【Unity2D】【4】构建你的世界，关卡设计与Tilemap艺术

Unity 2D 从零精通：第四阶段 - 构建你的世界，关卡设计与Tilemap艺术

引言：从单体到世界的构建师

在前三篇中，我们塑造了角色，赋予了它们生命与交互。现在，是时候为这些角色搭建一个完整的舞台了。一个精心设计的关卡是游戏的骨架，它引导玩家、提供挑战、并讲述无声的故事。

手动放置每一个平台、每一块砖瓦无疑是低效且痛苦的。幸运的是，Unity为我们提供了极其强大的 Tilemap 系统。它就像游戏世界的“网格纸”和“印章”，允许我们以像素级的精度和惊人的效率来绘制、编辑和迭代整个关卡。

在本篇中，我们将从零开始创建一个经典的2D平台跳跃关卡。我们将学习如何利用Tilemap绘制静态环境，如何使用强大的Rule Tiles实现智能绘制，如何管理视觉层次，并最终让我们的角色在这个新世界中奔跑跳跃。

第一章：Tilemap系统初探——创建你的第一块砖

Tilemap系统的核心是Grid（网格）、Tilemap（瓦片地图）和Tile（瓦片）。

1. 创建Grid和Tilemap：

   • 在Hierarchy中右键 -> 2D Object -> Tilemap -> Rectangular。Unity会自动创建一个名为Grid的父对象和一个名为Tilemap的子对象。
   • Grid：负责定义整个关卡世界的坐标系和单元格（Cell）大小。所有的Tilemap都是它的子对象。
   • Tilemap：是实际绘制瓦片的地方。一个Grid下可以有多个Tilemap，用于分层绘制（例如，地面一层、装饰物一层、背景细节一层）。

2. 认识瓦片（Tile）：

   • 瓦片（Tile）是一种特殊的资源，它把一张Sprite图片和一些属性（如碰撞体、颜色）打包在一起，方便在Tilemap上重复使用。
   • 它和我们之前直接使用的Sprite是不同的概念。

3. 制作你的第一个瓦片：

   • 准备一张简单的土壤或草地的Sprite图片（可以是单张，也可以是图集）。将其导入项目。
   • 在Project窗口中右键 -> Create -> 2D -> Tiles -> Tile（或者选择Default，这是我们最常用的类型）。将其命名为GrassTile。
   • 选中这个新创建的GrassTile资源，在Inspector窗口中，将你的草地Sprite拖拽到Sprite字段上。

4. 开始绘制：

   • 打开瓦片调色板窗口：Window -> 2D -> Tile Palette。
   • 如果还没有调色板，点击Create New Palette，命名为LevelTiles，保存到你的Assets文件夹中。
   • 将刚才创建的GrassTile从Project窗口拖拽到Tile Palette窗口中。
   • 在Tile Palette窗口中，选择画笔工具（Paintbrush），然后在Scene视图中你的Tilemap上点击或拖动，即可绘制出草地砖块！

第二章：高效关卡设计——Rule Tiles与自动化

如果每一块砖都要手动选择、放置，效率依然低下。Rule Tile（规则瓦片）是Tilemap系统的灵魂所在，它能根据相邻瓦片的情况自动选择正确的Sprite，极大地提升关卡绘制速度和一致性。

目标：创建一套地 tiles（草地、泥土、左边缘、右边缘），并使用Rule Tile实现智能拼接。

1. 准备素材：你需要一套规则一致的瓦片Sprite。通常包括：

   • grass_center：纯粹的草地顶部。
   • grass_left：左侧边缘。
   • grass_right：右侧边缘。
   • dirt：草地下的泥土。

2. 安装Rule Tile扩展（如未安装）：

   • 在Unity菜单栏，点击Window -> Package Manager。
   • 在上方的Packages下拉菜单中选择Unity Registry。
   • 搜索2D Tilemap Extras并安装。这个官方包包含了Rule Tile等极其有用的工具。

3. 创建Rule Tile：

   • 在Project窗口中右键 -> Create -> 2D -> Tiles -> Rule Tile。命名为GroundRuleTile。
   • 选中它，在Inspector中可以看到一个规则列表。

