DungeonGeneration> ();
Room room = dungeonGeneration.CurrentRoom ();
dungeonGeneration.MoveToRoom (room.Neighbor (this.direction));
SceneManager.LoadScene ("Demo");
}
}
}
我们仍然需要在DungeonGeneration脚本实现CurrentRoom方法和MoveToRoom方法，以及Room对象中获取相邻空间的方法。
public void MoveToRoom(Room room) {
this.currentRoom = room;
}
public Room CurrentRoom() {
return this.currentRoom;
}
public Room Neighbor (string direction) {
return this.neighbors [direction];
}
最后为所有空间设置门的方向值，然后再次运行游戏，此时我们可以在空间之间移动。
添加障碍物
现在我们给地牢添加更多元素，首先从障碍物开始。障碍物是我们在空间特定部分的设置的瓦片，每个空间中将随机选中障碍物数量及其位置。
我们首先在Room类编写PopulateObstacles方法，该方法会把障碍物数量和可用障碍物大小做为参数。障碍物大小的数值类型为Vector2int，它会指定X轴和Y轴上的大小。
对于每个要创建的障碍物，该方法都会在可用范围内选取随机大小，然后在空间中寻找符合大小的可用区域。
为了记录空间中的可用坐标，我们会使用称为population的字符串矩阵。选取障碍物的区域后，我们会更新population矩阵。
private string[,] population;
public Room (int xCoordinate, int yCoordinate)
{
this.roomCoordinate = new Vector2Int (xCoordinate, yCoordinate);
this.neighbors = new Dictionary<string, Room> ();
this.population = new string[18, 10];
for (int xIndex = 0; xIndex < 18; xIndex += 1) {
for (int yIndex = 0; yIndex < 10; yIndex += 1) {
this.population [xIndex, yIndex] = "";
}
}
this.population [8, 5] = "Player";
}
public Room (Vector2Int roomCoordinate)
{
this.roomCoordinate = roomCoordinate;
this.neighbors = new Dictionary<string, Room> ();
this.population = new string[18, 10];
for (int xIndex = 0; xIndex < 18; xIndex += 1) {
for (int yIndex = 0; yIndex < 10; yIndex += 1) {
this.population [xIndex, yIndex] = "";
}
}
this.population [8, 5] = "Player";
}
public void PopulateObstacles (int numberOfObstacles, Vector2Int[] possibleSizes) {
for (int obstacleIndex = 0; obstacleIndex < numberOfObstacles; obstacleIndex += 1) {
int sizeIndex = Random.Range (0, possibleSizes.Length);
Vector2Int regionSize = possibleSizes [sizeIndex];
List<Vector2Int> region = FindFreeRegion (regionSize);
foreach (Vector2Int coordinate in region) {
this.population [coordinate.x, coordinate.y] = "Obstacle";
}
}
}
现在我们需要实现FindFreeRegion方法。该方法包含的循环会一直寻找随机区域，直到找到可用区域。
在循环的每次迭代中，它都会在瓦片的X轴坐标范围在2～15之间，Y轴坐标范围在2～7之间生成随机的中心瓦片，。通过使用这些坐标，我们使障碍物不会出现在空间的墙体上。
此后，脚本会根据障碍物大小计算剩余障碍物的坐标。最后，脚本会在while循环检查区域是否可用。如果不可用，它会再次迭代寻找另一个区域，直到找到可用区域。
private List<Vector2Int> FindFreeRegion (Vector2Int sizeInTiles) {
List<Vector2Int> region = new List<Vector2Int>();
do {
region.Clear();
Vector2Int centerTile = new Vector2Int(UnityEngine.Random.Range(2, 18 - 3), UnityEngine.Random.Range(2, 10 - 3));
region.Add(centerTile);
int initialXCoordinate = (centerTile.x - (int)Mathf.Floor(sizeInTiles.x / 2));
int initialYCoordinate = (centerTile.y - (int)Mathf.Floor(sizeInTiles.y / 2));
