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Unity游戏开发之2048游戏的实现

作者:恬静的小魔龙

2048是一款数字益智游戏,初始数字则是由2+2组成的基数4。在操作方面的不同则表现为一步一格的移动,变成更为爽快的一次到底。相同数字的方况在靠拢、相撞时会相加。本文将通过Unity3D实现这一游戏,需要的可以参考一下

一、前言

写今天这篇文章的缘由,其实是来自于前段时间和粉丝的一个聊天,最近他打算参加游戏创作大赛,问我需要准备学习什么知识,以及参加比赛的注意事项一类:

我相信因为热爱游戏而前来投身于U3D学习的粉丝想来不是少数,兴趣可以驱动学习,在完善自己心爱游戏的过程中,要不断的去学习,不断的提高自己。

而参与游戏设计比赛,更是提高自身技术实力、增长眼界见识的优秀途径,在此途中也能遇见不少志同道合的好朋友。

那今天就借此简单的聊一下,制作一个简单游戏需要具备哪些技术栈,以及参加这类比赛需要的知识基础。

并且,还有休闲类游戏《2048》的实战开发内容。

二、游戏开发知识储备

接下来就聊一下做一个游戏需要具备哪些技术栈, 因为只是面对“做出游戏”这个特定需求,所以有些技术没有列举出来,在开发中遇到可以再学习。

2-1技术栈

Unity3D安装

首先,学习Unity3D你要安装Unity3D编辑器吧,激活Unity Hub许可证。

分享 几个下载链接:

Unity3D中国版官网

Unity3D国际版官网

Unity3D下载链接

当然,比较推荐是用Unity Hub下载安装:

安装后激活许可证,这个网上教程比较多,这里就不赘述了:

Unity3D编辑器布局学习

学习Unity3D编辑器,要先熟悉Unity编辑器的布局,比如菜单栏,工具栏在什么位置:

Unity入门组件学习

Unity的特色就是面向组件编程,所以对于组件的熟悉是基本的要求。

比较常用的组件有:

Audio组

Effects组

Event组

Layout组

Mesh组

Miscellaneous组

Nevigation组

Physics2D组

Physics组

Rendering组

组件比较多,但是不需要全部学习,只需要在用到的时候查看一下Unity3D手册即可:

Unity3D中文手册https://docs.unity.cn/cn/current/Manual/index.html

C#语言基础

Unity3D的脚本语言是C#,随意要做好Unity3D开发,C#编程语言肯定要学的。

最基本的面向对象思想,数据类型、流程控制、数组、函数都要有一定的了解。

Unity3D-UGUI

UGUI是Unity3D的UI系统,可以用UGUi搭建界面,然后很多的用户交互逻辑都是在UI上完成的,所以学好UGUI是很有必要的,下面就来看一下UGUI的基本组件:

数据结构

数据结构是一种具有一定逻辑关系,在计算机中应用某种存储结构,并且封装了相应操作的数据元素的集合。

简单点说就是专门用于数据存储和检索的类。

因为做游戏开发或者其他项目都会用到对数据的操作,而数据结构就是专门用于数据存储和检索的类。

常见的数据结构有:

总结的技术栈看着字没有那么多,但是内容还是很多的,比如说Unity3D的组件、C#脚本语言、UGUI系统,每一块拿出来都是很多的内容。

三、休闲类游戏《2048》开发实战

3-1玩法概述

开局是一个4X4棋盘,棋盘中随机出现两个数字,出现的数字为2或4。

玩家通过选择上下左右四个反向,若玩家选择的方向上有相同的数字则合并,若选择的反向上没有相同的数字但是有空位则移动,可以移动的同时合并,但是不可以连续合并。

若棋盘被数字填满,无法进行移动或合并,则游戏失败。

如果棋盘出现2048,则游戏胜利:

3-2实现分析

根据规则,来分析一下游戏的实现。

以向左移动为例:

可以看到移动后的规则:

相邻的元素值相同则合并,然后末尾补上空元素

开头或中间有空元素就移动到末尾

只合并一次,不会多次合并

3-3搭建场景

(1)新建项目我用的Unity 2019.4.7f1版本,模板选择2D,设置项目名称和位置:

(2)将图片另存为,然后导入到项目中:

(3)在Inspector视图中导入设置:

(4)分割图片,点击Sprite Editor后,会出现分割窗口,然后点击Slice,选择Grid By Cell Count,点击Apply:

分割后:

(5)切完后,把图集放到Resources文件夹中,没有就新建一个,Resources文件夹在Unity中有特殊作用,可以通过脚本Resources类进行访问。

PS:注意图集的名字2048,稍后代码会用到。

接着将2048_0拖入场景中,重命名为BG,设置排序层Order inLayer为-1,这样背景就总是显示在最下面了:

将BG拖入Project视图,做成预制体:

同样的操作,将2048_1拖入场景,然后重命名为Card,设置排序层为0,然后做成预制体:

将场景中的BG和Card对象删除,我们将在后面使用实例化新建出来。

至此,我们的场景就搭建完成了,下面进行代码的编写。

3-4实现代码

(1)首先,我们需要创建16个小方格作为背景,新建脚本GameManager.cs,双击打开脚本,编写代码:

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

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    public GameObject bgSprite;//背景卡片
    private Vector2 BeginPos = new Vector2(-1.5f, 1.5f);//差不多在屏幕中间
    private float OffsetX = 1.1f;//xy 加个0.1 有个间隙
    private float OffsetY = 1.1f;

    void Start()
    {
        CreateBG();
    }

    void CreateBG()
    {
        GameObject BG = new GameObject("BG");//创建空游戏对象作为背景预制体
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                Vector2 newPos = new Vector2(BeginPos.x + j * OffsetX, BeginPos.y - i * OffsetY);
                Instantiate(bgSprite, newPos, Quaternion.identity, BG.transform);
            }
        }
    }
}

将脚本附给Main Camera对象,然后将预制体BG拖到Card脚本组件的BgSprite卡槽中:

运行程序:

(2)接下来创建一个Card.cs脚本,主要用来管理创建的Card对象,找到Project视图中的Card对象,将Card.cs脚本附加上去:

修改Card.cs脚本:

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

public class Card : MonoBehaviour
{
    public Sprite[] CardSprites;//读取图集中所有切片
    private string fileName = "2048";//图集的名字
    public int _currentIndex = 0;//当前卡片的显示编号

    void Awake()
    {
        CardSprites = Resources.LoadAll<Sprite>(fileName);
    }


    //根据卡片编号修改SpriteRendere,从而改变卡片的数值
    public void Generate(int index)
    {
        _currentIndex = index;
        GetComponent<SpriteRenderer>().sprite = CardSprites[_currentIndex];
    }

    //合并卡片的逻辑
    public void Merge()
    {
        _currentIndex++;
        GetComponent<SpriteRenderer>().sprite = CardSprites[_currentIndex];
    }
}

(3)接下来修改GameManager.cs脚本,双击打开脚本,修改代码:

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

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    public GameObject card;//卡片对象
    private GameObject[,] cardList = new GameObject[4, 4];//卡片游戏对象对应的棋盘格子
    private int CardNum = 0;//棋盘格子的卡片计数,用于满格后重新开始游戏

    void Start()
    {
        CreateBG();
        CreateCard();
    }


    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.W))//上
        {
            MoveUp();
            CreateCard();
        }
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.S))//下
        {
            MoveUp();
            MoveDown();
        }
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.A))//左
        {
            MoveLeft();
            CreateCard();
        }
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.D))//右
        {
            MoveRight();
            CreateCard();
        }
    }
    
	void CreateBG()
    {
        GameObject BG = new GameObject("BG");//创建空游戏对象作为背景预制体
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                Vector2 newPos = new Vector2(BeginPos.x + j * OffsetX, BeginPos.y - i * OffsetY);
                Instantiate(bgSprite, newPos, Quaternion.identity, BG.transform);
            }
        }
    }

    void CreateCard()
    {

    }

    void MoveUp()
    {

    }

    void MoveDown()
    {

    }

    void MoveLeft()
    {

    }

    void MoveRight()
    {

    }
}

CreateCard函数的主要实现思路是:

	void CreateCard()
    {
        CardNum = 0;
        foreach (var item in cardList)
        {
            if (item)
            {
                CardNum++;
            }
        }
        if (CardNum >= 16)
        {
            ResetGame();
            return;
        }

        int X_index, Y_index = 0;
        do
        {
            X_index = Random.Range(0, 4);
            Y_index = Random.Range(0, 4);
        } while (cardList[X_index, Y_index]);
        Vector2 newPos = GetPosVector2(X_index, Y_index);

        cardList[X_index, Y_index] = Instantiate(_card, newPos, Quaternion.identity);
        if (Random.Range(0.0f,1.0f)>0.5f)
        {
            cardList[X_index, Y_index].GetComponent<Card>().Generate(1);
        }
        else
        {
            cardList[X_index, Y_index].GetComponent<Card>().Generate(2);
        }
    }

    public Vector2 GetPosVector2(int x, int y)
    {
        return new Vector2(BeginPos.x + y * OffsetX, BeginPos.y - x * OffsetY);
    }


    void ResetGame()
    {
        foreach (var card in cardList)
        {
            if (card != null)
            {
                Destroy(card);
            }
            cardList = new GameObject[4, 4];
        }
    }

(4)接下来就是响应鼠标输入,然后移动卡片了,以向上移动为例,主要逻辑思路如下:

遍历卡片数组,寻找存在的卡片

寻找到一个存在的卡片,沿着移动方向上每一个格子做判断,看前面是否有卡片,找到离自己最近的卡片做判断

如果与本身卡片数值一直,则进行Card类中的Merge方法进行合并

否则,将卡片移动到该格子的临近格子

向上移动代码实现如下:

	void MoveUp()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
                {
                    GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
                    int x = i;
                    int y = j;
                    bool isFind = false;//设置查找标识
                    while (!isFind)
                    {
                        x--;//根据方向的不同  x--是向上 x++是向下
                        if (x < 0 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
                        {
                            isFind = true;
                            //判断值是否相同,相同的话合并操作
                            if (x >= 0 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
                            {
                                cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
                                Destroy(cardList[i, j]);
                                cardList[i, j] = null;
                            }
                            else//否则移动即可
                            {
                                cardList[i, j] = null;
                                cardList[x + 1, y] = temp;
                                cardList[x + 1, y].transform.position = GetPosVector2(x + 1, y);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

向下移动:

	void MoveDown()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
                {
                    GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
                    int x = i;
                    int y = j;
                    bool isFind = false;//设置查找标识
                    while (!isFind)
                    {
                        x++;//根据方向的不同  x--是向上 x++是向下
                        if (x > 3 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
                        {
                            isFind = true;
                            //判断值是否相同,相同的话合并操作
                            if (x <= 3 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
                            {
                                cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
                                Destroy(cardList[i, j]);
                                cardList[i, j] = null;
                            }
                            else//否则移动即可
                            {
                                cardList[i, j] = null;
                                cardList[x - 1, y] = temp;
                                cardList[x - 1, y].transform.position = GetPosVector2(x - 1, y);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

向左移动:

	void MoveLeft()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
                {
                    GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
                    int x = i;
                    int y = j;
                    bool isFind = false;//设置查找标识
                    while (!isFind)
                    {
                        y--;//根据方向的不同  x--是向上 x++是向下
                        if (y < 0 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
                        {
                            isFind = true;
                            //判断值是否相同,相同的话合并操作
                            if (y >= 0 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
                            {
                                cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
                                Destroy(cardList[i, j]);
                                cardList[i, j] = null;
                            }
                            else//否则移动即可
                            {
                                cardList[i, j] = null;
                                cardList[x, y + 1] = temp;
                                cardList[x, y + 1].transform.position = GetPosVector2(x, y + 1);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

