【c# Unity贪吃蛇教程】3D格子制作贪吃蛇

学与用

已于 2025-01-07 11:51:51 修改

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文章标签： c# 开发语言 unity 游戏 3d 游戏引擎

于 2025-01-07 11:50:15 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/longstar777/article/details/144978813

版权

前言

不神叨叨了，直接说人话。

已经是第四期C#不同平台制作贪吃蛇了，前三期分别是【c# 控制台贪吃蛇教程】、【c# winform贪吃蛇教程】、【c# WPF贪吃蛇教程】

本期用Unity制作3d网格贪吃蛇，项目教程完全小白化，大神不用瞄了，本项目有源码下载。

先看开发过效果程图

一、准备工作

如果看过前面文章，可以直接跳过准备工作这栏

1.1、创建Resources文件夹

Resources文件夹中可以存放工程的图片，音效，模型等资源，用于读取加载使用

文件夹在Asset下根目录，属于一级目录，不要放到其他文件下面，否则Resources资源读取不到

1.2、创建格子3D模型

右键SampleScence添加一个3D的cube

该cube可以组成二维地图的矩阵点，也是蛇和食物的组件

将该cube从SampleScence中拖拽到Resources文件夹中

1.3、创建shader

创建shader是为了取代cube模型中的默认材质的shader

cube是一个模型，他有默认的材质，我们创建一个新的材质球取代默认材质。

shader，我们可以创建一个属于自己的材质球shader，这方便我们修改渲染。

接着，我们这里需要将默认材质球的shader渲染修改成我们自己创建的shader

最后，再将材质球拖拽到cube的MeshRenderer的材质集合中

1.4、创建类Tanchishe3D

创建类之前，先在SampleScene中GameSrcipt实体，并将创建的Tanchishe3D类，将该文件拖拽到GameSrcipt实体身上

1.5、添加Tag标签

Tag标签主要作为实体的识别标签，方便我们查找物体，我们创建一个标签

1.6、声明全部变量

//2d视角坐标
public Vector3 SHOW2DV3;
//3d视角坐标
public Vector3 SHOW3DV3;
//GameElement类的集合
public List<GameElement> elementList = new List<GameElement>();
//资源加载的顺序
int ResourceIndex = 0;
//蛇身xy
int bdX = 0; int bdY = 0;
//头xy
int hx = 0; int hy = 0;
//移动 步数
int stepNum = 0;
//吃了多少食物
int eatFoodNum = 0;
//格子宽高
public int size = 30;
//行
public int row = 20;
//列
public int column = 40;
//地图坐标
public List<CellData> mapcelldataList = new List<CellData>();
//蛇点集合
public List<CellData> snakecelldataList = new List<CellData>();
//食物坐标
public List<CellData> foodPoint = new List<CellData>();
//移动速度
int moveBasicSpd = 2;
//计时器
float timer = 0;
//是否死亡
public bool isLive = true;
//操作方向
public Dirction mycurDirction = Dirction.D_right;
//UI类
public UImanager uImanager;
/// <summary>
/// 以下是围墙，格子蛇的头，蛇的身子，食物的颜色配置
/// </summary>
public Color cellColor = new Color(128 / 255f, 128 / 255f, 128 / 255f);
public Color wallColor = new Color(255 / 255f, 55 / 255f, 55 / 255f);
public Color snakeHeadColor = new Color(7 / 255f, 150 / 255f, 0);
public Color snakeBodyColor = new Color(225 / 255f, 120 / 255f, 0);
public Color foodColor = new Color(125 / 255f, 0, 175 / 255f);

不用二维数组，采用类的形式记录信息，并将该类加入到集合List中，构建地图数据

二、主要功能函数

2.1、加载资源

采用异步加载Resources实体

    void LoadCube()
    {
        ResourceRequest request = Resources.LoadAsync<GameObject>("Cube");
        request.completed += LoadOver;
    }

request.completed += LoadOver 读取完成后，再进行后部操作，避免资源未加载完成，游戏系统已经启动，结果出现bug

加载后不要马上生成实体，我们可以将实体临时存到一个类中，这里我们创建一个资源类

[System.Serializable]
public class GameElement
{
    public int objID;
    public string objName;
    public Type objType;
    public GameObject obj;
}