for (int xCoordinate = initialXCoordinate; xCoordinate < initialXCoordinate + sizeInTiles.x; xCoordinate += 1) {
for (int yCoordinate = initialYCoordinate; yCoordinate < initialYCoordinate + sizeInTiles.y; yCoordinate += 1) {
region.Add(new Vector2Int(xCoordinate, yCoordinate));
}
}
} while(!IsFree (region));
return region;
}
IsFree方法会迭代区域的所有坐标，检查population矩阵是否对所有坐标可用。
private bool IsFree (List<Vector2Int> region) {
foreach (Vector2Int tile in region) {
if (this.population [tile.x, tile.y] != "") {
return false;
}
}
return true;
}
现在，我们需要为每个空间调用PopulateObstacles方法，该方法将在连接空间后调用。在实例化空间预制件后，我们需要在Tilemap添加障碍物瓦片。因此，我们会相应地修改Awake和Start方法。
[SerializeField]
private TileBase obstacleTile;
void Awake () {
if (instance == null) {
DontDestroyOnLoad (this.gameObject);
instance = this;
this.currentRoom = GenerateDungeon ();
} else {
string roomPrefabName = instance.currentRoom.PrefabName ();
GameObject roomObject = (GameObject) Instantiate (Resources.Load (roomPrefabName));
Tilemap tilemap = roomObject.GetComponentInChildren<Tilemap> ();
instance.currentRoom.AddPopulationToTilemap (tilemap, instance.obstacleTile);
Destroy (this.gameObject);
}
}
void Start () {
string roomPrefabName = this.currentRoom.PrefabName ();
GameObject roomObject = (GameObject) Instantiate (Resources.Load (roomPrefabName));
Tilemap tilemap = roomObject.GetComponentInChildren<Tilemap> ();
this.currentRoom.AddPopulationToTilemap (tilemap, this.obstacleTile);
}
我们需要实现AddPopulationToTilemap方法，该方法会迭代population矩阵中的所有坐标，检查坐标是否是障碍物。如果是的，我们会在该坐标设置瓦片，使它显示为障碍物。
我们需要在(xIndex – 9, yIndex – 5)坐标设置瓦片，因为在population矩阵中，(0, 0)索引表示左下角，而在Tilemap中，(0, 0)表示地图中心。
public void AddPopulationToTilemap (Tilemap tilemap, TileBase obstacleTile) {
for (int xIndex = 0; xIndex < 18; xIndex += 1) {
for (int yIndex = 0; yIndex < 10; yIndex += 1) {
if (this.population [xIndex, yIndex] == "Obstacle") {
tilemap.SetTile (new Vector3Int (xIndex - 9, yIndex - 5, 0), obstacleTile);
}
}
}
}
现在更新Dungeon对象，以设置新属性的值，例如：可能障碍物大小和障碍物瓦片。然后运行游戏，观察游戏是否正确地创建了障碍物。
添加敌人
添加敌人的方法类似添加障碍物，只不过敌人是预制件而不是瓦片，而且敌人总会是一个瓦片的大小。
我们首先添加PopulatePrefabs方法，它将使用敌人预制件来添加敌人到游戏中。该方法会迭代设定的预制件数量，并在每次迭代时从可用预制件中进行随机选取，然后找到大小为一个瓦片的可用区域，添加该区域到population矩阵。
在population矩阵中，我们会用预制件名称来识别预制件。然后通过名称来实例化预制件。我们使用了name2Prefab字典。该字典会用预制件名称作为索引，并返回其预制件。
private Dictionary<string, GameObject> name2Prefab;
public Room (int xCoordinate, int yCoordinate)
{
this.roomCoordinate = new Vector2Int (xCoordinate, yCoordinate);
this.neighbors = new Dictionary<string, Room> ();
this.population = new string[18, 10];
for (int xIndex = 0; xIndex < 18; xIndex += 1) {
for (int yIndex = 0; yIndex < 10; yIndex += 1) {
this.population [xIndex, yIndex] = "";
