一、前言

这次想要做的一个小游戏，或者说一个小Demo，其实是一个简单且传统的战棋战斗场景。初步的设计是：在2D世界里创建一张由六边形地块组成的战斗地图，敌我双方依据体力在地图上轮流行动并向对方发动攻击，先消灭掉所有敌人的一方将获得胜利。

这一辑将比上一辑的内容更简单，但完成后会是一个功能较完整且可以玩耍的Demo。

我使用的Unity版本是2018.2.7，但是其实并没有用到2018的任何新功能。

二、Github地址

Github：https://github.com/elsong823/HalfSLG
*可以自己下载源代码

三、正文

预计将分为以下几篇：

1、创建战场
根据预定尺寸生成战场地图，并随机一些障碍物。

2、添加对战双方
向战场中添加作战单位，作战单位可被点选，并进行移动。

3、战场逻辑
作战双方按照顺序依次行动，可进行移动、攻击。

4、添加战场UI
添加可以随时显示战况的Hud、为作战单位添加血条等。

5、扩展作战单位
丰富作战单位的类型，添加职业，并加入若干不同类型的技能。

6、扩展战场地图
丰富战场地图，加入地形及道具等元素。

7、规范战斗配置
可以通过规范化的数据结构配置战场、职业、技能、道具等。

一、创建战场

| 目标
生成一个规定尺寸的战场，战场上的格子均为六边形，并且暂定两种格子类型：普通格子和障碍格子。

| 在开始之前我做了以下事情
1.创建了新的工程。
2.新建场景并保存在场景文件夹下。
3.删除默认创建的平行光，调整场景光照设置，弃用了天空盒等。
4.将相机调整为正交相机。
因为是从零点五开始系列，认为读者有一定的Unity引擎使用基础，就不对这些操作进行介绍了。

| 创建战场地图
我没有采用把数据和显示捆绑在一起的做法，而是将数据和显示分离。
我的思路是用一个战斗创建器来创建战斗，一场完整的战斗信息至少应包含地图及对战双方的信息。而Unity搭建的战斗场景则可以理解为一场战斗的显示器。

| 数据部分（主要）
战斗数据：地图尺寸，包含所有格子的二维数组。
格子数据：格子类型，所在行列，所在空间坐标。

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因为这里我只想做一个2D的Demo，因此我们只需要一个SpriteRenderer组件即可。

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战场根据格子信息，显示格子

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格子根据不同类型显示不同颜色

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二、添加战场地图功能

| 目标
实现一些后面所需的操作地图的基础功能，如：
1、点击战场后高亮显示被点中的格子；
2、点击两个位置实现从A到B的导航并在地图上显示路径；
3、设定一个移动半径，点中格子后显示出可移动范围。

实现后的效果如下图：

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点击格子变红

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半径为2个单位的可移动范围

| 点击格子变红
我采用的方法是：
1、获取屏幕点击位置的世界坐标，并将其转换到格子的Root节点下；
2、用这个坐标推断出点击格子所在的行、列范围；
3、遍历这些推测格子的中心，找到距离最近的格子，即为点中的格子。

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| 调整地图瓦片渲染器的位置
为了方便计算格子的位置，这里调整了瓦片渲染器的位置，保证它在地块对象的中心，这样在设置、获取、计算坐标时，少一步转换的操作，也更容易被理解。

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六边形格子的路程计算

与四边形地图差别不大，六边形地图也可理解为先做行移动，再做列移动。但它的差异是：在做行移动的同时，其列也可以在一定范围发生变化，因为它可以斜着走。

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单元格坐标在仅计算行移动量的同时，列可移动范围是一个三角形。

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综上，六边形地图下两格子之间的最近路程可以理解为：从起始位置先纵向移动，如果移动到与目标同行，但是目标格子又不在可到达格子范围内的话，再横向移动若干单位即可，如图：

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需要注意的是，奇数、偶数行与首行是否“缩进”了半个格子有关。

| 调整数据结构
导航功能交给一个新的工具类：地图导航器来完成，但是原来地图中格子信息是直接保存在战斗数据对象中，现在我将地图数据从战斗数据中拆分出来，便于导航器集中处理数据。