在 inspector 面板上显示类的变量，可以用 [System.Serializable]。需要注意的是，这里不用 { get; set; } ，因为用了，在 inspector 面板中不会显示变量。

我们从创建一个管理Resources实体的集合，哪里需要生成，我们就在哪里加载

    public List<GameElement> elementList = new List<GameElement>();

准备好后，可与i用来存放读取的资源，放到 elementList 集合中

    private void LoadOver(AsyncOperation asyncOperation)
    {
        GameObject cubeObj = (asyncOperation as ResourceRequest).asset as GameObject;
        ResourceIndex++;
        GameElement element = new GameElement()
        {
            objID = ResourceIndex,
            objName = cubeObj.name,
            objType = cubeObj.GetType(),
            obj = cubeObj
        };
        elementList.Add(element);
        CreateGrid();
    }

最后在这个函数方法里面创建地图

2.2、地图和围墙

private void CreateGrid()
{
    GameElement element = elementList.Find((item) => item.objName == "Cube") as GameElement;
    GameObject wallobj = element.obj;
    int index = 1;
    Color color = new Color();
    // 创建行
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < column; j++)
        {
            CellData celldata = new CellData();
            celldata.cellIndex = index;
            celldata.cellVect3 = new Vector3(i, j, 0);
            GameObject obj = Instantiate(wallobj, transform);
            if (i % (row - 1) == 0 || j % (column - 1) == 0)
            {
                celldata.mapType = 1;
                SetCellPainting(obj.GetComponent<MeshRenderer>(), "_MianColor", wallColor);
                obj.transform.position = new Vector3(j, i, -1);
            }
            else
            {
                celldata.mapType = 0;
                SetCellPainting(obj.GetComponent<MeshRenderer>(), "_MianColor", cellColor);
                obj.transform.position = new Vector3(j, i, 0);
            }
            celldata.cellObj = obj;
  
            mapcelldataList.Add(celldata);
            index++;
        }
    }
}

obj.transform.position = new Vector3(j, i, -1); 是设置坐标的接口

Instantiate 实例化，生成物体到舞台上

2.3、蛇的操作

创建操作的枚举类型

    public enum Dirction
    {
        D_up,
        S_down,
        A_left,
        D_right
    }

操作四个方向，并设置蛇方向

    public void KeyDown()
    {
        if (Input.GetKey(KeyCode.UpArrow))
        {
            SnakeDirction(Dirction.S_down, Dirction.D_up);
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.DownArrow))
        {
            SnakeDirction(Dirction.D_up, Dirction.S_down);
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow))
        {
            SnakeDirction(Dirction.D_right, Dirction.A_left);
        }
        else if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow))
        {
            SnakeDirction(Dirction.A_left, Dirction.D_right);
        }
    }

键盘按键与winform和wpf不同，unity并不需要事件监听，我们可以直接将KeyDown放入

    private void FixedUpdate()
    {
        KeyDown();
    }

禁止车掉头

    void SnakeDirction(Dirction d1, Dirction d2)
    {
        mycurDirction = mycurDirction != d1 ? d2 : d1;
    }

2.4、生成食物

void CreateFood()
{
    List<CellData> tempList = new List<CellData>(mapcelldataList);
    for (int i = 0; i < tempList.Count; i++)
    {
        for (int j = 0; j < snakecelldataList.Count; j++)
        {
            if (snakecelldataList[j].cellVect3 == (tempList[i].cellVect3))
            {
                tempList[i].mapType = 1;
            }
        }
    }
    tempList = new List<CellData>(tempList.Where(x => x.mapType == 0).ToList());
    var random = new System.Random();
    var index = random.Next(tempList.Count);
    CellData cell = tempList[index];
    foodPoint = new List<CellData> { cell };
    DrawFood();
}