}
}
this.population [8, 5] = "Player";
this.name2Prefab = new Dictionary<string, GameObject> ();
}
public Room (Vector2Int roomCoordinate)
{
this.roomCoordinate = roomCoordinate;
this.neighbors = new Dictionary<string, Room> ();
this.population = new string[18, 10];
for (int xIndex = 0; xIndex < 18; xIndex += 1) {
for (int yIndex = 0; yIndex < 10; yIndex += 1) {
this.population [xIndex, yIndex] = "";
}
}
this.population [8, 5] = "Player";
this.name2Prefab = new Dictionary<string, GameObject> ();
}
public void PopulatePrefabs (int numberOfPrefabs, GameObject[] possiblePrefabs) {
for (int prefabIndex = 0; prefabIndex < numberOfPrefabs; prefabIndex += 1) {
int choiceIndex = Random.Range (0, possiblePrefabs.Length);
GameObject prefab = possiblePrefabs [choiceIndex];
List<Vector2Int> region = FindFreeRegion (new Vector2Int(1, 1));
this.population [region[0].x, region[0].y] = prefab.name;
this.name2Prefab [prefab.name] = prefab;
}
}
通过这种方法，我们可以更新AddPopulationToTilemap，把预制件添加到地图中。
当坐标不是障碍物，而且既不是空白坐标也不是玩家时，这表示我们需要为该坐标实例化一个预制件，我们会通过访问name2Prefab字典来实例化预制件。
public void AddPopulationToTilemap (Tilemap tilemap, TileBase obstacleTile) {
for (int xIndex = 0; xIndex < 18; xIndex += 1) {
for (int yIndex = 0; yIndex < 10; yIndex += 1) {
if (this.population [xIndex, yIndex] == "Obstacle") {
tilemap.SetTile (new Vector3Int (xIndex - 9, yIndex - 5, 0), obstacleTile);
} else if (this.population [xIndex, yIndex] != "" && this.population [xIndex, yIndex] != "Player") {
GameObject prefab = GameObject.Instantiate (this.name2Prefab[this.population [xIndex, yIndex]]);
prefab.transform.position = new Vector2 (xIndex - 9 + 0.5f, yIndex - 5 + 0.5f);
}
}
}
}
添加障碍物后，我们可以从GenerateDungeon调用PopulatePrefabs方法。
[SerializeField]
private int numberOfEnemies;
[SerializeField]
private GameObject[] possibleEnemies;
private Room GenerateDungeon() {
int gridSize = 3 * numberOfRooms;
rooms = new Room[gridSize, gridSize];
Vector2Int initialRoomCoordinate = new Vector2Int ((gridSize / 2) - 1, (gridSize / 2) - 1);
Queue<Room> roomsToCreate = new Queue<Room> ();
roomsToCreate.Enqueue (new Room(initialRoomCoordinate.x, initialRoomCoordinate.y));
List<Room> createdRooms = new List<Room> ();
while (roomsToCreate.Count > 0 && createdRooms.Count < numberOfRooms) {
Room currentRoom = roomsToCreate.Dequeue ();
this.rooms [currentRoom.roomCoordinate.x, currentRoom.roomCoordinate.y] = currentRoom;
createdRooms.Add (currentRoom);
AddNeighbors (currentRoom, roomsToCreate);
}
foreach (Room room in createdRooms) {
List<Vector2Int> neighborCoordinates = room.NeighborCoordinates ();
foreach (Vector2Int coordinate in neighborCoordinates) {