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新 战斗数据结构

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| 根据半径显示可移动范围
预设半径显示可移动范围，也可转换为在进行行偏移的同时，求列覆盖的最小和最大值。

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在计算偏移区域时，使用了上述提到的计算两格子之间距离的方法。

三、添加对战双方

| 目标
向战场中添加战斗单位，完成简单的战斗循环，看起来的样子是：
1、战场中的对战双方轮流行动，可进行移动、攻击；
2、攻击将对敌人造成伤害；
3、没有生命值的战斗单位会被从战场中移除；
4、当一方被全部消灭时，战斗结束。

实现后的效果如下图：

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显示格子坐标
为格子添加Text Mesh Pro组件以显示格子坐标，方便调试。

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增加地图功能：寻找最近可用格子
指定一个起点和一个终点，返回一个环绕终点的距离起点最近、且可用的格子。这主要是为了战斗单位在确定攻击目标后，需要选择一个它身边的格子作为移动的目标格子（目前假定所有战斗单位的攻击半径都为1）。

这里选择了一种比较偷懒的方法，就是将导航位置直接设定在目标单位的身上，如果导航成功，则将到达终点的前一个格子作为目标格子，这样不仅确定了目标格子，同时还将导航路径一并算出。

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点击起点和终点进行测试(红：起点，蓝：终点，灰：障碍，青色：目标格子)

准备工作到此为止，下面开始加入战斗单位。

| 添加战斗单位
因为是六边形瓦片地图组成的战棋游戏，因此我将战斗单位也表示成六边形，目前来看两者的Prefab并没有什么差别，通过设置Order值来确保战斗单位显示在地图格子的上方。

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| 战场与战斗信息
一个战场就是一场完整的战斗。每一个战场目前都包含三大部分：战场地图、对战双方以及战斗过程。

战场地图
地图在之前的文章中已经做了说明，这里不再赘述。

对战双方 对战双方的单位是战斗组，这里用战斗组编号区分各组，而不是仅用两个枚举来简单表示，是考虑到有很多组同时存在且同时对战的情况。

真正发生战斗的被称为战斗单位，每个战斗组由若干战斗单位组成。战斗数据、战斗组与战斗单位之间的关系如下图。

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| 战斗的流程
战斗流程包含了战斗的核心逻辑，是战斗能正常进行且完成的规则，我们用下图来描述一场战斗的基本流程。

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其实，当开始一场自动战斗时，战斗计算器会瞬时计算完整场战斗的过程及结果，但这些结果只是数据，并没有呈现给玩家。

当我们需要把这场战斗呈现出来时，把这份数据传递给一个对应的显示(播放)器即可。就好像后端和前端的分工一样，一个负责产生数据，一个负责将数据呈现。

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数据与对应的显示器

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地图格子显示器

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| 顺序分步呈现数据
我这里使用协同函数(Coroutine)的嵌套来分步呈现战斗过程。

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| 分离的意义
走吧，走吧，人总要学着自己长大。

人是这样，数据也是。

其实直接使用一个继承与MonoBehaviour的脚本，把各种需要的数据都装在里面，直接挂在Prefab上，然后用一个控制器一边算一边呈现给玩家，实现起来非常容易。

但是，考虑到后台可能有多场战斗同时在进行；且后期可以在短时间内进行多场战斗、收集数据来做战斗数值平衡。将数据分离，让数据可以自行计算，就变得十分重要了。

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20x20地图下，10 vs 10的千场战斗结果计算，可以在很短的时间内完成

四、加入玩家控制

| 目标
分配一个角色给玩家手动操作，每回合玩家有一次行动机会，行动的规则是：可从移动、攻击、待命中选择一次操作，当玩家选择移动后，还可选择一次攻击或待命的操作；玩家也可以不进行移动直接选择攻击或待命，这也会结束当前行动回合。

实现后的效果如下图：

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这次要做的非常少，因为之前已经写好了战斗逻辑，只需要把手动操作加入即可。

| 准备工作
首先，为战斗单位设置一个是否为手动操作的标记。

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其次，为战斗单位设定一个手动操作状态，标记这个战斗单位是否可以移动、攻击。