方法是，将地图文件取出，临时放到一个集合，再遍历集合与蛇的集合交集，将他们的交集的mapType = 1，

再筛选出不能生成食物的格子集合，随后随机得到集合中的一个元素，这个元素就是食物生成的Vector3坐标

    void DrawFood()
    {
        CellData cell = GetSnakeCell((int)foodPoint[0].cellVect3.x, (int)foodPoint[0].cellVect3.y);
        SetCellPainting(cell.cellObj.GetComponent<MeshRenderer>(), "_MianColor", foodColor);
        cell.cellObj.transform.position = new Vector3(cell.cellObj.transform.position.x,
            cell.cellObj.transform.position.y, -1);
    }

2.5、吃到食物

吃到食物后，立即随机在格子可以行动区域生成食物

   void EatFood(int x, int y)
   {
       if (foodPoint.Count <= 0) return;

       //吃到食物
       if (x == foodPoint[0].cellVect3.x && y == foodPoint[0].cellVect3.y)
       {
           CellData cellData = new CellData();
           cellData = GetSnakeCell(x, y);
           snakecelldataList.Add(cellData);
           cellData.cellObj.transform.position = new Vector3(cellData.cellObj.transform.position.x, 
               cellData.cellObj.transform.position.y, -1);
           eatFoodNum++;
           TextShow();
           CreateFood();
       }
   }

2.6、吃到自己

    void HitSelf(int x, int y)
    {
        if (snakecelldataList.Where(point => point.cellVect3.x == x && point.cellVect3.y == y).Any())
        {
            isLive = false;
        }
    }

吃到自己后，在荧幕中央显示结束语，并且将 isLive = false;

isLive 负责跳出游戏的进程，终止游戏进度。

同理，蛇撞到墙效果一样。

2.7、撞到墙

    void HitWall(int x, int y)
    {
        if (x >= row || y >= column || x < 0 || y < 0)
        {
            isLive = false;
        }
    }

2.8、控制蛇

在unity中，与winform和wpf不一样了，不用使用Task.Run(() =>，unity可以提供Update，FixedUpdate，LateUpdate三个函数提供实时更新

Update：随时每帧更新
FixedUpdate：帧前更新
LateUpdate：帧后跟新

执行顺序FixedUpdate>Update>LateUpdate

private void RunSnake(float timer)
{
    if (isLive == true)//不把isLive放到while循环条件，放这里可以蛇死亡后跳出循环，不会出现延迟效果
    {
        switch (mycurDirction)
        {
            case Dirction.D_up:
                hx++;
                break;
            case Dirction.S_down:
                hx--;
                break;
            case Dirction.A_left:
                hy--;
                break;
            case Dirction.D_right:
                hy++;
                break;
        }
        HitWall(hx, hy);
        HitSelf(hx, hy);
        stepNum++;
        TextShow();
        if (isLive == false) return;//直接推出更新，确保游戏没有延迟感觉
        DrawSanke(hx, hy);
        bdX = hx;
        bdY = hy;
        EatFood(hx, hy);
    }
}

    private void FixedUpdate()
    {
        KeyDown();
        timer -= (Time.deltaTime * moveBasicSpd);
        if (timer < 0)//每计时一次，蛇走一次
        {
            RunSnake(timer);
            timer = 1;
        }
    }

timer -= (Time.deltaTime * moveBasicSpd); 是计时方法，当 timer 小于0则复原到1秒，重新反复的倒计时，实现蛇的秒更新

涂色蛇的头和身子

    void DrawSanke(int x, int y)
    {
        //蛇头格子
        CellData curcell = new CellData();
        curcell = GetSnakeCell(x, y);
        SetCellPainting(curcell.cellObj.GetComponent<MeshRenderer>(), "_MianColor", snakeHeadColor);
        curcell.cellObj.transform.position = new Vector3(curcell.cellObj.transform.position.x,
            curcell.cellObj.transform.position.y, -1);

        //蛇身子格子
        CellData bodycell = new CellData();
        bodycell = GetSnakeCell(bdX, bdY);
        SetCellPainting(bodycell.cellObj.GetComponent<MeshRenderer>(), "_MianColor", snakeBodyColor);
        snakecelldataList.Add(bodycell);
        bodycell.cellObj.transform.position = new Vector3(bodycell.cellObj.transform.position.x,
            bodycell.cellObj.transform.position.y, -1);

