3D游戏编程-井字棋

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3D游戏编程-井字棋

作业要求

利用unity制作井字棋小游戏。

项目配置

Windows 10
Unity 2020.3.17f1c1

项目演示

视频演示

点击此处可以前往

文字说明

在Asset>Scenes中create一个C# script，命名为Chess_1
编辑Chess_1，输入项目代码并且保存
将Chess_1拖拉到Main Camera
运行，预览的比例使用Free Aspect即可
井字棋起手者为O，点击下方九宫格棋盘就可以游玩，并且在任何时候都可以进行restart

项目截图

在这里插入图片描述

实现过程和方法(算法）

ECS框架

Entity，是一个Component的组合，它的意义就在于对其上的Component进行生命周期管理。（如一个cube，它是一个entity，他有自己的坐标，偏角，缩放的属性）

Component，是一个只包含数据的组件，将每个可能单独使用的对象属性归纳，里面只有数据没有任何方法，每个Entity是由多个Component组合而成，共享一个生命周期。（如坐标，偏角，缩放这些属性就是component）

System，是用来处理数据的系统，里面只有方法，没有任何数据，每个System只关注于干好一件事情，它只关心那件事作用于游戏世界里同类的一组对象的每单个个体，或是这类对象的某种特定的交互行为。

项目构思

井字棋的entity有：

九宫格（matrix），实际上是九宫格的每一个格子；
回合轮次。

component：

格子的component就是每一个格子目前的状态，是被O所下、被X所下、还是为空;
轮次的component是轮到玩家O还是玩家X。

system:

reset，重置整个棋盘；
check是检查当前步是否出现胜者，或者是否平局；
click用作处理当一个格子被下棋之后，修改格子的状态。

而UI的部分分为两个，一个是文字显示目前的回合轮到哪一位玩家，以及战况；一个是游戏的界面，包括背景、九宫格的按钮和restart按钮。

算法

建立二维数组matrix记录棋盘，0表示格子为空，1表示玩家O下棋，2表示玩家X下棋。
click函数负责修改格子的状态，以及回合轮次。
每次刷新时，check函数检查棋盘有没有竖线、横线、斜线是相同的（为1或者2，不能为0），有的话则出现胜者；或者检查棋盘是否已经下满九个棋子并且没有胜者，此时平手。
棋盘的情况要反映在UI上，于是OnGUI显示的bottom根据matrix[i,j]的状态，显示“O”、“X”、空白
对战情况的文字UI也根据有否出现胜者而改变显示（这个依赖result的输出来告知），并且每个回合轮到哪位玩家也要显示。

项目代码

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

public class Chess_1 : MonoBehaviour
{
    GUIStyle myStyle;
    private int turn = 1;
    private int chess_num = 0;

    private int[,] matrix = new int[3,3];
    int middle = Screen.width / 2;//用于UI，得到屏幕中央位置

    void reset(){
        turn = 1;
        chess_num = 0;
        for(int i = 0 ;  i < 3  ; i ++){
            for(int j = 0 ; j < 3 ; j ++)
                matrix[i,j] = 0;
        }
        print("game reseted.");
    }

    int check(){
        for(int i =  0 ; i < 3 ; i ++){
            // 列的检测
            if(matrix[i,0] != 0 && (matrix[i,0] == matrix[i,1] && matrix[i,0] == matrix[i,2]) ){
                return matrix[i,0];
            }    
            // 行的检测
            if(matrix[0,i] != 0 && (matrix[0,i] == matrix[1,i] && matrix[0,i] == matrix[2,i]) ){
                return matrix[0,i];
            } 
        }
        // 对角线检测
        if(matrix[0,0] != 0 && (matrix[0,0] == matrix[1,1] && matrix[0,0] == matrix[2,2]) ){
            return matrix[0,0];
        }
        if(matrix[0,2] != 0 && (matrix[0,2] == matrix[1,1] && matrix[0,2] == matrix[2,0]) ){
            return matrix[0,2];
        }
        // 对局还没结束
        if (chess_num < 9) return 0;
        // 平局
        return 3;
    }

    void result(int res){
        switch(res){
            case 0: 
                // 对局还没结束，显示目前轮到谁的场次
                if(turn == 1) 
                    GUI.Box(new Rect(middle - 45, 55, 100, 35), "O is going");
                else if(turn == 2)
                    GUI.Box(new Rect(middle - 45, 55, 100, 35), "X is going");
                break;
            case 1:
                GUI.Box(new Rect(middle - 45, 55, 100, 35), "O Win!");
                break;
            case 2:
                GUI.Box(new Rect(middle - 45, 55, 100, 35), "X Win!");
                break;
            case 3:
                GUI.Box(new Rect(middle - 45, 55, 100, 35), "Draw!");
                break;
        }

    }

    void click(int i, int j){
        matrix[i,j] = turn;
        chess_num ++;
        if(turn == 1) 
            turn = 2;
        else 
            turn = 1;
    }

    void OnGUI(){
        // 游戏背景的box
        GUI.Box(new Rect(middle - 120, 30, 252, 330), "tictactoe");
        // restart按钮
        if (GUI.Button(new Rect(middle - 35, 95, 75, 30), "Restart")){
            reset();
        }
       
        int res = check();
        for(int i = 0 ; i < 3 ; i ++){
            for(int j = 0 ; j < 3 ; j ++){
                if(matrix[i,j] == 1){
                    GUI.Button(new Rect(middle - 120 + i*84, 135 + j*70 , 84, 70), "O");
                }
                if(matrix[i,j] ==2){
                    GUI.Button(new Rect(middle - 120 + i*84, 135 + j*70 , 84, 70), "X");
                }
                if(GUI.Button(new Rect(middle - 120 + i*84, 135 + j*70 , 84, 70), "")){
                    click(i,j);
                }
            }
        }
        result(res);
    }
}

项目笔记

    int middle = Screen.width;// 获取屏幕宽
    int middle = Screen.height;// 获取屏幕高

    GUI.Box(new Rect(middle - 45, 55, 100, 35), "O is going");
    // GUI.Box(位置(x, y, 宽, 高), "标题文字");
    GUI.Button(new Rect(middle - 120 + i*84, 135 + j*70 , 84, 70), "X");
    // GUI.Button(位置(x, y, 宽, 高), "标题文字");

    // 下面这个方式,可以在Asset中拖拉对象到属性视图,这样显示的button就是拖拉的对象
    public Texture2D X;
    GUI.Button(new Rect(middle - 120 + i*84, 135 + j*70 , 84, 70), X);