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最后，新增一种新的战斗单位操作状态和动作，分别是等待玩家操作状态及等待手动操作的动作。

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| 手动操作的逻辑
大概思路是：战场维护一个战斗单位的行动队列，每当轮到一个单位行动时，如果这个单位是自动操作的，那么它会自己决定目标，移动并攻击，上回我们将数据与渲染进行了分离，因此它只是产生了一次行动数据（Action）。
如果这个单位是手动操作的，那它会产生一个等待手动输入的行动数据，同时返回等待玩家操作状态。

当战场发现自己收到了一个等待玩家操作的状态，就明白其实刚才的家伙并没有生成任何有意义的战斗数据，因此它必须通知自己的渲染器（那个用来显示的模块，上回我们介绍过）：嘿，帮我问问他到底想干嘛？

渲染器通过UI与玩家进行交互，获得玩家要移动、攻击或是待命等“有用”的战斗信息后，再回头通知战场“这个家伙已经行动过了”，战场再让下一个单位行动。

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简易的行动流程图

由于下一回我们才会加入战场UI，这里我们先用Unity自带的GUI代替。

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用GUI显示一个列表，接收玩家的操作

五、添加常用的界面

| 目标
使用Unity自带的UGUI替换之前的GUI来实现一些常用界面：
1、包含开始战斗按钮及战斗结束时提示文字的主界面。
2、玩家手动操作时，辅助选择移动、攻击及待命的弹出面板。
3、点选地图、战斗单位时，弹出的详情展示面板。

实现后的效果如下图：

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战斗结束时显示的友情提醒

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战场单位信息面板

不难看出，当UGUI碰撞上专业的素材后，一个个绝美的界面瞬间跃然屏上。这也给了那些常说“程序员不懂美”的家伙们一记响亮的耳光。

| 关于如何制作界面
这些界面都是用UGUI制作的，并没有什么难度，相信上手过UGUI或NGUI的同学，只要碰到精美的纹理贴图，都能轻松完成。

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使用的是一套高雅灰主题的专业UI纹理素材
本文不会对UGUI的使用做详细介绍，我们将重点聊聊对界面的管理。
因为只要找到了方法，做出漂亮的界面就只是时间问题罢了。
而至于证明“程序员也能凭自己的能力作出专业界面”这件事，相信上面已经做到了。

受项目大小及时间所限，这里会使用一套轻量级的界面管理方式。而在此之前，让我们先做一些前期准备工作。

| 分配相机
为界面的绘制单独分配一个相机(界面相机)，并调整界面相机和战场相机上的Clear Flags、CullingMask和Depth设置。

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整个界面系统的根画布(ScreenCanvas)，是一个类型为ScreenSpace-Camera的Canvas，它的父节点ScreenUIRoot上有专门渲染界面的界面相机。

| 设置层级
ScreenCanvas下设5个节点，分别对应5个层级：背景层、基础层、弹出层、顶层和Debug层.

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各层的功能为：
背景层：装饰性的、非功能性的界面。
基础层：常驻的界面（主界面、角色头像、快捷操作栏等）。
弹出层：点击后弹出的界面（各功能界面）。
顶层：强制显示在最上层的界面（Tips界面或走马灯等）。
Debug层：开发时辅助调试用。

这些层级从下到上放置，遮挡关系是上层遮挡下层。当然，其顺序、层数和名称可根据实际需求进行调整。

需要注意的是，这5个节点(Transform)并非是必须的，它们只是为了Debug时能更直观的查看层级间的关系，真正用于用于区分层级的是Canvas上的SortingLayer和OrderInLayer属性。

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| 界面管理流程

比起代码，我觉得还是看图来的更直观些。

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<center><font color=gray size=2>界面管理流程

