Unity2d 遮蔽和障碍物系统原理及障碍物副本地图实现

在大多数 2D 游戏中，遮蔽和障碍物系统是不可或缺的元素，它能让游戏场景更加逼真。然而，真正了解其原理的人却并不多。本文将详细介绍 Unity2D 遮蔽和障碍物系统的原理，并通过一个障碍物副本地图的实例，帮助大家更深入地理解这一系统。

背景

尽管我玩过各种各样的游戏，但对于 2D 游戏中的遮蔽和障碍物系统，一直有一种“不识庐山真面目，只缘身在此山中”的感觉，总觉得它们的存在是理所当然的，尤其是障碍物系统。例如，在游戏中高山不可跨越、河流无法直接通过，这些设定似乎是自然而然的。或许这与中国的教育方式有关，我们在做事时往往很少去探究背后的原因。

直到自己尝试开发和实现 2D 游戏中的遮蔽和障碍物系统时，我才意识到它们是真实且需要深入研究的。此时，我开始反思：为什么 2D 游戏中会存在遮蔽和障碍物呢？其实，障碍物的存在相对容易理解，就像现实中我们无法爬到高山上或凭空穿过河流一样。

其原理基础在于，人类生活在真实的三维世界，而 2D 系统实际上是一种简化的三维模拟系统，简化的部分就是高度值。在这个模拟系统中，为了让玩家获得更真实的体验，通常会采用上帝视角，即从上方俯视观看系统。这样一来，就产生了一个问题：如何在 2D 系统中模拟 3D 系统的高度呢？这就需要一些技巧来欺骗我们的大脑。

下面通过一个例子来具体说明。在游戏世界中有一棵树，首先，角色不能走到树上，这意味着树本身是一个不可通过的障碍物，即角色无法到达树所在的坐标；其次，当人走到树下时，从上帝视角观察，根据视觉几何透视原理，人应该在树的背面，也就是被树所遮挡。这就是 2D 系统中遮蔽和障碍物系统的基本原理。

实现

遮蔽系统

目前流行的游戏引擎大多通过显卡实现图形渲染，因此都拥有高度值，即 z 值。Unity2D 作为 3D 的简化版本，具备相机的概念，我们所说的上帝模式实际上就是摄像机所看到的视口。

在场景中，我们可以通过调整不同精灵的 z 值，轻松实现不同深度的遮蔽效果。相比以前的 2D 引擎可能需要通过渲染顺序来完成遮蔽功能，Unity2D 提供了更强大的工具，使得实现完美的遮蔽系统变得更加容易。具体实现方法就是在 2D 系统中设置 Z 值。

障碍物系统

谈到障碍物系统，就不得不提及系统的寻路算法，因为障碍是寻路算法的基础，如果没有障碍，也就无需进行寻路。目前可供选择的寻路算法有很多，例如 A 算法或基于网格的寻路算法。关于 A 寻路算法的文章有很多，其基本原理是将地图转换成网格矩阵，通过网格矩阵来标识是否为障碍物。

由于地图通常较大，障碍物是随着场景地图中的元素确定的，对于复杂地图的寻路和障碍物设置，必须通过地图编辑器来实现，因此很多游戏都自带地图编辑器，其中设置地图中的障碍物系统是重要的一环。

这里我们借鉴深蓝色右手的思路，采用另一种方式来实现障碍物，即副本地图。需要注意的是，这里所说的副本地图是指游戏场景分层地图，并非我们熟知的魔兽世界中的副本场景。

实际上，场景地图可以分为多个层，简单的分层包括背景地图层、遮蔽层和副本地图层（即障碍物层）。在障碍物层中，我们可以使用不同的颜色来表示不同的障碍物。通过屏幕图层取色算法，根据图层中不同的颜色，我们可以实现不同的游戏逻辑，例如判断角色是否可以移动到某个位置、是否为传送点、是否为飞行地图等。

以下是图层取色的详细代码，供大家参考：

if (Input.GetMouseButton(0))
{
Vector3 worldPoint = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(worldPoint, Vector2.zero);

if (hit.collider != null)
{
Debug.Log("Target Position: " + hit.collider.gameObject.transform.position);
// 可添加其他所需操作
SpriteRenderer bg = hit.collider.gameObject.GetComponent<SpriteRenderer>();
Texture2D t2d = bg.sprite.texture; // 读取图片资源
Color c = t2d.GetPixel((int)Input.mousePosition.x, (int)Input.mousePosition.y); // 获取图片 xy 坐标处的颜色

Debug.Log("color: " + c + " mousePosition : " + Input.mousePosition + " w:" + t2d.width + " y:" + t2d.height);
}
}

实际原理很简单，就是进行碰撞检测，然后结合 Texture2D 的像素取色。需要注意的是，要将取色 sprite 的 BoxCollider 和 Texture Type 设置为 Advance，否则无法使用 GetPixel 方法。

总结

在实际应用中，遮蔽系统的实现远比本文介绍的复杂，我将在后续文章中给出具体思路和实现方法。

有时候我会反思，儿童时期的我们总是充满好奇心，喜欢问很多“为什么”，但成年后我们逐渐失去了这种思考的源泉。之前关于寻路算法的系列文章，很多同学留言表示看不懂，仔细思考后，我认为这其实是正常的。就像写书一样，作者需要经过学习、实践、思考和总结的过程，最终形成文字，还需要反复修订和修改，这是一个耗时耗力的学习过程。因此，在付出的时间和精力不同的情况下，获得知识的多少也是成正比的。仅仅通过阅读文章，而不亲自动手实践和反复思考，想要掌握某个知识点确实存在一定难度。当然，这也可能与作者的水平和语言组织能力有关。所以，对于大家来说，“革命尚未成功，同志仍需努力”！