【unity实战】在Unity中实现不规则模型的网格建造系统（附项目源码）
最终效果
文章目录
- 最终效果
- 前言
- 实战
- 1、素材
- 2、新增建筑物形状单元脚本
- 2、建筑物模型脚本
- 3、创建不同形状的模型预制体
- 4、在场景视图可视化建造网格
- 5、新增ScriptableObject创建不同的建筑数据
- 6、建筑预览类和建筑实体类
- 7、实现网格建造
- 源码
- 参考
- 专栏推荐
- 完结
前言
之前我已经做过不少网格建造相关的实战案例：
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【unity实战】实现2D3D游戏通用，类似《我的世界》《七日杀》《星露谷物语》的Unity 网格建造方块放置堆叠系统（附带源码）
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【用unity实现100个游戏之4】手搓一个网格放置功能，及装修建造种植功能（2d3d通用，附源码）
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【【unity实战】实现一个放置3d物品网格建造装修系统（附项目源码）
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【unity实战】手戳一个类似星露谷物语的建筑系统（附工程源码）
但是他们都是仅仅针对规则的矩形建筑，如果是不规则的比如T形、L形、+形建筑要怎么做呢？本文就来实现一下。
实战
1、素材
https://assetstore.unity.com/packages/3d/props/furniture/furniture-free-low-poly-3d-models-pack-260522
2、新增建筑物形状单元脚本
这个脚本为空就行，我们什么都需要做
using UnityEngine;//建筑物形状单元
public class BuildingShapeUnit : MonoBehaviour
{}
2、建筑物模型脚本
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using UnityEngine;// 建筑物模型脚本
public class BuildingModel : MonoBehaviour
{[SerializeField] private Transform wrapper;// 公开的旋转角度属性，获取wrapper的Y轴欧拉角public float Rotation => wrapper.eulerAngles.y;// 存储建筑物形状单元private BuildingShapeUnit[] shapeUnits;private void Awake(){// 获取所有子物体中的BuildingShapeUnit组件shapeUnits = GetComponentsInChildren<BuildingShapeUnit>();}// 旋转方法，接收旋转步长参数public void Rotate(float rotationStep){// 在Y轴上旋转wrapper物体wrapper.Rotate(new Vector3(0, rotationStep, 0));}// 获取所有建筑物单元的位置public List<Vector3> GetAllBuildingPositions(){// 使用LINQ查询所有shapeUnits的位置并转换为Listreturn shapeUnits.Select(unit => unit.transform.position).ToList();}
}
3、创建不同形状的模型预制体
下面是参考
这里我们使用BuildingShapeUnit，而不是直接按名称获取建筑物形状单元，是因为获取对象中的组件比搜索文本更快。
4、在场景视图可视化建造网格
新增建筑网格单元格类，用于管理单个网格单元的状态
// 建筑网格单元格类，用于管理单个网格单元的状态
public class BuildingGridCell
{}
新增建筑系统主控制器
// 建筑系统主控制器
public class BuildingSystem : MonoBehaviour
{public const float CellSize = 1f; // 每个网格单元的大小
}
新增建筑网格系统，用于管理建筑在网格上的放置
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;// 建筑网格系统，用于管理建筑在网格上的放置
public class BuildingGrid : MonoBehaviour
{[SerializeField]private int width; // 网格的宽度（X轴方向格子数量）[SerializeField]private int height; // 网格的高度（Z轴方向格子数量）private BuildingGridCell[,] grid; // 二维数组存储所有网格单元格// 初始化网格private void Start(){// 根据设定的宽高创建网格grid = new BuildingGridCell[width, height];// 初始化每个网格单元格for (int x = 0; x < grid.GetLength(0); x++){for (int y = 0; y < grid.GetLength(1); y++)grid[x, y] = new BuildingGridCell();}}// 在Scene视图绘制网格Gizmovoid OnDrawGizmos(){Gizmos.color = Color.yellow;// 参数无效时不绘制if (BuildingSystem.CellSize <= 0 || width <= 0 || height <= 0)return;Vector3 origin = transform.position;// 绘制横向网格线（Z轴方向）for (int y = 0; y <= height; y++){Vector3 start = origin + new Vector3(0, 0.01f, y * BuildingSystem.CellSize);Vector3 end = origin + new Vector3(width * BuildingSystem.CellSize, 0.01f, y * BuildingSystem.CellSize);Gizmos.DrawLine(start, end);}// 绘制纵向网格线（X轴方向）for (int x = 0; x <= width; x++){Vector3 start = origin + new Vector3(x * BuildingSystem.CellSize, 0.01f, 0);Vector3 end = origin + new Vector3(x * BuildingSystem.CellSize, 0.01f, height * BuildingSystem.CellSize);Gizmos.DrawLine(start, end);}}
}
配置，效果
5、新增ScriptableObject创建不同的建筑数据
using UnityEngine;//建筑数据
[CreateAssetMenu(menuName = "Data/Building")]
public class BuildingData : ScriptableObject