整个界面管理可以简单拆解为四个部分：打开界面、关闭界面、层级刷新及界面刷新，下面我们依次介绍。

| 打开界面

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| 关闭界面

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这就好比两性交往中女生犯错通常当时就会被原谅；男生犯错通常需要好好表现一段时间才有可能被原谅；而单身狗连犯错的机会都没有。

| 层级刷新

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因此，当有界面被打开或关闭后，界面管理器会从上到下的让各层刷新自己的显示状态及对屏幕的遮挡状态，并将这个遮挡状态向下传递，用作后面层级的显示判断。

| 界面刷新
我们知道界面的刷新和显示是有代价的，因为它们会对CPU及GPU的性能造成开销。因此我为每个界面设置了是否遮挡了屏幕、不可见时是否仍然刷新及Dirty属性。

如果一个界面遮挡了屏幕，那么它下面的界面首先应该被“隐藏”以减小渲染的压力；其次如果不可见的界面没有被设置为“不可见时仍然刷新”，则当需要刷新它时（界面数据发生了变化），也只是被打上Dirty标记，并在下次需要显示的时候再刷新。

| 界面的生命周期函数
上面流程图中的蓝色部分，是界面的生命周期函数，它们会在适当的时间被界面管理器、层级或界面自身调用。
Init：初始化，界面首次被加载后调用。
OnPush：界面被显示前，加入层级时被调用。
OnShow：界面被显示时调用。
UpdateView：界面需要被刷新时调用。
OnHide：界面被隐藏时调用。
OnPopup：界面被关闭，从层级中移除时调用。
OnExit：界面不需要被缓存，被Destroy前调用。

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| 界面的存储策略
界面被关闭后会根据预设的存储策略决定去留，这里定义的存储策略有以下三种。

自动移除：很少用到的界面，每次关闭时会被直接Destroy掉。

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临时缓存区：较为常用的界面，在关闭时我们把它放入一个有深度设置的缓存区，这个缓存区当收入一个新的界面时，会判断缓存量是否已超过预设深度；如果超过了预设深度，会将最早缓存的界面弹出并Destroy掉。

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常驻缓存区：需要频繁开关的界面，在关闭时我们会把它们放入一个没有深度设置（缓存个数限制）的缓存区。

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| 界面配置
我使用ScriptableObject对象作为界面配置的载体。每次创建新的界面时，需要同样创建一个配置对象，并将两者进行关联。界面自身及使用者可以通过读取这个对象获取界面的配置信息。

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当然我们可以稍微修改Editor，添加一些辅助工具帮助我们快速生成界面配置文件。

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<font color=gray size=2>一个简单的配置文件刷新器

六、为战斗单位添加血条，加入伤害文字特效

| 目标
为战斗单位添加血条，加入伤害文字特效。

实现后的效果如下图：

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偷个懒，直接使用SpriteRenderer + TextMesh Pro来完成它。

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每次生命值变化时需要更新两个东西：绿条的长度和生命值。

更新文字很容易，直接设置即可；更新绿条的长度呢？只要调整它在x方向上的缩放比例就行了。

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但是需要注意将Sprite的锚点设置为Left，这样仅调整x方向的缩放比例就能达到目的；如果锚点为Center的话，还需要同时调整Position X。

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| 添加伤害文字特效
好吧，再偷个懒，直接用一个TextMesh Pro配合一个Animator即可...

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做法很简单，将文字的动画直接做在一个Animation Clip中，然后用Animator Controller控制播放它们就行了。

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在这里我做了两个动画：一个普通伤害的动画，和一个暴击伤害的动画（后面会用到）。当然，它们之间的显示效果差别非常大。

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后面就非常简单了，在Animator面板中设置动画播放规则，比如通过不同的Trigger来播放普通伤害特效或暴击伤害特效，然后再在代码中根据伤害类型设置对应的Trigger即可。

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七、扩展作战单位

丰富战斗元素，加入并实现手动释放不同类型的技能。
| 目标
加入一些常见、简单的技能类型，如：

1、单体远程
对远程一个敌方单位进行攻击。

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2、单体远程带范围效果
对远程一个敌方单位进行攻击，同时对其周围一定距离内所有敌方单位造成相同伤害。

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3、以自身为中心的范围技能
以自身为中心，对周围一定距离内所有敌方单位造成伤害。

