【Unity3D】人机交互Input

1 前言

        Input 是 Unity3D 中用于人机交互的工具类，用户可以调用其 GetKey、GetMousePosition、GetMouseButton、GetAxis、GetButton 等方法获取键盘和鼠标的状态信息，再通过这些状态信息控制游戏对象，从而实现人机交互。

        1）键盘输入

// 按住按键
public static bool GetKey(KeyCode key)
// 按下按键
public static bool GetKeyDown(KeyCode key)
// 抬起按键
public static bool GetKeyUp(KeyCode key)

        KeyCode 的取值有：

A~Z
F1~F15
// 键盘顶部的数字
Alpha0~Alpha9
Left、RightArrow、UpArrow、DownArrow
LeftCtrl、LeftShift、LeftAlt、LeftWindows、RightCtrl、RightShift、RightAlt、RightWindows
Tab、Space、Backspace、Return
// 加号、减号、星号、斜杠、反斜杠、左括号、右括号、小于号、大于号、等于号、上尖号
Plus、Minus、Asterisk、Slash、Backslash、LeftBracket、RightBracket、Less、Greater、Equals、Caret
// 逗号、点号、问号、分号、冒号、单引号、反引号、双引号、感叹号
Comma、Period、Question、Semicolon、Colon、Quote、BackQuote、DoubleQuote、Exclaim
// @符号、$符号、&符号、下划线
At、Dollar、Ampersand、Underscore
Insert、Delete、Home、End、PageUp、PageDown、Print
CapsLock、Numlock、ScrollLock
Keypad0~Keypad9、KeypadPeriod
KeypadPlus、KeypadMinus、KeypadMultiply、KeypadDivide
KeypadEquals、KeypadEnter
// 鼠标左键、鼠标右键、鼠标中间
Mouse0、Mouse1、Mouse2

        2）鼠标输入

// 按住鼠标
public static bool GetMouseButton(int button)
// 按下鼠标
public static bool GetMouseButtonDown(int button)
// 抬起鼠标
public static bool GetMouseButtonUp(int button)
// 鼠标坐标
Vector3 position = Input.mousePosition

        说明：button 取值为 0、1、2，分别表示鼠标左键、右键、中键。 

        3）虚拟轴输入

        在【Edit→Project Settings→Input】中可以打开 InputManager 配置界面，用户可以在此配置虚拟轴信息。

// 按左右箭头或A、D键，hor在-1~1之间变化
float hor = Input.GetAxis("Horizontal");
// 按上下箭头或W、S键，hor在-1~1之间变化
float ver = Input.GetAxis("Vertical");
// 获取鼠标在水平方向上的移动
float mouseX = Input.GetAxis("Mouse X");
// 获取鼠标在竖直方向上的移动
float mouseY = Input.GetAxis("Mouse Y");
// 获取滚轮信息, 上滑为正, 下滑为负
float scroll = Input.GetAxis("Mouse ScrollWheel");

        4）虚拟按键输入

         InputManager 配置界面配置虚拟按键，如下：

// 按住虚拟按键
public static bool GetButton(string buttonName)
// 按下虚拟按键
public static bool GetButtonDown(string buttonName)
// 抬起虚拟按键
public static bool GetButtonUp(string buttonName)
// 按以上配置，按住Q键或鼠标左键返回true，表示开火了
bool fire = Input.GetButton("Fire");

        5）鼠标回调方法

using UnityEngine;

public class MouseEventTest : MonoBehaviour {
    private void OnMouseEnter() { // 鼠标进入碰撞体时回调
        Debug.Log("OnMouseEnter");
    }

    private void OnMouseOver() { // 鼠标悬浮在碰撞体上回调
        Debug.Log("OnMouseOver");
    }

    private void OnMouseExit() { // 鼠标离开碰撞体时回调
        Debug.Log("OnMouseExit");
    }

    private void OnMouseDown() { // 鼠标在碰撞体上按下了左键时回调
        Debug.Log("OnMouseDown");
    }

    private void OnMouseUp() { // 鼠标在碰撞体上按下了左键, 并且抬起时回调(此时不一定悬浮在碰撞体上)
        Debug.Log("OnMouseUp");
    }

    private void OnMouseUpAsButton() { // 鼠标按下和抬起都在同一个碰撞体上, 并且抬起了鼠标左键时回调
        Debug.Log("OnMouseUpAsButton");
    }

    private void OnMouseDrag() { // 鼠标在碰撞体上按下, 并拖拽时回调(拖拽过程中不一定悬浮在碰撞体上)
        Debug.Log("OnMouseDrag");
    }
}

