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3D游戏编程与设计 HW 3.5 牧师与恶魔

完整游戏过程可见以下视频：
https://www.bilibili.com/video/BV1Vk4y117J2/

完整代码可见以下仓库：
https://gitee.com/beilineili/game3-d

1.游戏介绍

• 牧师和恶魔是一款益智游戏
• 你将帮助神父和恶魔在限定的时间内过河。河的一边有三个牧师和三个魔鬼。他们都想到河的另一边去，但是只有一条船，每次只能载两个人。必须有一个人把船从一边转向另一边。如果牧师们被河两岸的恶魔们打败（在岸上的牧师数量少于恶魔），他们就会被杀死，游戏也就结束了。
• 在游戏中，你可以点击它们来移动它们，点击go按钮来移动船到另一个方向。你可以用很多的方法来尝试。让所有的牧师活下去! 祝你好运！
  
  

2.题目要求

3.MVC结构

• MVC是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，它是一种软件设计模式，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。
• MVC基本结构图：

• 在牧师与恶魔游戏设计中，可以分为
  ① SSDirector：整个结构的管理者，控制各个场景的切换协调；
  ② ISceneController（抽象）：每个场景的管理者，是Director用来向场景控制器传递要求的接口
  ③ IUserAction（抽象）：负责管理行为之间的交互，对于玩家的每个动作产生相应的响应结果
• 通过这样基于职责的设计，实现了赋予不同对象特定的职责，使游戏程序的结构更加清晰、可复用性更高。
  
  

4.游戏对象表，玩家动作表，事件表

游戏对象	对象类型
Priest 牧师	Cube
Devil 魔鬼	Sphere
Boat 船	Cube
River 河流	Cube
Coast 河岸	Cube

动作	触发事件
点击 Character 人物	人物上船，下船
点击 Boat 船只	船只过河

事件	结果
其中一边恶魔数量大于牧师（包括船上和岸上的）	玩家失败
所有牧师和恶魔都到了另一岸	玩家成功

5.类设计

基于职责设计，使用面向对象技术设计游戏。
项目的程序代码采用MVC结构，根据功能将代码文件分别放入Controllers, Models, Views文件夹中。

（一）Models

① Boat

• 有 location（船位置坐标）属性，有起点和终点，此外还需要维护船上的空位坐标以及角色信息

② Coast

• 同 Boat，需要维护岸上的空位坐标和角色信息

③ Character

• 有 name，location 和 isOnBoard 属性；其中 name 用于区分角色是牧师还是恶魔，IsOnBoat 用于区分是否在船上

（二）Views

① UserGUI

• Start 函数，通过获得 Director 的单例，初始化获得当前场记 CurrentSecnController

        // 得到 GameControllervoid Start () {status = 0;action = Director.GetInstance().CurrentSecnController as IUserAction;}

• OnGUI 函数，渲染游戏界面；

	    void OnGUI () {textStyle = new GUIStyle {fontSize = 40,alignment = TextAnchor.MiddleCenter};hintStyle = new GUIStyle {fontSize = 15,fontStyle = FontStyle.Normal};btnStyle = new GUIStyle("button") {fontSize = 30};// 打印标题和规则提示信息GUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 50, Screen.height / 2 - 195, 100, 50), "Priest And Devil", textStyle);GUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 400, Screen.height / 2 - 125, 100, 50), "White Cube: Periest\n Red Sphere: Devil\n\n" + rule, hintStyle);// 打印游戏结果和重开游戏的按钮if (status == 1) {// LoseGUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 50, Screen.height / 2 - 85, 100, 50), "You Lose!", textStyle);if (GUI.Button(new Rect(Screen.width / 2 - 70, Screen.height / 2, 140, 70), "Restart", btnStyle)) {status = 0;action.Restart();}} else if (status == 2) {// WinGUI.Label(new Rect(Screen.width / 2 - 50, Screen.height / 2 - 85, 100, 50), "You Win!", textStyle);if (GUI.Button(new Rect(Screen.width / 2 - 70, Screen.height / 2, 140, 70), "Restart", btnStyle)) {status = 0;action.Restart();}}}