        //去除尾巴
        CellData celldata = snakecelldataList[0];
        GameObject endcellobj = celldata.cellObj;
        SetCellPainting(endcellobj.GetComponent<MeshRenderer>(), "_MianColor", cellColor);
        celldata.cellObj.transform.position = new Vector3(celldata.cellObj.transform.position.x,
            celldata.cellObj.transform.position.y, 0);
        snakecelldataList.RemoveAt(0);
    }

蛇的头部和身子的格子坐标 transform.position 的z坐标设置为 -1，是让蛇突出位置。

GetComponent<MeshRenderer>() 获取格子的材质图层方法

涂色格子函数方法

    public void SetCellPainting(MeshRenderer meshreder,string str, Color col)
    {
        meshreder.material.SetColor(str, col);
    }

将 MeshRenderer 的 material 的 shader 进行颜色修改

2.9、Shader

我们写入一个shader，用来为格子渲染

Shader "Custom/Colorshader"
{
    Properties
    {
        _MianColor ("MianColor ",Color)=(1.0,1.0,1.0,1.0)
        _LineColor ("LineColor",Color)=(1.0,1.0,1.0,1.0)
        _LineWidth ("LineWidth", range(0,0.5)) = 0.1
    }
    SubShader
    {
        Tags { "Queue"="Transparent" }
        Pass
        {
            CGPROGRAM
 
            #pragma vertex vert
            #pragma fragment frag
 	        #include "UnityCG.cginc"
            fixed4 _MianColor;
            fixed4 _LineColor;
            fixed _LineWidth;
 
            struct a2v
            {
                float4 vertex:POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
                
            };
 
            struct v2f
            {
                float4 vertex:SV_POSITION;
                float2 uv : TEXCOORD0;
        
            };
            
            v2f vert(a2v v)
            {
                v2f o;
                o.vertex = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
                o.uv = v.uv;
                return o;
            }
 
            fixed4 frag(v2f i):SV_Target
            {
                fixed3 col = fixed4(0,0,0,1);
                col = _MianColor + col + saturate(step(i.uv.x, _LineWidth) + step(1 - _LineWidth, i.uv.x) + 
                step(i.uv.y, _LineWidth) + step(1 - _LineWidth, i.uv.y)) * _LineColor;
                return fixed4(col,1.0);
            }
            
            ENDCG
        }
    }
}

saturate(x) 函数作用是如果x取值小于0，则返回值为0。如果x取值大于1，则返回值为1。若x在0到1之间，则直接返回x的值

step(x,y) 函数作用是如果y大于x，则step()函数返回1.0；如果y小于等于x，则返回0.0

三、其他功能函数

3.1、ugui类

存放游戏数据的UI类型，内容创建三个文本UI

public class UImanager : MonoBehaviour
{
    public Text myText1;
    public Text myText2;
    public Text myText3;
}

    void TextShow()
    {
        uImanager.myText1.text = "移动 步数：" + stepNum;
        uImanager.myText2.text = "吃食物数量：" + eatFoodNum;
        uImanager.myText3.gameObject.SetActive(!isLive);
        uImanager.myText3.text = isLive == false ? "游戏结束！" : string.Empty;
    }

myText3默认设置为隐藏状态，unity中隐藏GameObject，取消勾选即可

3.2、3d视角显示

        Camera.main.transform.position = SHOW3DV3;
        Camera.main.transform.eulerAngles = new Vector3(-15, 0, 0);

Camera.main 是我们的主摄像头，将摄像头的坐标修改，并将 eulerAngles 仰角修改，即可得到一个3D视角

四、运行图示

五、总结

比起winform和wpf原生开发游戏，unity是专业的游戏开发软件，渲染有自己的渲染系统，自己的帧系统。
Resources加载资源，需要将资源放置在该文件夹下，也可以在Resources下创建子文件夹分类管理。
unity的键盘按键不需要添加事件进行监听，按键方法可以直接放在Update，FixedUpdate，LateUpdate三个函数中。
shader可以进行动态修改，即渲染可以进行实时更新。
物体上可以挂在脚本，脚本需要继承MonoBehaviour才能挂载。

写着写着就这么多了，可能不是特别全，不介意费时就看看吧。有时间还会接着更新。

六、工程下载地址

【c#unity3D贪吃蛇】工程下载