向右移动:

	void MoveRight()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
                {
                    GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
                    int x = i;
                    int y = j;
                    bool isFind = false;//设置查找标识
                    while (!isFind)
                    {
                        y++;//根据方向的不同  x--是向上 x++是向下
                        if (y > 3 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
                        {
                            isFind = true;
                            //判断值是否相同,相同的话合并操作
                            if (y <= 3 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
                            {
                                cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
                                Destroy(cardList[i, j]);
                                cardList[i, j] = null;
                            }
                            else//否则移动即可
                            {
                                cardList[i, j] = null;
                                cardList[x, y - 1] = temp;
                                cardList[x, y - 1].transform.position = GetPosVector2(x, y - 1);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

运行游戏,就可以愉快的玩耍了:

到这一步,我们就完成了《2048》游戏的核心代码实现,但是我们的代码只有满格后重新开始游戏的判断,没有游戏完成的判断,下面加一个游戏成功的代码,继续修改GameManager.cs脚本:

	void CreateCard()
    {
        CardNum = 0;
        foreach (var item in cardList)
        {
            if (item)
            {
                CardNum++;
            }
        }
        if (CardNum >= 16)
        {
            ResetGame();
            return;
        }

        int X_index, Y_index = 0;
        do
        {
            X_index = Random.Range(0, 4);
            Y_index = Random.Range(0, 4);
        } while (cardList[X_index, Y_index]);
        Vector2 newPos = GetPosVector2(X_index, Y_index);

        cardList[X_index, Y_index] = Instantiate(_card, newPos, Quaternion.identity);
        if (Random.Range(0.0f,1.0f)>0.5f)
        {
            cardList[X_index, Y_index].GetComponent<Card>().Generate(1);
        }
        else
        {
            cardList[X_index, Y_index].GetComponent<Card>().Generate(2);
        }
        SucceedGame();
    }
	void SucceedGame()
    {
        foreach (var item in cardList)
        {
            if (item.GetComponent<Card>()._currentIndex >= 11)
            {
                Debug.Log("游戏成功");
                break;
            }
        }
        ResetGame();
    }

整体GameManager.cs脚本代码:

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

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    public GameObject bgSprite;//背景卡片
    private Vector2 BeginPos = new Vector2(-1.5f, 1.5f);//差不多在屏幕中间
    private float OffsetX = 1.1f;//xy 加个0.1 有个间隙
    private float OffsetY = 1.1f;

    public GameObject _card;//卡片对象
    private GameObject[,] cardList = new GameObject[4, 4];//卡片游戏对象对应的棋盘格子
    private int CardNum = 0;//棋盘格子的卡片计数,用于满格后重新开始游戏

    void Start()
    {
        CreateBG();
        CreateCard();
        CreateCard();
    }

    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.W))//上
        {
            MoveUp();
            CreateCard();
        }
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.S))//下
        {
            MoveDown();
            CreateCard();
        }
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.A))//左
        {
            MoveLeft();
            CreateCard();
        }
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.D))//右
        {
            MoveRight();
            CreateCard();
        }
    }

    void CreateBG()
    {
        GameObject BG = new GameObject("BG");//创建空游戏对象作为背景预制体
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                Vector2 newPos = new Vector2(BeginPos.x + j * OffsetX, BeginPos.y - i * OffsetY);
                Instantiate(bgSprite, newPos, Quaternion.identity, BG.transform);
            }
        }
    }

    void CreateCard()
    {
        CardNum = 0;
        foreach (var item in cardList)
        {
            if (item)
            {
                CardNum++;
            }
        }
        if (CardNum >= 16)
        {
            ResetGame();
            return;
        }

        int X_index, Y_index = 0;
        do
        {
            X_index = Random.Range(0, 4);
            Y_index = Random.Range(0, 4);
        } while (cardList[X_index, Y_index]);
        Vector2 newPos = GetPosVector2(X_index, Y_index);

        cardList[X_index, Y_index] = Instantiate(_card, newPos, Quaternion.identity);
        if (Random.Range(0.0f,1.0f)>0.5f)
        {
            cardList[X_index, Y_index].GetComponent<Card>().Generate(1);
        }
        else
        {
            cardList[X_index, Y_index].GetComponent<Card>().Generate(2);
        }
        SucceedGame();
    }

