Шаблон Состояние

Платиновые спонсоры

Тэги

patterns (7) environment (5) pcg (4) editor (2) libs (2) thoughts (2) visual (2) architecture (1) mechanics (1) monetization (1) sound (1)

Remove Ads

Шаблон Состояние

Tulenber ⸱ 20 March, 2020 ⸱ Beginner ⸱ 4 min ⸱

patterns

Казалось бы, при чём тут Ведьмак?

Сегодняшний пост продолжит тему, поднятую в статье под названием "Unity и Singleton" и расскажет о паттерне, который можно встретить в любой игре, в том числе и настольной - Состояние. Этот шаблон занимает в игровой индустрии одну из самых заметных ролей, он очень популярен применительно к таким аспектам игры как искусственный интеллект - состояние определяет выполняемое действие, анимация - отображаем анимацию прыжка или бега, интерфейсы - переходы между окнами, или даже системы диалогов(привет картинка с Ведьмаком!). Если присмотреться, то игры практически полностью представляют из себя контролируемые последовательности, а следовательно, могут быть описаны с точки зрения этого паттерна.

Теория и практика

Паттерны очень популярная тема в программировании, так что за теоретической информацией можно обратиться к этой замечательной книге или вот этой статье.

С практической точки зрения, в отличие от синглетона, который имеет довольно типичную реализацию почти во всех языках, состояния могут иметь довольно разнообразный вид. В зависимости от цели он может быть очень большим, для описания состояния в рамках какого-нибудь эвента, а может иметь вид простого switch, для добавления поля с именем кота в UI. Поэтому приводить реализацию, которую можно было бы скопировать, не имеет смысла. За обычными примерами можно обратиться к приведённым выше статьям с теорией или поискать в интернете.

Ну раз с теорией и практикой покончено, перейдём к развлекательной части.

Unity

В современных игровых движках больша́я часть усилий брошена на создание инструментов доступных для всех желающих, не сильно знакомых с программированием. В Unity одной из таких вещей является механизм под названием - "Mecanim". Основная его цель - это создание анимаций, построенных, как вы догадываетесь, на основании машин состояний. Давайте посмотрим, сможем ли мы применить этот механизм, для реализации задач в общем виде.

Для примера сделаем простую сцену, которая по клику мышки будет переключаться между состояниями "Active" и "Paused".

Создайте сцену и разместить на ней UI элемент с текстом
Создайте ассет AnimatorController - это объект шаблон для нашей машины состояний
На вкладке "Animator"(можно открыть по двойному клику на нашем новом ассете или через Window > Animation > Animator) создайте два состояния "Active" и "Paused"
Кликнув по стейту, можно добавить переход. Соедините стейты в обоих направлениях
Переключитесь на панель "Parameters" и создайте триггер "Switch State"
Выделите переход между "Active" и "Paused", в инспекторе выключите параметр "Has Exit Time", поставьте значение "Transition Duration" в ноль, добавьте "Conditions” - “Switch State". То же самое проделайте с переходом из "Paused" в "Active"

Создайте скрипт "Game"

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


public class Game : MonoBehaviour
{
    [SerializeField] private Text text = null;

    private Animator _animator = null;

    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        _animator = GetComponent<Animator>();
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        if (_animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0).IsName("Active"))
        {
            text.text = "Active";
        }

        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            _animator.SetTrigger("Switch State");
        }
    }

    public void SwitchToPause()
    {
        text.text = "Paused";
    }
}

Создайте скрипт "PauseState"

1
2
3
4
5
6
7
8
9


public class PauseState : StateMachineBehaviour
{
    public override void OnStateEnter(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex)
    {
        base.OnStateEnter(animator, stateInfo, layerIndex);
        
        animator.gameObject.GetComponent<Game>().SwitchToPause();
    }
}

Создайте на сцене пустой объект и добавьте в него скрипт "Game", выставите текст, который будет отображать текущее состояние, а также добавьте компонент "Animator" и выставьте в поле "Controller" созданный на шаге 1 AnimatorController
Откройте закладку "Animator", выберите состояние "Paused" и добавьте в него скрипт "PauseState"

В результате всех этих действий мы получим сцену, в которой состояние переключается по левому клику мышки, "Active" проверяется из кода объекта напрямую, а состояние "Paused" выполняет код непосредственно из машины состояний.

Заключение

Данный метод похож на предложение почесать правое ухо левой ногой, но, с другой стороны, это реальный и проверенный механизм для создания машин состояний, хоть и предназначенный изначально для работы с анимациями. Не очень понятно почему разработчики не отделят функционал машины состояний от анимаций, превратив его в универсальный инструмент. Одно можно сказать точно - это один из основных инструментов при разработке игры на Unity, так что мы убили двух зайцев сразу и потренировались с Mecanim и вспомнили что такое паттерн Состояние. Хотя, вылавливая очередной баг в собственной реализации, этот способ может показаться не такой уж плохой альтернативой. Пока! =)

patterns

Remove Ads