• OnMouseDown 函数，监听捕捉用户的点击动作，转至 Controller 处理

        void OnMouseDown() {if (gameObject.name == "boat") {action.MoveBoat();} else {action.CharacterClicked(characterCtrl);}}

（三）Controllers

① Director

• 获取当前游戏的场景
• 管理游戏全局状态

    public class Director : System.Object{// Singlton instance.private static Director instance;public ISceneController CurrentSecnController { get; set; }// get instance anytime anywhere!public static Director GetInstance(){if (instance == null){instance = new Director();}return instance;}public int getFPS(){return Application.targetFrameRate;}public void setFPS(int fps){Application.targetFrameRate = fps;}}

② ISceneController

• 场记 GameController 与导演 Director 交互的接口

public interface ISceneController{void LoadResources();}

③ IUserAction

• 玩家与 GameController 互动的用户交互接口

    public interface IUserAction {void MoveBoat();void CharacterClicked(CharacterController characterCtrl);void Restart();}

④ Moveable

• SetDestination 用于控制对应游戏对象的运动

        public void SetDestination(Vector3 pos) {destination = pos;middle = pos;if (pos.y == transform.position.y) {          // 移动船status = 2;} else if (pos.y < transform.position.y) {    // 将角色从岸上移到船上middle.y = transform.position.y;} else {                                      // 将角色从船上移到岸上middle.x = transform.position.x;}status = 1;}

⑤ GameController

• CoastController
  GetEmptyIndex：岸上空位的下标
  GetEmptyPosition：岸上空位的坐标
  GetOnCoast：上岸
  GetOffCoast：离岸
  GetCharacterNum：计算岸上角色的数量
• BoatController
  Move：移动船
  GetEmptyIndex：船上空位的下标
  IsEmpty：船是否有空位
  GetEmptyPosition：船上空位的坐标
  GetOnBoat：当玩家点击牧师或魔鬼，使之上船时，被调用。
  GetOffBoat：当玩家点击牧师或魔鬼，使之上岸时，被调用。
  GetCharacterNum：计算船上角色的数量
• CharacterController
  配合 CoastController 和 BoatController

⑥ FirstController

• 在场景被加载唤醒（awake）时，它会自动注入导演，设置当前场景

    void Awake() {Director director = Director.GetInstance();director.CurrentSecnController = this;userGUI = gameObject.AddComponent<UserGUI>() as UserGUI;characters = new MyNamespace.CharacterController[6];LoadResources();}

• CheckGameOver 判断游戏胜负

    private int CheckGameOver() {int rightPriest = 0;int rightDevil = 0;int leftPriest = 0;int leftDevil = 0;int status = 0;rightPriest += rightCoastCtrl.GetCharacterNum()[0];rightDevil += rightCoastCtrl.GetCharacterNum()[1];leftPriest += leftCoastCtrl.GetCharacterNum()[0];leftDevil += leftCoastCtrl.GetCharacterNum()[1];// Winif (leftPriest + leftDevil == 6) {status = 2; }if (boatCtrl.boat.Location == Location.right) {rightPriest += boatCtrl.GetCharacterNum()[0];rightDevil += boatCtrl.GetCharacterNum()[1];} else {leftPriest += boatCtrl.GetCharacterNum()[0];leftDevil += boatCtrl.GetCharacterNum()[1];}// Loseif ((rightPriest < rightDevil && rightPriest > 0) ||(leftPriest < leftDevil && leftPriest > 0)) {status = 1;}return status;}

6.游戏结果展示

完整游戏过程可见以下视频：
https://www.bilibili.com/video/BV1Vk4y117J2/

（一） 游戏界面

（二）游戏失败

（三）游戏胜利