Unity3d项目入门之虚拟摇杆

　　Unity本身不提供摇杆的组件，开发者可以使用牛逼的EasyTouch插件或者应用NGUI实现相关的需求，下面本文通过Unity自身的UGUI属性，实现虚拟摇杆的功能。主参考《Unity：使用 UGUI 的 ScrollRect 製作虛擬搖桿》和松神的《UGUI研究院之游戏摇杆》，分“摇杆UI的构建”和“摇杆事件连接”以及“摇杆表现强化”三方面总结制作过程中的思路笔记。

　　一摇杆UI的搭建

　　核心是使用UGUI 的 ScrollRect Component（经常用于 Scroll View 的制作），因能响应拖动回弹，同时又能计算对象的X轴和Y轴的偏移，所以选择此组件开发。创建两Image组件，分别显示摇杆背景和摇杆圆点，

　　 Unity3d项目入门之虚拟摇杆（overlay保证是场景摄像机看到的最上层）

　　 Unity3d项目入门之虚拟摇杆（摇杆圆点以底座节点作parent，重置位置）

　　给stickBg_添加ScrollRect组件（实质是一脚本），并在 Inspector 视窗將 Content 栏位拖动设置stick_为其内容，

　　 Unity3d项目入门之虚拟摇杆

　　注意，Movement Type 项，将此栏位设置为 Elastic，英文意思是回弹，则能自动将设置在 Content 的物件拉回置中，拖动原件，會有一定程度的缓冲力使物体不被拉远，並在放开时自动弹回置中。

　　运行游戏，发现虽然能拖能回弹，但是只能矩形拖动，而且矩形区域贼大，不符合实际项目的摇杆需求。参考松神博文，直接继承重写ScrollRect组件，代码如下：

using UnityEngine;
using System.Collections;
using UnityEngine.UI; //ScrollRect组件定义在UI的命名空间
using UnityEngine.EventSystems;

public class ScrollCircle : ScrollRect
{
    protected float mRadius;

    protected override void Start()
    {

        this.mRadius = (transform as RectTransform).sizeDelta.x * 0.5f;
    }

    public override void OnDrag(PointerEventData eventData)
    {

        base.OnDrag(eventData);

        Vector2 contentPostion = base.content.anchoredPosition;

        if (contentPostion.magnitude > this.mRadius)
        {

            contentPostion = contentPostion.normalized * this.mRadius;
        }

        base.content.anchoredPosition = contentPostion;
    }
}

　　运行游戏，发现拖动半径生效。

　　【补料：

　　 Unity3d项目入门之虚拟摇杆（直接上传给大家凑合着用，亲身找过资源，都要钱不好找哈哈）】

　　还有一隐藏bug，就是当摇杆位置布置得比较靠近屏幕边缘时，拖动会出现拖不尽的问题，可参考《Unity3D学习日记（一）使用UGUI制作虚拟摇杆》

　　二摇杆事件连接

　　在摇杆UI制作完毕后，接下来监听和派发摇杆的触摸事件，即监听接收到stickBg_的移动，且将移动量传递出去给目标对象。这就运用到unity的事件系统的API，如下：

using UnityEngine;
//using System.Collections;       //可去，使用 Coroutine 才需要此声明空间
using UnityEngine.Events;         //事件派发Interface
using UnityEngine.EventSystems;   //触摸begin drag end事件监听

　　在操作摇杆时，主要监听“开始控制（ OnBeginDrag ）” 和 “控制中（ OnDrag ）” 以及 “控制结束（ OnEndDrag ）”三个事件。接口定义在Event空间的 IDragHandler , IEndDragHandler , IBeginDragHandler类声明中，所以摇杆脚本类要继承这三者类，详细类分析参考官网的 IDragHandler ，

public class FixedJoystickHandler : MonoBehaviour, IDragHandler, IEndDragHandler, IBeginDragHandler
{
    public void OnBeginDrag(PointerEventData eventData) {}
    public void OnDrag(PointerEventData eventData) {}
    public void OnEndDrag(PointerEventData eventData) {}
}

