概述

金海豚21天gamejam开发大赛终于结束了，近期也忙着整理作品没时间做记录。不过最近终于也是闲下来了，因为约不到面试，就先来整理一下这个游戏的底层网格功能实现吧。

1.为什么需要网格？

实际上，根据最初的策划案，我们这个游戏是不需要制作网格系统的。不过当我制作了一个MVP给策划看了以后，我们一致认为要将整个游戏搭建在网格之上。

首先我们这个游戏有一个建造系统，当玩家点击屏幕时，可以在点击的位置放置一个建筑。如果不用网格的话，这个建筑的范围要怎么处理？如何判断一个位置有没有已经被建筑占据？这是我们没有办法解决的问题。所以我们去参考了《边缘世界》以及开罗系列游戏，这里使用网格可以做简单判断。

其次，我们的角色需要寻路。那么目前的各类寻路方案，据我所知的都需要网格，只不过具体的形式不同罢了。例如unity里的Navigation导航网格本质上也是将区域按网格划分。也有的寻路是将网格抽象成坐标点，在坐标点之间计算寻路，我认为也没有脱离网格的范畴。那么对于我们这个21天的游戏来说。底层之间使用网格，后续写寻路的压力会小很多。

最后一点考量在美术上。由于我们队伍里没有专业的美术，在美术风格与艺术形式上没有统一的方案。我们一开始认为AI生图能够辅助一些美术工作。结果发现是大错特错。AI生成的美术可以说是完全不能用。大概距离比赛结束还有一周半的时间时。我提出我们可以直接使用像素风格瓦片。显然，对于我们的情况，使用各类瓦片绘制出一张地图，远比让AI生成一张要实际。瓦片天生就是网格，这不是巧了吗？这下整个游戏搭建在网格系统之上已经是板上钉钉了。

2.网格要实现什么功能？

至少要确定网格的位置吧？那网格就要提供位置的查询，例如通过一个世界坐标位置查询在哪个网格内部，反过来，也要能通过一个网格坐标返回它的中心点的世界坐标位置。这一点倒是很好实现，伪代码如下：

public Vector2Int World2Cell(Vector2 pos)
{
    int x=Mathf.FloorToInt(pos.x/单位长度);
    int y=Mathf.FloorToInt(pos.y/单位长度);
    return new Vector2Int(x,y);
}

public Vector2 Cell2World(Cell cell)
{
    float x=(float)cell.x*单位长度+单位长度/2;
    float y=(float)cell.y*单位长度+单位长度/2;
    return new Vector2(x,y);
}

除此之外，每一个网格需要维护自身状态，例如这个网格上有没有建筑？这个网格上角色能否行动？上面有没有角色？关于这个问题，我将在下一段论述。

3.选择哪种实现方案？

提起网格，我首先就是想到unity中的瓦片。而且瓦片提供了很多api给我们用。但是我没有选择直接用瓦片，当时我考虑到我们团队中有策划和美术，如果它们等我写好代码再开始设计关卡，绘制地图，那这个效率就大打折扣了。如果能够并行开发是最好的。当时我们使用的是git+lfs大文件存储进行项目写作。几个人同时改一个内容还会有冲突。那我想，给策划一个瓦片用来绘制关卡信息，给美术一个瓦片做地图绘制，那我自己实现网格逻辑就好了。之后我从策划的瓦片图里读取信息，一点不耽误他们的工作。不过这是我临时想出的方案，不太成熟。

关于这个网格结构，在我最初的构想中，网格的状态并非由网格自己持有，而是将判断分散在不同系统中。网格结构体只持有一个网格坐标，并重载了运算符和Equals方法~~（结果后面全都没有用到QAQ）~~。例如我在（1，1）格放置了建筑，那么就在建筑系统中维护一个运行时列表，存的是放置了建筑的格子，给外部提供一个查找方法。其它系统同理。这样做的好处是，网格完全不需要提前建立好，我们用到哪一格，哪一格网格才会被创建出来。

这带来了很多问题，不同系统间怎么保证网格的单一性呢？比方说建筑系统new了一个（1，1），而寻路系统里还有一个（1，1）怎么办？虽然我重写了比较方法，这两个实例是相等的，但是随着系统的增加，这样大量创建值类型实例显然不好。因为在游戏过程中每个系统都是长期持有这个列表的，这意味着这个格子实例不会被gc，而且显然这些网格是被重复存储了。按照这种写法，当我要判断一个格子是否可供角色行走，我需要遍历所有系统做判断。我觉得到后期一定会忘记且难以管理。这迫使我选择另一种实现方案。

对于我们这个比赛的小项目来说，网格并不会很多。那么我们不论是使用字典还是列表存储全部的网格，性能开销并不大。那我完全可以让每一个网格自己持有自己的状态，我使用flag特性让各类标记可以叠加。这下舒服了，当我要查这一格上有没有建筑，我只需访问这一格就行，完全不需要耦合建造系统嘛。

最后我们还得提到寻路，实际上，如果采用只用坐标的形式的网格。等到寻路时我们依旧要创建大量的网格实例。这不是本末倒置了吗？所以我最终敲定方案。网格作为结构体除了持有x，y坐标和状态标签，还会在游戏开局时创建好全部实例。

单个网格结构体大致如下：

public struct Cell:IEquatable<Cell>
{
  int x;
  int y;
  CellState cellState;
  
  public bool Equals(Object obj);
}

[Flag]
public enum CellState
{
  occupied=0,
  walkable=1<<0,
  canBuild=1<<1,
}

4.目前还有什么问题？

既然一个网格是可以根据坐标被计算出来的。那么我觉得应该有方法不用去实例化网格对象。不过碍于开发的时间和我自身能力的不足。就等以后再去实现吧。