    public Vector2 GetPosVector2(int x, int y)
    {
        return new Vector2(BeginPos.x + y * OffsetX, BeginPos.y - x * OffsetY);
    }


    void ResetGame()
    {
        foreach (var item in cardList)
        {
            if (item != null)
            {
                Destroy(item);
            }
            cardList = new GameObject[4, 4];
        }
    }

    void SucceedGame()
    {
        foreach (var item in cardList)
        {
            if (item.GetComponent<Card>()._currentIndex >= 11)
            {
                Debug.Log("游戏成功");
                break;
            }
        }
        ResetGame();
    }

    void MoveUp()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
                {
                    GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
                    int x = i;
                    int y = j;
                    bool isFind = false;//设置查找标识
                    while (!isFind)
                    {
                        x--;//根据方向的不同  x--是向上 x++是向下
                        if (x < 0 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
                        {
                            isFind = true;
                            //判断值是否相同,相同的话合并操作
                            if (x >= 0 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
                            {
                                cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
                                Destroy(cardList[i, j]);
                                cardList[i, j] = null;
                            }
                            else//否则移动即可
                            {
                                cardList[i, j] = null;
                                cardList[x + 1, y] = temp;
                                cardList[x + 1, y].transform.position = GetPosVector2(x + 1, y);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    void MoveDown()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
                {
                    GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
                    int x = i;
                    int y = j;
                    bool isFind = false;//设置查找标识
                    while (!isFind)
                    {
                        x++;//根据方向的不同  x--是向上 x++是向下
                        if (x > 3 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
                        {
                            isFind = true;
                            //判断值是否相同,相同的话合并操作
                            if (x <= 3 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
                            {
                                cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
                                Destroy(cardList[i, j]);
                                cardList[i, j] = null;
                            }
                            else//否则移动即可
                            {
                                cardList[i, j] = null;
                                cardList[x - 1, y] = temp;
                                cardList[x - 1, y].transform.position = GetPosVector2(x - 1, y);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    void MoveLeft()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
                {
                    GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
                    int x = i;
                    int y = j;
                    bool isFind = false;//设置查找标识
                    while (!isFind)
                    {
                        y--;//根据方向的不同  x--是向上 x++是向下
                        if (y < 0 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
                        {
                            isFind = true;
                            //判断值是否相同,相同的话合并操作
                            if (y >= 0 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
                            {
                                cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
                                Destroy(cardList[i, j]);
                                cardList[i, j] = null;
                            }
                            else//否则移动即可
                            {
                                cardList[i, j] = null;
                                cardList[x, y + 1] = temp;
                                cardList[x, y + 1].transform.position = GetPosVector2(x, y + 1);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }

    void MoveRight()
    {
        for (int i = 0; i < 4; i++)
        {
            for (int j = 0; j < 4; j++)
            {
                if (cardList[i, j] != null)//当找到其中的卡片后
                {
                    GameObject temp = cardList[i, j];//保留该卡片的引用
                    int x = i;
                    int y = j;
                    bool isFind = false;//设置查找标识
                    while (!isFind)
                    {
                        y++;//根据方向的不同  x--是向上 x++是向下
                        if (y > 3 || cardList[x, y])//达到边界或找到卡片后
                        {
                            isFind = true;
                            //判断值是否相同,相同的话合并操作
                            if (y <= 3 && cardList[x, y].GetComponent<Card>()._currentIndex == cardList[i, j].GetComponent<Card>()._currentIndex)
                            {
                                cardList[x, y].GetComponent<Card>().Merge();
                                Destroy(cardList[i, j]);
                                cardList[i, j] = null;
                            }
                            else//否则移动即可
                            {
                                cardList[i, j] = null;
                                cardList[x, y - 1] = temp;
                                cardList[x, y - 1].transform.position = GetPosVector2(x, y - 1);
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
}

至此,我们的《2048》游戏就已经完成了,愉快的玩耍吧。

以上就是Unity游戏开发之2048游戏的实现的详细内容,更多关于Unity2048游戏的资料请关注脚本之家其它相关文章!

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