{// 字段序列化并封装为属性（可在Inspector中编辑但外部只能读取）[field:SerializeField]public string Description { get; private set; } // 建筑描述文本[field:SerializeField]public int Cost { get; private set; } // 建筑造价/成本[field:SerializeField]public BuildingModel Model { get; private set; } // 关联的建筑模型
}
6、建筑预览类和建筑实体类
建筑预览类，用于在放置建筑前显示预览效果
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;// 建筑预览类，用于在放置建筑前显示预览效果
public class BuildingPreview : MonoBehaviour
{// 预览状态枚举public enum BuildingPreviewState{POSITIVE, // 可放置状态NEGATIVE // 不可放置状态}[SerializeField] private Material positiveMaterial; // 可放置状态材质[SerializeField] private Material negativeMaterial; // 不可放置状态材质// 当前预览状态（默认NEGATIVE）public BuildingPreviewState State { get; private set; } = BuildingPreviewState.NEGATIVE;public BuildingData Data { get; private set; } // 关联的建筑数据public BuildingModel BuildingModel { get; private set; } // 建筑模型实例private List<Renderer> renderers = new(); // 所有渲染器组件缓存private List<Collider> colliders = new(); // 所有碰撞体组件缓存// 初始化预览public void Setup(BuildingData data){Data = data;// 实例化建筑模型BuildingModel = Instantiate(data.Model, transform.position, Quaternion.identity, transform);// 获取所有渲染器和碰撞体renderers.AddRange(BuildingModel.GetComponentsInChildren<Renderer>());colliders.AddRange(BuildingModel.GetComponentsInChildren<Collider>());// 禁用所有碰撞体（预览状态不需要物理碰撞）foreach (var col in colliders){col.enabled = false;}SetPreviewMaterial(State); // 设置初始材质}// 设置预览材质private void SetPreviewMaterial(BuildingPreviewState newState){// 根据状态选择材质Material previewMat = newState == BuildingPreviewState.POSITIVE ? positiveMaterial : negativeMaterial;// 更新所有渲染器材质foreach (var rend in renderers){Material[] mats = new Material[rend.sharedMaterials.Length];for (int i = 0; i < mats.Length; i++)mats[i] = previewMat;rend.materials = mats;}}// 改变预览状态public void ChangeState(BuildingPreviewState newState){if (newState == State) return;State = newState;SetPreviewMaterial(State);}// 旋转预览模型public void Rotate(int rotationStep){BuildingModel.Rotate(rotationStep);}
}
建筑实体类
using UnityEngine;// 建筑实体类
public class Building : MonoBehaviour
{public string Description => data.Description; // 建筑描述（从数据读取）public int Cost => data.Cost; // 建筑成本（从数据读取）private BuildingModel model; // 建筑模型实例private BuildingData data; // 建筑数据// 初始化建筑 public void Setup(BuildingData data, float rotation){this.data = data;// 实例化模型并设置初始旋转model = Instantiate(data.Model, transform.position, Quaternion.identity, transform);model.Rotate(rotation);}
}
分别新增空物体，挂载脚本，配置成预制体
7、实现网格建造
修改建筑网格单元格类
// 建筑网格单元格类，用于管理单个网格单元的状态
public class BuildingGridCell
{// 当前单元格上放置的建筑引用private Building building;// 设置当前单元格的建筑public void SetBuilding(Building building){this.building = building; // 将传入的建筑赋值给当前单元格}// 检查当前单元格是否为空public bool IsEmpty(){return building == null; // 如果building为null则表示单元格为空}
}
修改建筑网格系统
// 在网格上放置建筑
public void SetBuilding(Building building, List<Vector3> allBuildingPositions)
{// 遍历建筑所有单元位置foreach (var p in allBuildingPositions){// 将世界坐标转换为网格坐标(int x, int y) = WorldToGridPosition(p);// 在对应网格单元格设置建筑grid[x, y].SetBuilding(building);}
}// 世界坐标转网格坐标
private (int x, int y) WorldToGridPosition(Vector3 worldPosition)
{// 计算相对于原点的网格坐标（X轴）int x = Mathf.FloorToInt((worldPosition - transform.position).x / BuildingSystem.CellSize);// 计算相对于原点的网格坐标（Z轴，对应网格Y）int y = Mathf.FloorToInt((worldPosition - transform.position).z / BuildingSystem.CellSize);return (x, y);
}// 检查是否可以建造
public bool CanBuild(List<Vector3> allBuildingPositions)