        说明：MouseEventTest 挂在需要触发鼠标事件的对象上，并且该对象有碰撞体组件，2D UI 需要添加 BoxCollider2D 组件。

2 应用

        本节将实现坦克对战游戏。

        1）实现需求

• 绘制2个坦克，一个表示己方，一个表示敌方；
• 用户可以通过上下箭头按键控制己方坦克前后移动，通过左右箭头按键控制己方坦克左右移动或左右转向；
• 用户可以通过鼠标左键发射炮弹；
• 敌方坦克可以自动转向瞄准己方坦克，但是有延时，转向先快后慢，延时插值系数为 0.6；
• 敌方坦克瞄准己方坦克后（允许有5°误差），自动开炮，开炮间隔需要大于1秒。

        2）创建游戏对象

        游戏对象的 Transform 组件参数如下： 

        说明： EnemyTank 由 MyTank复制而来，只是修改了它自己及其子对象的颜色属性；EnemyBullet 由 MyBullet 复制而来，然后修改了颜色属性；将 MyBullet 和 EnemyBullet 拖拽至 Assets 窗口的 Resources/Prefabs 目录下，生成预设体（prefab），再删除 Hierarchy 窗口下 MyBullet 和 EnemyBullet 对象。

         游戏对象的层级结构如下：

        游戏界面如下：

         3）脚本组件

        MyTank.cs

using UnityEngine;

public class MyTank : MonoBehaviour {
	private Transform firePoint; // 开火点
	private GameObject bulletPrefab; // 炮弹预设体

	void Start() {
		firePoint = transform.Find("Top/Gun/FirePoint");
		bulletPrefab = (GameObject) Resources.Load("Prefabs/MyBullet");
		Debug.Log(bulletPrefab);
	}

	void Update () {
		float hor = Input.GetAxis("Horizontal");
        float ver = Input.GetAxis("Vertical");
		move(hor, ver);
		if (Input.GetMouseButtonDown(0)) { // 开炮
			GameObject bullet = Instantiate(bulletPrefab, firePoint.position, Quaternion.identity); // 通过预设体创建炮弹
			bullet.GetComponent<Bullet>().setMoveDir(transform.forward); // 设置炮弹飞出方向
		}
	}

	private void move(float hor, float ver) {
		// 移动方案一：上下箭头控制前后移动，左右箭头控制左右移动
		// transform.Translate(hor * Time.deltaTime * 3, 0, ver * Time.deltaTime * 3);

		// 移动方案二：上下箭头控制前后移动，左右箭头控制左右拐弯
		transform.Translate(0, 0, ver * Time.deltaTime * 3);
		transform.Rotate(Vector3.up * hor * Time.deltaTime * 120f);
	}
}

         说明：MyTank.cs 脚本组件挂载在 MyTank 游戏对象上。

        EnemyTank.cs

using UnityEngine;

public class EnemyTank : MonoBehaviour {
	private Transform target; // 目标
	private Transform top; // 炮头
	private Transform firePoint; // 开火点
	private GameObject bulletPrefab; // 炮弹预设体
	private float fireInternal = 0; // 开炮间隔

	void Start () {
		target = GameObject.Find("MyTank/Top").transform;
		top = transform.Find("Top");
		firePoint = transform.Find("Top/Gun/FirePoint");
		bulletPrefab = (GameObject) Resources.Load("Prefabs/EnemyBullet");
	}

	void Update () {
		Quaternion dir = Quaternion.LookRotation(target.position - top.position);
		top.rotation = Quaternion.Lerp(top.rotation, dir, Time.deltaTime * 0.6f); // 敌军转向己方
		float angle = Vector3.Angle(target.position - top.position, top.forward);
		if (angle < 5 && fireInternal > 1) {
			GameObject bullet = Instantiate(bulletPrefab, firePoint.position, Quaternion.identity); // 通过预设体创建炮弹
			bullet.GetComponent<Bullet>().setMoveDir(top.forward); // 设置炮弹飞出方向
			fireInternal = 0;
		}
		fireInternal += Time.deltaTime;
	}
}

         说明：EnemyTank.cs 脚本组件挂载在 EnemyTank 游戏对象上。

        Bullet.cs

using UnityEngine;

public class Bullet : MonoBehaviour {
	private Vector3 moveDir; // 炮弹飞出方向

	void Start () {
		Destroy(gameObject, 2); // 2秒后自动销毁
	}

	void Update () {
		if (moveDir != null) {
			transform.Translate(moveDir * Time.deltaTime * 6);
		}
	}

	public void setMoveDir(Vector3 dir) {
		moveDir = dir;
	}
}

         说明：Bullet.cs 脚本组件挂载在 MyBullet 和 EnemyBullet 预设体上。

          4）运行效果

        左右箭头按键控制己方坦克左右移动 

        左右箭头按键控制己方坦克左右转向