　　然后，定义 UnityEvent 事件执行处理对象，负责接收目前操作摇杆的结果，简单说是当监听到上述事件时要对哪个对象执行什么功能，有点类似于UGUI的 Button ，在 Inspector 窗口有Click 事件项，用以设置当发生Click 时会调用执行哪个对象的哪个接口，

　　 Unity3d项目入门之虚拟摇杆

　　官方UnityEvent使用例程如下：

public class ExampleClass : MonoBehaviour
{
    UnityEvent m_MyEvent;

    void Start()
    {
        if (m_MyEvent == null)
            m_MyEvent = new UnityEvent();

        m_MyEvent.AddListener(Ping);
    }

    void Update()
    {
        if (Input.anyKeyDown && m_MyEvent != null)
        {
            m_MyEvent.Invoke();
        }
    }

    void Ping()
    {
        Debug.Log("Ping");
    }
}

    public Transform content;        //摇杆位移量“主人”
    public UnityEvent beginControl;  //开始控制器
    public UnityEvent endControl;    //结束控制器

　　注意，stickBg_实时位移时需要将真实的位移量传递给UnityEvent类对象以计算移动距离和方向等，即需要传递参数，这就要运用到 UnityEvent扩展的模板类 UnityEvent<T0> ，官方例程如下：

using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;

[System.Serializable]
public class MyIntEvent : UnityEvent<int>
{
}

public class ExampleClass : MonoBehaviour
{
    public MyIntEvent m_MyEvent;

    void Start()
    {
        if (m_MyEvent == null)
            m_MyEvent = new MyIntEvent();

        m_MyEvent.AddListener(Ping);
    }

    void Update()
    {
        if (Input.anyKeyDown && m_MyEvent != null)
        {
            m_MyEvent.Invoke(5);
        }
    }

    void Ping(int i)
    {
        Debug.Log("Ping" + i);
    }
}

　　可见T0表示传递的参数类型，且支持多个形参传递，如本节中传递的位移量是Vector3，

　　 Unity3d项目入门之虚拟摇杆

    [System.Serializable]  //这里加Serializable目的是使其正确显示在Inspector的事件属性窗口，如下图
    public class VirtualJoystickEvent : UnityEvent<Vector3> { }
　　 public VirtualJoystickEvent controlling;

　　 Unity3d项目入门之虚拟摇杆

　　最后，就是实例化每个事件监听行为，如刚开始被拖动时执行 beginControl 事件等，

    public void OnBeginDrag(PointerEventData eventData)
    {

        this.beginControl.Invoke();
    }
    public void OnEndDrag(PointerEventData eventData)
    {

        this.endControl.Invoke();
    }

　　还有一点要注意的，本节 controlling 传递的结果是摇杆的偏移量和方向，stick_ 是 stickBg_的子控件，初始本地坐标localPosition为（0,0,0），移动时 x > 0 表示向右，< 0 是向左，而 y > 0 向上。但是随着摇杆资源的尺寸大小不同，若使用实际的偏移量会因不同大小差异而变化，可能会造成影响。故进行 归一化 运算，使其x和y值总是介于-1到1之间，从而实现不管各种摇杆资源尺寸改变，被控制的物体接收到的值都是一样的。

    public void OnDrag(PointerEventData eventData)
    {

        if (this.content)
        {
            this.controlling.Invoke(this.content.localPosition.normalized);
        }
    }

　　到此事件监听和派发实现完毕，附上完整脚本的代码：

//FixedJoystickHandler.cs
using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;
using UnityEngine.EventSystems;

public class FixedJoystickHandler : MonoBehaviour, IDragHandler, IEndDragHandler, IBeginDragHandler
{