4. 配置Rule Tile规则：

   • Default Sprite：放入你的默认泥土Sprite（dirt）。
   • 点击Add New Rule来添加一条规则。规则的核心是：“如果我周围的瓦片满足这些条件，那我就显示为这个Sprite。”

   示例：配置顶部草地规则

   • 将grass_center Sprite拖入新规则的Sprite字段。
   • 我们希望这块瓦片只有在正下方(-Y)有相同类型的瓦片（即另一个GroundRuleTile）时，才显示为草地。
   • 在规则的网格中，将正下方（中间列，最下面一行）的单元格设置为This（表示必须是同类型的Tile）。
   • 将正上方（+Y） 的单元格设置为Not This（表示上方不能有同类型Tile，这样它才是顶部）。
   • 其他方向保持Don't Care（不关心）。

   同理，配置左侧边缘规则

   • 添加新规则，Sprite放入grass_left。
   • 条件：正下方(-Y)是This（保证它是顶部），右侧(+X)是This（保证它右边有砖块，所以它是边缘），左侧(-X)是Not This或Empty（保证它左边是空的）。

5. 使用Rule Tile绘制：

   • 将创建好的GroundRuleTile拖入你的Tile Palette。
   • 现在，使用画笔在Tilemap上大面积绘制。你会发现，Unity自动为你生成了完美的顶部草地、边缘和填充的泥土！当你增加或删除砖块时，它们也会自动更新其外观。

第三章：视觉层次与排序——Sorting Layers与Order in Layer

当你开始添加多个Tilemap（如地面层、装饰层）和游戏对象（如玩家）时，你会发现遮挡关系错乱。玩家可能被背景遮挡，或者装饰物飘在空中。这就需要使用Sorting Layers和Order in Layer来管理渲染顺序。

1. Sorting Layers（排序图层）：

   • 这是一个粗粒度的渲染队列。在更高Sorting Layer上的所有东西，都会渲染在更低Layer的东西之上。
   • 如何设置：选中任何一个有渲染器（如Sprite Renderer, Tilemap Renderer）的对象，在Inspector中找到Sorting Layer下拉框。点击Add Sorting Layer...可以创建新的图层。
   • 典型设置（从上到下）：
     • UI（用于UI元素）
     • Foreground（前景装饰）
     • Player、Enemies（角色层，可以合并为一个Entities层）
     • Ground（地面和平台）
     • Background（远处背景）
   • 为你的Tilemap和PlayerShip对象分配合适的Sorting Layer。

2. Order in Layer（图层内顺序）：

   • 在同一个Sorting Layer内，用这个值来精细控制谁前谁后。值越大，越靠前。
   • 例如，在Ground层中，你可以让一个桥墩的Tilemap的Order in Layer为0，桥面的Tilemap为1，这样桥面就会渲染在桥墩前面。

3. 配置Tilemap Renderer：

   • 选中你的Tilemap，注意看它的Tilemap Renderer组件。Sorting Layer和Order in Layer就在这里设置。为你不同的Tilemap（地面、装饰物）设置不同的值。

第四章：让世界活起来——摄像机跟随与碰撞体

一个不会移动的摄像机是死板的。我们需要让摄像机平滑地跟随玩家，将玩家始终保持在画面中央。

1. 使用Cinemachine（官方相机系统）：

   • Unity提供了一个无比强大的相机工具包Cinemachine，它让复杂的相机行为变得简单。
   • 安装：通过Package Manager搜索并安装Cinemachine。
   • 创建虚拟相机：在Unity菜单栏，点击Cinemachine -> Create 2D Camera。这会创建一个CinemachineBrain（主摄像机上的组件）和一个Cinemachine Virtual Camera。
   • 设置跟随目标：选中新创建的虚拟相机，在Inspector中，将Follow属性设置为你的PlayerShip对象。
   • 调整参数：你可以在虚拟相机上调整Body和Aim的设置，例如添加Dead Zone（死区，玩家在此区域内移动相机不跟随）和Soft Zone（软区，玩家接近边界时相机开始平滑跟随）。

