【unity实战】使用unity的新输入系统InputSystem+有限状态机设计一个玩家状态机控制——实现玩家的待机 移动 闪避 连击 受击 死亡状态切换

news/2024/7/8 6:10:58 标签: unity, 游戏引擎, 游戏, 开发语言

最终效果

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文章目录

  • 最终效果
  • 前言
  • 人物素材
  • 新输入系统InputSystem的配置
  • 动画配置
  • 代码文件路径
  • 状态机脚本
  • 创建玩家不同的状态脚本
  • 玩家控制
  • 动画优化（补充）
    • 闪避手动优化
    • 受伤和死亡同理
  • 源码
  • 完结

前言

前面我们已经写过了使用有限状态机制作一个敌人AI：【unity实战】在Unity中使用有限状态机制作一个敌人AI

那么玩家的状态机要怎么做呢？目前网上这一块内容也很少，当我们对人物的操作越来越多时，有限状态机技术可以很好的帮我们将各部分功能拆开，单独配置逻辑，代码更加优雅，接下来我们就用新输入系统InputSystem设计一个玩家状态机控制系统，其实跟之前的敌人有限状态机类似。

人物素材

https://bdragon1727.itch.io/16x16-pixel-adventures-character
在这里插入图片描述

新输入系统InputSystem的配置

新输入系统还不会使用的可以参考这篇文章：【推荐100个unity插件之18】Unity 新版输入系统InputSystem的基础使用

其实就是默认的配置加了攻击和闪避的操作
在这里插入图片描述

动画配置

动画基础知识：【Unity游戏开发教程】零基础带你从小白到超神27——混合状态，混合动画，动画分类

除了攻击动画，其他的都放在第一层
在这里插入图片描述
闪避动画我是通过不断修改玩家图片的FlipY值实现的
在这里插入图片描述

重点讲讲攻击动画连击
两个参数控制进入，isMeleeAttack主要是有效防止播放最后一段连击后，再播放一次第一段攻击
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如果动画播放90%再次按下就会进入下一段攻击
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所有动画播放为1，即播放完时退出
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代码文件路径

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状态机脚本

定义状态类型枚举

// 定义状态类型枚举
public enum StateType
{
    Idle, //待机
    Move, //移动
    Dodge, //闪避
    MeleeAttack, //近战攻击
    Hit, //受击
    Death //死亡
}

抽象基类，定义了所有状态类的基本结构

//抽象基类，定义了所有状态类的基本结构

public abstract class IState
{
    protected FSM manager;// 当前状态机
    protected Parameter parameter;// 参数
    public abstract void OnEnter();// 进入状态时的方法
    public abstract void OnUpdate();// 更新方法
    public abstract void OnFixedUpdate();// 固定更新方法
    public abstract void OnExit();// 退出状态时的方法
}

可序列化的参数类，存储了角色的各种状态参数和配置

// 可序列化的参数类，存储了角色的各种状态参数和配置
using System;
using UnityEngine;

[Serializable]
public class Parameter
{
    
    [Header("属性")]
    public float health; // TODO:生命值 仅仅用于测试,实际生命值可能并不放在这里
    [HideInInspector] public Animator animator;       // 角色动画控制器
    [HideInInspector] public AnimatorStateInfo animatorStateInfo;    // 动画状态信息
    [HideInInspector] public SpriteRenderer sr; // 精灵渲染器
    [HideInInspector] public Rigidbody2D rb; // 刚体
    [HideInInspector] public PlayerSystem inputSystem;//新的输入系统

    [Header("移动")]
    public float normalSpeed = 3f; // 默认移动速度
    public float attackSpeed = 1f; // 攻击时的移动速度
    [HideInInspector] public Vector2 inputDirection; // 输入的移动方向
    [HideInInspector] public float currentSpeed; // 当前移动速度

    [Header("攻击")]
    public float meleeAttackDamage; // 近战攻击造成的伤害
    [HideInInspector] public bool isMeleeAttack; // 是否进行近战攻击

    [Header("闪避")]
    public float dodgeForce; // 闪避的力量
    public float dodgeCooldown = 2f; // 闪避的冷却时间
    [HideInInspector] public bool isDodging = false; // 是否在闪避中
    [HideInInspector] public bool isDodgeOnCooldown = false; // 是否在闪避冷却中

    [Header("受伤与死亡")]
    [HideInInspector] public bool isHurt; // 是否受伤
    [HideInInspector] public bool isDead; // 是否死亡
    [HideInInspector] public bool getHit;             // 是否被击中
}