{foreach (var p in allBuildingPositions){(int x, int y) = WorldToGridPosition(p);// 检查是否超出网格范围if (x < 0 || x >= width || y < 0 || y >= height)return false;// 检查单元格是否已被占用if (!grid[x, y].IsEmpty())return false;}return true;
}
修改建筑系统主控制器
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using UnityEngine;// 建筑系统主控制器
public class BuildingSystem : MonoBehaviour
{public const float CellSize = 1f; // 每个网格单元的大小// 可配置的建筑数据（在Inspector中设置）[SerializeField] private BuildingData buildingData1; // 建筑类型1数据[SerializeField] private BuildingData buildingData2; // 建筑类型2数据[SerializeField] private BuildingData buildingData3; // 建筑类型3数据[SerializeField] private BuildingPreview previewPrefab; // 建筑预览预制体[SerializeField] private Building buildingPrefab; // 建筑实体预制体[SerializeField] private BuildingGrid grid; // 建筑网格系统private BuildingPreview preview; // 当前预览实例private void Update(){Vector3 mousePos = GetMouseWorldPosition(); // 获取鼠标世界坐标if (preview != null){// 处理建筑预览状态HandlePreview(mousePos);}else{// 按键1-3创建不同建筑的预览if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Alpha1)){preview = CreatePreview(buildingData1, mousePos);}else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Alpha2)){preview = CreatePreview(buildingData2, mousePos);}else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Alpha3)){preview = CreatePreview(buildingData3, mousePos);}}}// 处理建筑预览逻辑private void HandlePreview(Vector3 mouseWorldPosition){preview.transform.position = mouseWorldPosition; // 跟随鼠标位置// 获取建筑所有单元位置List<Vector3> buildPositions = preview.BuildingModel.GetAllBuildingPositions();// 检查是否可以建造bool canBuild = grid.CanBuild(buildPositions);if (canBuild){// 对齐到网格中心preview.transform.position = GetSnappedCenterPosition(buildPositions);preview.ChangeState(BuildingPreview.BuildingPreviewState.POSITIVE);// 鼠标左键放置建筑if (Input.GetMouseButtonDown(0)){PlaceBuilding(buildPositions);}}else{preview.ChangeState(BuildingPreview.BuildingPreviewState.NEGATIVE);}// R键旋转建筑if (Input.GetKeyDown(KeyCode.R)){preview.Rotate(90);}}// 计算对齐到网格中心的坐标private Vector3 GetSnappedCenterPosition(List<Vector3> allBuildingPositions){// 获取所有单元的X/Z坐标List<int> xs = allBuildingPositions.Select(p => Mathf.FloorToInt(p.x)).ToList();List<int> zs = allBuildingPositions.Select(p => Mathf.FloorToInt(p.z)).ToList();// 计算中心点并对齐网格float centerX = (xs.Min() + xs.Max()) / 2f + CellSize / 2f;float centerZ = (zs.Min() + zs.Max()) / 2f + CellSize / 2f;return new Vector3(centerX, 0, centerZ);}// 放置建筑private void PlaceBuilding(List<Vector3> buildingPositions){// 实例化实际建筑Building building = Instantiate(buildingPrefab, preview.transform.position, Quaternion.identity);building.Setup(preview.Data, preview.BuildingModel.Rotation);// 在网格上注册建筑grid.SetBuilding(building, buildingPositions);// 清除预览Destroy(preview.gameObject);preview = null;}// 获取鼠标在世界空间的位置（Y=0平面）private Vector3 GetMouseWorldPosition(){//Plane.Raycast比传统的Physics.Raycast检测性能好Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);Plane groundPlane = new Plane(Vector3.up, Vector3.zero);if (groundPlane.Raycast(ray, out float distance)){return ray.GetPoint(distance);}return Vector3.zero;}// 创建建筑预览private BuildingPreview CreatePreview(BuildingData data, Vector3 position){BuildingPreview buildingPreview = Instantiate(previewPrefab, position, Quaternion.identity);buildingPreview.Setup(data);return buildingPreview;}
}
配置
效果，按键盘按键1、2、3切换建造不同的建筑物体，按R可以旋转建筑
源码
https://gitee.com/unity_data/unity-grid-construction-system
参考
https://www.youtube.com/watch?v=VEisdNlIvyU
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