2. 为Tilemap添加碰撞体：

   • 我们的地面目前只是图片，玩家会穿透它。我们需要物理碰撞。
   • 添加碰撞体：选中你的地面Tilemap，点击Add Component，添加一个Tilemap Collider 2D。
   • 优化碰撞体：Tilemap Collider 2D会为每一个瓦片生成一个碰撞体，这对于性能是灾难性的。解决方案是：在添加了Tilemap Collider 2D后，再添加一个Composite Collider 2D。
   • Unity会自动提示你为Tilemap添加Rigidbody 2D，点击Yes。并将该刚体的Body Type设置为Static。
   • 魔法发生了：Composite Collider 2D会自动将所有相邻的瓦片碰撞体合并成一个个大的、连续的碰撞体多边形，极大地提升了物理性能！

第五章：综合实践——搭建平台跳跃关卡

现在，运用所有学到的知识，来搭建一个简单的关卡。

1. 规划：在纸上或脑子里简单画一下关卡布局：起点、平台、障碍、终点。
2. 创建多层Tilemap：
   • 在Grid下创建多个Tilemap：Ground（主要地面）、Platforms（可跳跃通过的平台）、Decorations（无碰撞的装饰物如云朵、灌木）。
   • 为它们分别设置Tilemap Collider 2D（对于Ground和Platforms）和正确的Sorting Layer。
   • 对于Platforms，你希望玩家能从下方跳上来穿透它，但从上方站住。这需要用到Platform Effector 2D。
     • 为Platforms Tilemap添加Tilemap Collider 2D和Composite Collider 2D。
     • 然后，再添加一个Platform Effector 2D组件。
     • 在Tilemap Collider 2D上，勾选Used By Effector。
     • 这样，平台就只允许从一个方向（默认是下方）穿透了。
3. 绘制：
   • 使用你的GroundRuleTile绘制主要地面轮廓。
   • 使用单独的瓦片（比如石头瓦片）在Tile Palette中创建新画笔，来绘制平台。
   • 使用装饰性瓦片丰富你的关卡背景。
4. 测试与迭代：不断播放游戏，测试角色的移动、跳跃（下一篇会实现）和碰撞是否如预期。调整平台位置，让跳跃手感舒适。

第六章：总结与展望

你在本篇成为了一名关卡建筑师：

1. 掌握了Tilemap核心工作流：从创建Grid、Tilemap到制作和使用普通Tile。
2. 学会了效率神器Rule Tile：能够创建智能拼接的瓦片，极大提升关卡绘制速度和美观度。
3. 理解了渲染秩序：使用Sorting Layers和Order in Layer解决了物体间的遮挡问题。
4. 实现了专业效果：使用Cinemachine实现了平滑的摄像机跟随，使用Composite Collider 2D优化了Tilemap的物理性能。
5. 搭建了游戏关卡：综合运用所有知识，创建了一个可玩的平台跳跃关卡原型。

你的游戏世界已经从一个小小的场景，扩展成了一个具有结构、层次和边界的完整舞台。

下一篇预告：《第五阶段：游戏的骨架——架构与系统设计》
在下一篇文章中，我们将深入游戏的核心逻辑，学习如何构建健壮、可维护的代码架构：

• 完善玩家控制器：实现跳跃、二段跳、蹬墙跳等平台跳跃功能。
• 高级UI系统：创建动态更新的血条、技能图标和暂停菜单。
• 单例模式与事件中心：学习如何让游戏中的不同模块（如UI和玩家）高效、解耦地通信。
• 数据持久化：实现游戏的存档和读档功能。
• 我们将为这个平台游戏注入真正的“游戏性”。

练习与思考：

1. 尝试创建一种“危险”瓦片（如尖刺），为其添加碰撞体，并编写脚本，当玩家触碰时触发游戏结束。
2. 探索2D Tilemap Extras包中的其他瓦片类型，如Animated Tile（动画瓦片）来制作闪烁的宝石或岩浆，Random Tile（随机瓦片）来让草地纹理更多样。
3. 使用多个Tilemap层，制作一个具有 parallax scrolling（视差滚动）效果的背景层，让关卡更有深度。

世界已搭建完毕，等待英雄的登场。我们下一篇将塑造英雄的能力与游戏的规则！