新增玩家状态机

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

// 玩家有限状态机类
public class FSM : MonoBehaviour
{
    private IState currentState;        // 当前状态接口
    protected Dictionary<StateType, IState> states = new Dictionary<StateType, IState>();  // 状态字典，存储各种状态

    public Parameter parameter;  // 状态机参数

    public virtual void Awake()
    {
        parameter.rb = GetComponent<Rigidbody2D>();
        parameter.animator = GetComponent<Animator>();
        parameter.sr = GetComponent<SpriteRenderer>();

        // 初始化各个状态，并添加到状态字典中
        states.Add(StateType.Idle, new IdleState(this));
        states.Add(StateType.Move, new MoveState(this));
        states.Add(StateType.Dodge, new DodgeState(this));
        states.Add(StateType.MeleeAttack, new MeleeAttackState(this));
        states.Add(StateType.Hit, new HitState(this));
        states.Add(StateType.Death, new DeathState(this));

        TransitionState(StateType.Idle);    // 初始状态为Idle
    }

    public virtual void OnEnable()
    {
        currentState.OnEnter();
    }

    public virtual void Update()
    {
        //有效防止播放最后一段连击后，再播放一次第一段攻击
        parameter.animator.SetBool("isMeleeAttack", parameter.isMeleeAttack);

        parameter.animatorStateInfo = parameter.animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);// 获取当前动画状态信息

        currentState.OnUpdate();
    }

    public virtual void FixedUpdate()
    {
        currentState.OnFixedUpdate();
    }

    // 状态转换方法
    public void TransitionState(StateType type)
    {
        if (currentState != null)
            currentState.OnExit();// 先调用退出方法

        currentState = states[type];    // 更新当前状态为指定类型的状态
        currentState.OnEnter();         // 调用新状态的进入方法
    }

    // 切换操作映射
    public void SwitchActionMap(InputActionMap actionMap)
    {
        parameter.inputSystem.Disable(); // 禁用当前的输入映射
        actionMap.Enable(); // 启用新的输入映射
    }

    public void Move()
    {
        // 根据当前状态设置角色速度
        parameter.currentSpeed = parameter.isMeleeAttack ? parameter.attackSpeed : parameter.normalSpeed;
        // 设置角色刚体的速度为移动方向乘以当前速度
        parameter.rb.velocity = parameter.inputDirection * parameter.currentSpeed;

        FlipTo();
    }
    
    // 翻转角色
    public void FlipTo()
    {
        if (parameter.inputDirection.x < 0)
        {
            transform.localScale = new Vector3(-1, 1, 1);
        }
        if (parameter.inputDirection.x > 0)
        {
            transform.localScale = new Vector3(1, 1, 1);
        }
    }

    // 开始闪避技能冷却的协程
    public void DodgeOnCooldown()
    {
        StartCoroutine(nameof(DodgeOnCooldownCoroutine));
    }

    public IEnumerator DodgeOnCooldownCoroutine()
    {
        yield return new WaitForSeconds(parameter.dodgeCooldown);// 等待闪避冷却时间
        parameter.isDodgeOnCooldown = false;// 闪避技能冷却结束，设置为不在冷却状态
    }
}

创建玩家不同的状态脚本

在这里插入图片描述
待机状态

using UnityEngine;
/// <summary>
/// 待机状态
/// </summary>

public class IdleState : IState
{
    public IdleState(FSM manager)
    {
        this.manager = manager;
        this.parameter = manager.parameter;
    }

    public override void OnEnter()
    {
        parameter.animator.Play("Idle");
    }
    public override void OnUpdate()
    {
        // parameter.anim.SetFloat("speed", parameter.rb.velocity.magnitude);
        // 如果受伤
        if (parameter.isHurt)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Hit);
        }

        //如果输入的移动方向不为0
        if (parameter.inputDirection != Vector2.zero)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Move);
        }
        //闪避
        if (parameter.isDodging)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Dodge);
        }
        //真正近战攻击
        if (parameter.isMeleeAttack)
        {
            manager.TransitionState(StateType.MeleeAttack);
        }
    }

    public override void OnFixedUpdate() { }

    public override void OnExit() { }
}

移动状态


/// <summary>
/// 移动状态
/// </summary>
public class MoveState : IState
{
    public MoveState(FSM manager)
    {
        this.manager = manager;
        this.parameter = manager.parameter;
    }

    public override  void OnEnter()
    {
        parameter.animator.Play("Run");
    }

    public override  void OnUpdate()
    {
        // 如果想按速度切换移动或奔跑动画
        // parameter.animator.SetFloat("speed", player.rb.velocity.magnitude);
        //受伤
        if (parameter.isHurt)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Hit);
        }
        //速度为0
        if (parameter.rb.velocity.magnitude < 0.01f)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Idle);
        }
        //闪避
        if (parameter.isDodging)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Dodge);
        }
        //近战攻击
        if (parameter.isMeleeAttack)
        {
            manager.TransitionState(StateType.MeleeAttack);
        }