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4、远程指定范围的技能
远程指定攻击一定范围内的所有敌方单位。

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5、单体恢复
恢复自己或一个友方单位的HP值。

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需要提前声明的是，本文主要记录的是在手动释放技能时，操作展示上的一些关键事项；技能计算的逻辑请见代码；AI释放不同类型技能也将放在下回。

| 增加效果显示
我为地块、战斗单位设置了不同的显示状态以便更直观的获取操作反馈。

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无论是地块还是战斗单位，都是通过简单的状态机来实现不同显示效果的切换。

| 地块的效果显示
由于地块会包含多种状态共存的情况，比如上面的远程范围攻击：某些地块会被同时设置为技能释放范围和技能效果覆盖范围。

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为了解决这种情况，地块的显示状态判断使用了位运算。

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| 战斗单位的效果显示
战斗单位不涉及多种状态同时存在的情况，处理起来就简单多了。

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| 技能信息
与之前的界面配置一样，我仍然使用ScriptableObject作为技能信息的载体，因为这样实现起来最快捷。

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由于目前包含的技能类型较少，数值计算也十分简单，因此只需要少量的属性就足够了，这里就不再赘述了。

| 手选技能的操作规则
其实，这些技能的计算逻辑并不复杂，麻烦一些的是不同类型技能在手动操作时的规则及显示逻辑。
我在这里制定了简单的操作规则：

1、对于单体近战、单体远程、单体恢复技能：
选择技能后显示技能释放范围，标出范围内外的单位；点击可选单位则释放技能。

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2、对于单体远程带范围效果的技能：
选择技能后显示技能释放范围，标出范围内外的单位；点击可选单位后展示技能效果范围，标出范围内的单位；再次点击该单位后释放技能。

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3、对于以自身为中心的范围技能：
选择技能后显示技能效果范围，标出范围内外的单位；点击任意单位后释放技能。

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4、对于远程指定范围的技能：
选择技能后显示技能释放范围；点击范围内任意地块，显示技能效果范围，标出范围内外的单位；再次点击相同地块释放技能。

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对远程指定范围技能的操作

5、操作任意类型技能时，点击鼠标右键为取消。

| 简单的技能分析
为了实现上述操作逻辑，我在点击使用技能后加入了一个简单的技能分析步骤，它会遍历场上所有战斗单位，并根据释放者及技能类型将他们划分为可被选中的、队伍不符的、距离不符的和状态异常的四类，这样后面的操作逻辑实现起来就简单多了。

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| 增加技能操作界面
我微调了战斗单位的操作面板，为攻击按钮增加了一个选择技能的二级面板。添加了一个一级面板透明处理的小设置来区分层级；以及在不同屏幕位置点击时的面板弹出位置的优化，以防止面板弹出到屏幕以外无法操作。由于这不是本次介绍的重点，就不在这赘述了。