Room neighbor = this.rooms [coordinate.x, coordinate.y];
if (neighbor != null) {
room.Connect (neighbor);
}
}
room.PopulateObstacles (this.numberOfObstacles, this.possibleObstacleSizes);
room.PopulatePrefabs (this.numberOfEnemies, this.possibleEnemies);
}
return this.rooms [initialRoomCoordinate.x, initialRoomCoordinate.y];
}
我们还需要创建敌人预制件，在DungeonGeneration脚本中设置可用敌人。
首先把Enemy精灵的Pixels Per Unit设为40，这样它在地图中不会显得太大。然后使用Enemy精灵创建新游戏对象，给对象添加BoxCollider2D组件。最后将Enemy对象设置“Enemy”标签，并将它保存为预制件。
现在，我们可以更新Dungeon对象，添加敌人数量和敌人预制件到DungeonGeneration脚本。运行游戏，检查敌人是否成功创建。
添加目标点
完成制作敌人后，我们需要一种实现通关的方式。接下来我们要在游戏中添加Goal对象，它始终会处于离起始位置最远的地牢空间，并且必须由玩家找到。当玩家碰到Goal对象时，便能完成游戏。
首先创建Goal预制件，我们要为Goal预制件使用Portal精灵。把Portal精灵的Pixels Per Unit改为30，并使用该精灵创建一个新对象。
正如制作敌人一样，我们需要给对象添加BoxCollider2D组件，然后将它设为触发器，最后保存对象为预制件。
现在修改DungeonGeneration脚本，使它在最远地牢空间创建Goal对象。
我们需要找到最远的空间。我们会在迭代createdRooms列表时找到最远的空间。在每个空间中，我们会计算它和初始空间的距离，保存最后的空间。
我们这个在循环外为最后的空间再次调用PopulatePrefabs，但此时要使用Goal预制件而不是Enemy预制件，我们只需要在空间内创建一个Goal对象。
[SerializeField]
private GameObject goalPrefab;
private Room GenerateDungeon() {
int gridSize = 3 * numberOfRooms;
rooms = new Room[gridSize, gridSize];
Vector2Int initialRoomCoordinate = new Vector2Int ((gridSize / 2) - 1, (gridSize / 2) - 1);
Queue<Room> roomsToCreate = new Queue<Room> ();
roomsToCreate.Enqueue (new Room(initialRoomCoordinate.x, initialRoomCoordinate.y));
List<Room> createdRooms = new List<Room> ();
while (roomsToCreate.Count > 0 && createdRooms.Count < numberOfRooms) {
Room currentRoom = roomsToCreate.Dequeue ();
this.rooms [currentRoom.roomCoordinate.x, currentRoom.roomCoordinate.y] = currentRoom;
createdRooms.Add (currentRoom);
AddNeighbors (currentRoom, roomsToCreate);
}
int maximumDistanceToInitialRoom = 0;
Room finalRoom = null;
foreach (Room room in createdRooms) {
List<Vector2Int> neighborCoordinates = room.NeighborCoordinates ();
foreach (Vector2Int coordinate in neighborCoordinates) {
Room neighbor = this.rooms [coordinate.x, coordinate.y];
if (neighbor != null) {
room.Connect (neighbor);
}
}
room.PopulateObstacles (this.numberOfObstacles, this.possibleObstacleSizes);
room.PopulatePrefabs (this.numberOfEnemies, this.possibleEnemies);
int distanceToInitialRoom = Mathf.Abs (room.roomCoordinate.x - initialRoomCoordinate.x) + Mathf.Abs(room.roomCoordinate.y - initialRoomCoordinate.y);
if (distanceToInitialRoom > maximumDistanceToInitialRoom) {
maximumDistanceToInitialRoom = distanceToInitialRoom;
finalRoom = room;
}
}
GameObject[] goalPrefabs = { this.goalPrefab };
finalRoom.PopulatePrefabs(1, goalPrefabs);
return this.rooms [initialRoomCoordinate.x, initialRoomCoordinate.y];
}