    }
    public override  void OnFixedUpdate()
    {
        manager.Move();
    }
    public override  void OnExit() { }
}

近战攻击状态

/// <summary>
/// 近战攻击状态
/// </summary>
public class MeleeAttackState : IState
{
    public MeleeAttackState(FSM manager)
    {
        this.manager = manager;
        this.parameter = manager.parameter;
    }

    public override  void OnEnter()
    {
        parameter.animator.SetTrigger("MeleeAttack");
    }
    public override  void OnUpdate()
    {
        //受伤
        if (parameter.isHurt)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Hit);
        }

        // 动画播放95%切换到待机状态
        if (parameter.animatorStateInfo.normalizedTime >= .95f)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Idle);
        }
    }
    public override  void OnFixedUpdate()
    {
        manager.Move();
    }
    public override  void OnExit()
    {
        parameter.isMeleeAttack = false;
    }
}

闪避状态

using System.Collections;
using UnityEngine;
/// <summary>
/// 闪避状态
/// </summary>
public class DodgeState : IState
{
    public DodgeState(FSM manager)
    {
        this.manager = manager;
        this.parameter = manager.parameter;
    }

    public override void OnEnter()
    {
        parameter.animator.Play("Dodge");
    }
    public override void OnUpdate()
    {
        //受击
        if (parameter.isHurt)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Hit);
        }
        //动画播放95%切换到待机状态
        if (parameter.animatorStateInfo.normalizedTime >= .95f)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Idle);
        }
    }

    public override void OnFixedUpdate()
    {
        manager.Move();
        if(parameter.isDodging) Dodge();
    }

    public override void OnExit() {
        parameter.isDodging = false;
    }

    // 进行闪避操作的方法
    public void Dodge()
    {
        // 施加闪避力量，根据输入方向和设定的闪避力量
        parameter.rb.AddForce(parameter.inputDirection * parameter.dodgeForce, ForceMode2D.Impulse);
        parameter.isDodgeOnCooldown = true;
        manager.DodgeOnCooldown();// 开始闪避冷却
    }
}

受击状态

/// <summary>
/// 受击状态
/// </summary>
public class HitState : IState
{
    public HitState(FSM manager)
    {
        this.manager = manager;
        this.parameter = manager.parameter;
    }

    public override void OnEnter()
    {
        parameter.animator.Play("Hit");
        //TODO:仅用于测试
        parameter.health --;    // 减少角色生命值
    }
    public override  void OnUpdate()
    {
        //TODO:仅用于测试,如果角色生命值小于等于0，转换到死亡状态
        if (parameter.health <= 0)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Death);
        }

        //动画播放95%切换到待机状态
        if (parameter.animatorStateInfo.normalizedTime >= .95f)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Idle);
        }
    }
    public override  void OnFixedUpdate()
    {
        manager.Move();
    }

    public override  void OnExit()
    {
        parameter.isHurt = false;
    }
}

死亡状态

/// <summary>
/// 死亡状态
/// </summary>
public class DeathState : IState
{
    public DeathState(FSM manager)
    {
        this.manager = manager;
        this.parameter = manager.parameter;
    }

    public override void OnEnter()
    {
        parameter.isDead = true;
        manager.SwitchActionMap(parameter.inputSystem.UI);//切换为UI输入
        parameter.animator.Play("Dead");
    }

    public override void OnUpdate() { }

    public override void OnFixedUpdate() { }

    public override void OnExit() { }
}

玩家控制

新增PlayerController，获取玩家的输入

using UnityEngine;
using UnityEngine.InputSystem;

public class PlayerController : FSM {
    public override void Awake() {
        base.Awake();

        // 初始化输入控制
        parameter.inputSystem = new PlayerSystem();
        parameter.inputSystem.Player.Move.performed += Move;
        parameter.inputSystem.Player.Move.canceled += StopMove;
        parameter.inputSystem.Player.Dodge.started += Dodge;
        parameter.inputSystem.Player.MeleeAttack.started += MeleeAttack;
        