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八、加入AI系统（上）

建立超级简单的AI系统。
| 目标
加入一个超级简单的AI系统，会自动释放不同类型的伤害技能。

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自动释放技能的AI

需要提前说明的是，建立简单的AI系统预计将拆分为三篇更新。

第一篇(本篇)通过加入一些简单的AI逻辑，保证战斗单位可以自动选择(伤害)技能、自动作战，进而顺利的完成一场战斗。

第二篇会进一步丰富AI的决策系统，让它的表现更具期待性，使战斗变得更加有趣。

此外，我邀请了我的好友Aillieo，拜托他按照自己的方式也设计一个AI系统。

因此，我会在第三篇介绍他所设计的AI系统，并对这三篇做一个整体的总结。

| 非常简单的AI系统
个人以为，有意思的AI系统可以简单的定义为：

让人觉得符合逻辑，却又在一定程度上超出了预期。

如何实现一个非常简单的AI系统呢？为了让问题变得再简单些，我将AI的行为拆解成固定的三个步骤：
1、确定攻击目标；
2、向攻击目标移动；
3、使用技能。

| 确定攻击目标
将”合理“的目标设定为攻击目标，是件并不太容易的事情。

这里我且不谈那些优秀的游戏是怎么做的，因为我也不知道。只说说我目前所使用的方法：仇恨系统。

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AI使用仇恨列表确定攻击目标

每当一个战斗单位在战场中被敌人攻击时，他就会偷偷的在自己的小本本里记下攻击者的名字，以及他们的罪行。

当轮到他行动时，他就会掏出自己攥了很久的小本本，按照之前它们揍自己的程度进行降序排列，然后按照这个名单，判断自己反击的可能性。

这里，没有反击的可能性，指的是：如果目标已经被人包围，自己却又是一个近战角色无法靠近，那他就会嘟囔着“哼饶你一条狗命”，然后继续看下一个人。

直到确定这个家伙可以被自己攻击到，他就会合上小本本，把他的名字刻上自己的心头，然后准备开始下一个步骤：向他移动。

| 向目标单位移动
向目标移动就很简单了，通过A-Star算法找到移动路径后，行动即可。

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但是这里有一个小问题：应该选择哪个格子作为移动的终点呢？

特别是当攻击者是某些远程攻击单位，比如游戏中常见的魔法师或者弓箭手，每次都走到目标旁边去攻击，感觉上就有点像“送外卖”。

其实解决方法也很简单，在导航时仍然选择目标所在位置做为导航终点，但在距离终点一定距离时，停止导航并返回导航路径即可。这个停止距离，就是远程攻击单位的射程，或者手动设定的某个值。

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射程为2的小红，导航停止在距离小蓝两个单位的格子上

这与“真正的爱情，能跨越一切障碍”是一个道理。

当然，如果这个人儿并不在天边，而在触手可及的地方，那他根本就不用移动，直接进入下面的环节吧。

| 对目标使用技能
光说，不练，假把式。

好容易走到了他(她)的身边，总得有所表示吧？

试想一个场景：你很喜欢一个女孩儿，在表白的关键时刻，你有一百种表达方法，但你却只能选择一种，究竟哪种才是最有效的呢？

如果是真实的生活，答案很简单：看运气。

但是游戏则不同，你可以用S/L大法(存、读档大法)来不断重试，直到找出效果最好的那一种！

决策将要使用的技能也可以是一样的。

这里我且不谈那些优秀的游戏是怎么做的，因为我也不知道。只说说我目前所使用的方法：简单的计算所有可用技能的释放回报。

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计算技能释放得分的公式异常复杂，由于这并不是一篇学术性论文，因此这里不做详细的解释和说明，只把公式列出即可：

技能释放得分 = 技能造成的总伤害 ÷ 技能消耗的能量值

也就众所周知的：

从零点五开始用Unity做半个2D战棋小游戏（八）

天啊，好麻烦。

但是，在得到了按照释放得分降序排列的可用技能列表后，带着何种的心情、用着怎样的姿势、使用哪个技能的问题，就变得十分容易了。

可能我们只需要注意下远程范围技能的释放点选择问题即可。

从零点五开始用Unity做半个2D战棋小游戏（八）

对于远程范围技能，我们当然可以使用一些方法，找到覆盖最多目标的释放点。

但为了省事儿，我这里是这么处理的：当目标超过技能释放距离时，尝试找到释放技能时，可以覆盖到目标单位的点，然后从这里随便选一个即可。当然，如果目标本身就在技能释放半径内，就选它为释放中心了。

从零点五开始用Unity做半个2D战棋小游戏（八）

| 能量值
当然，为了帮助AI计算出哪个技能的释放得分更高，我为每个战斗单位都增加了一个能量值的属性（你也可以认为它是魔法值）；为每个技能增加了释放的能量消耗；同时还为游戏增加了每次行动时恢复10个单位能量的设定。但是由于这些逻辑都很简单，这里就不赘述了。

最后，我们来回顾下整个行动流程吧：
1、打谁；
2、去哪打；
3、怎么打。

从零点五开始用Unity做半个2D战棋小游戏（八）

| 写在最后
至此，建立超级简单的AI系统篇就介绍到这了。如你所见，这里只是实现了非常简单的AI行动逻辑，并没有体现出各种类型AI的不同，我们下期将尝试着解决这个问题。