现在，在Goal预制件中添加一个名为ReachGoal的新脚本。
在该脚本中，我们只用实现OnTriggerEnter2D方法，并在玩家与Goal对象相碰时，调用DungeonGeneration脚本中的ResetDungeon方法，并重启Demo场景。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;
public class ReachGoal : MonoBehaviour {
void OnTriggerEnter2D(Collider2D col) {
if (col.gameObject.tag == "Player") {
GameObject dungeon = GameObject.FindGameObjectWithTag ("Dungeon");
DungeonGeneration dungeonGeneration = dungeon.GetComponent<DungeonGeneration> ();
dungeonGeneration.ResetDungeon ();
SceneManager.LoadScene ("Demo");
}
}
}
最后，ResetDungeon方法会再次生成地牢。
public void ResetDungeon() {
this.currentRoom = GenerateDungeon ();
}
现在，设置DungeonGeneration脚本中的Goal预制件参数，再次运行游戏。我们现在可以在地牢中找到Goal对象，并重启Demo场景。
完成游戏
我们最后要实现的是，只有当空间内所有敌人被打败后，玩家才能离开空间或地牢。我们需要一种打败敌人的方法。
我们给Enemy预制件添加一个名为KillEnemy新脚本，该脚本会实现OnTriggerEnter2D方法。由于这只是一个演示游戏，所以敌人会在碰到玩家时自动销毁，你也可以在后续完善游戏中添加战斗过程。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class KillEnemy : MonoBehaviour {
void OnTriggerEnter2D(Collider2D col) {
if (col.gameObject.tag == "Player") {
Destroy (this.gameObject);
}
}
}
现在，我们修改EnterDoor和ReachGoal脚本，使它们在玩家离开空间或地牢前，检查剩余敌人数量。
首先从EnterDoor脚本开始，在OnCollisionEnter2D方法中，找到带有“Enemy”标签的对象。它会返回所找到对象的数组，如果数组长度为0，这表示所有敌人已被击败。这种情况下，我们会执行已有代码。否则，我们什么也不做。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;
public class EnterDoor : MonoBehaviour {
[SerializeField]
string direction;
void OnCollisionEnter2D(Collision2D col) {
if (col.gameObject.tag == "Player") {
GameObject[] enemies = GameObject.FindGameObjectsWithTag ("Enemy");
if (enemies.Length == 0) {
GameObject dungeon = GameObject.FindGameObjectWithTag ("Dungeon");
DungeonGeneration dungeonGeneration = dungeon.GetComponent<DungeonGeneration> ();
Room room = dungeonGeneration.CurrentRoom ();
dungeonGeneration.MoveToRoom (room.Neighbor (this.direction));
SceneManager.LoadScene ("Demo");
}
}
}
}
然后，我们在ReachGoal脚本执行同样的检查，这意味着我们只有在空间没有任何敌人时才可以重启地牢。
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.SceneManagement;
public class ReachGoal : MonoBehaviour {
void OnTriggerEnter2D(Collider2D col) {
if (col.gameObject.tag == "Player") {
GameObject[] enemies = GameObject.FindGameObjectsWithTag ("Enemy");
if (enemies.Length == 0) {
GameObject dungeon = GameObject.FindGameObjectWithTag ("Dungeon");
DungeonGeneration dungeonGeneration = dungeon.GetComponent<DungeonGeneration> ();
dungeonGeneration.ResetDungeon ();
SceneManager.LoadScene ("Demo");
}
}
}
}
现在运行游戏，我们只能在杀掉空间内所有敌人后，才可以离开空间或重启地牢。
小结
在Unity中程序化生成地牢环境游戏就大功告成了，我们希望你能喜欢本教程，你可以点击［阅读原文］下载源代码并动手实践，你可以继续完善本游戏，例如添加战斗过程等。
更多Unity教程，尽在Unity官方中文论坛(UnityChina.cn)。
原文来源：gamedevacademy.org
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