        SwitchActionMap(parameter.inputSystem.Player); // 切换到游戏操作的输入映射
    }

    void OnDisable()
    {
        // 禁用所有输入
        parameter.inputSystem.Disable();
    }

    public override void Update()
    {
        //TODO:用于测试 如果按下回车键，设置被击中状态为true
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Return))
        {
            // PlayerHurt();
            parameter.isHurt = true;
        }

        base.Update();
    }

    public void Move(InputAction.CallbackContext context)
    {
        parameter.inputDirection = parameter.inputSystem.Player.Move.ReadValue<Vector2>();   
    }

    // 停止移动，将输入方向设为零向量
    public void StopMove(InputAction.CallbackContext context)
    {
        parameter.inputDirection = Vector2.zero;
    }

    // 触发闪避的方法
    public void Dodge(InputAction.CallbackContext context)
    {
        //如果当前不在冷却中，则开始闪避
       if(!parameter.isDodgeOnCooldown) parameter.isDodging = true;
    }

    // 近战攻击
    public void MeleeAttack(InputAction.CallbackContext context)
    {
        parameter.isMeleeAttack = true;
    }
}

效果
在这里插入图片描述

动画优化（补充）

闪避手动优化

现在的闪避手感你可能觉得很奇怪，正常情况下你可能希望它优先级最高，可以打断所有正在的操作，比如打断攻击

修改动画，再最底层新建个覆盖图层专门控制闪避动画播放，新增参数控制进入和退出
在这里插入图片描述
修改Parameter

public float dodgeDuration = 0.5f;//闪避持续时间
[HideInInspector] public float dodgeTimer = 0f;//闪避计时器

修改DodgeState，闪避状态

/// <summary>
/// 闪避状态
/// </summary>
public class DodgeState : IState
{
    public DodgeState(FSM manager)
    {
        this.manager = manager;
        this.parameter = manager.parameter;
    }

    public override void OnEnter()
    {
        // parameter.animator.Play("Dodge");
        
    }
    public override void OnUpdate()
    {
        parameter.animator.SetBool("isDodging", parameter.isDodging);
        //受击
        if (parameter.isHurt)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Hit);
        }
        //动画播放95%切换到待机状态
        // if (parameter.animatorStateInfo.normalizedTime >= .95f)
        // {
        //     manager.TransitionState(StateType.Idle);
        // }
        if (parameter.isDodging == false)
        {
            manager.TransitionState(StateType.Idle);
        }
    }

    public override void OnFixedUpdate()
    {
        manager.Move();
        Dodge();
    }

    public override void OnExit() {
        parameter.isDodging = false;
    }

    // 进行闪避操作的方法
    public void Dodge()
    {
        //冷却结束
        if (!parameter.isDodgeOnCooldown)
        {
            if (parameter.dodgeTimer <= parameter.dodgeDuration)
            {
                // 施加闪避力量，根据输入方向和设定的闪避力量
                parameter.rb.AddForce(parameter.inputDirection * parameter.dodgeForce, ForceMode2D.Impulse);

                parameter.dodgeTimer += Time.fixedDeltaTime;
            }
            else
            {
                parameter.isDodging = false;
                parameter.isDodgeOnCooldown = true;
                manager.DodgeOnCooldown();// 开始闪避冷却
                parameter.dodgeTimer = 0f;
            }
        }
    }
}

效果，现在闪避可以打断任何正在进行的动画
在这里插入图片描述

受伤和死亡同理

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
修改玩家受伤和死亡状态脚本的动画触发

parameter.animator.SetTrigger("isHit");

parameter.animator.SetBool("isDead", parameter.isDead);

源码

整理好了我会放上来

完结

赠人玫瑰，手有余香！如果文章内容对你有所帮助，请不要吝啬你的点赞评论和关注，以便我第一时间收到反馈，你的每一次支持都是我不断创作的最大动力。当然如果你发现了文章中存在错误或者有更好的解决方法，也欢迎评论私信告诉我哦！

好了，我是向宇，https://xiangyu.blog.csdn.net

一位在小公司默默奋斗的开发者，出于兴趣爱好，最近开始自学unity，闲暇之余，边学习边记录分享，站在巨人的肩膀上，通过学习前辈们的经验总是会给我很多帮助和启发！php是工作，unity是生活！如果你遇到任何问题，也欢迎你评论私信找我， 虽然有些问题我也不一定会，但是我会查阅各方资料，争取给出最好的建议，希望可以帮助更多想学编程的人，共勉~
在这里插入图片描述


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