    [System.Serializable]
    public class VirtualJoystickEvent : UnityEvent<Vector3> { }

    public Transform content;
    public UnityEvent beginControl;
    public VirtualJoystickEvent controlling;
    public UnityEvent endControl;

    public void OnBeginDrag(PointerEventData eventData)
    {

        this.beginControl.Invoke();
    }

    public void OnDrag(PointerEventData eventData)
    {

        if (this.content)
        {
            this.controlling.Invoke(this.content.localPosition.normalized);
        }
    }

    public void OnEndDrag(PointerEventData eventData)
    {

        this.endControl.Invoke();
    }
}

　　运行游戏前，先添加事件处理器controller，对事件接收对象进行赋值，如下图：

　　 Unity3d项目入门之虚拟摇杆

　　本节将3d模型预制体对象p4赋值给各个control，响应的是Tank.cs中的对应接口方法。当然控制目标也可以为人物角色，平时站在原地不移动的动画播放状态为闲置中Idle，当操作摇杆时通知该角色 Animator 开始移动，让 Animator 的动作状态切换为走路动画。然后controling控制中的事件不断通知角色更新当前最新的方向和位移；同理在结束控制后通知角色的 Animator 停止移动，重新切换回原先Idle的动画播放。

　　//Tank.cs
　　using System.Collections;
　　using System.Collections.Generic;
　　using UnityEngine;

　　public class Tank : MonoBehaviour {
    public List<AxleInfo> axleInfos;
    private float motor_ = 0;
    public float maxMotor;
    private float steer_ = 0;
    public float maxSteer;
    private float brake_ = 0;
    public float maxBrake = 100;
    private Transform wheelList;

    private void joyStickControl(float x, float y)
    {
        steer_ = x * maxSteer;
        motor_ = y * maxMotor;
    }

    private void playerCtrl()
    {
        //steer_ = Input.GetAxis("Horizontal") * maxSteer;
        //motor_ = Input.GetAxis("Vertical") * maxMotor;
        brake_ = 0;
        foreach (AxleInfo axleInfo in axleInfos)
        {
            if (axleInfo.leftWheel.rpm > 5 && motor_ < 0)  //正在前进时“down”
                brake_ = maxBrake;
            else if (axleInfo.leftWheel.rpm < -5 && motor_ > 0) //正在后退时“up”
                brake_ = maxBrake;
            continue;
        }
    }

    void Update () {
        playerCtrl();
        foreach(AxleInfo axleInfo in axleInfos)
        {
            if (axleInfo.motor)
            {
                axleInfo.leftWheel.motorTorque = motor_;
                axleInfo.rightWheel.motorTorque = motor_;
            }
            if(axleInfo.steering)
            {
                axleInfo.leftWheel.steerAngle = steer_;
                axleInfo.rightWheel.steerAngle = steer_;
            }
            axleInfo.leftWheel.brakeTorque = brake_;
            axleInfo.rightWheel.brakeTorque = brake_;
            if (axleInfos[1] != null && axleInfo == axleInfos[1])
            {
                WheelRotation(axleInfos[1].leftWheel);
            }
        }
    }

    private void WheelRotation(WheelCollider collider)
    {
        if (wheelList == null)
            return;
        Vector3 pos;
        Quaternion rot;
        collider.GetWorldPose(out pos, out rot);
        foreach(Transform w in wheelList)
        {
            w.rotation = rot;
        }
    }

    private void Start()
    {
        wheelList = transform.Find("WheelList");
    }

    public void beginMove()
    {
        Debug.Log("start begin move!!");
    }

    public void doMove(Vector3 drag)
    {
        joyStickControl(drag.x, drag.y);
    }

    public void endMove()
    {
        joyStickControl(0,0);
    }
}

　　运行游戏，可看到坦克能通过摇杆和按键盘一样的操纵了~

　　资料链接：

　　《Unity3d使用UGUI开发原生虚拟摇杆》

　　《Unity3D游戏开发之使用EasyTouch虚拟摇杆控制人物移动》

　　《教你一步步实现一个虚拟摇杆》

　　三摇杆表现强化

　　占坑

　　（摇杆半透明化，点击拖动的时候全体化）

　　（摇杆一开始隐藏，触摸时才实际点位置显示，即浮动式虚拟摇杆）

Unity3d项目入门之虚拟摇杆

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