ГОНКА КАК КОНСТРУКТОР. Собери и опубликуй свою игру на Unity

Машина в игре не едет — это мир договорился делать вид, что она едет.

Введение

CarController.cs — самый большой и самый важный скрипт проекта: он читает ввод игрока, двигает машину, тратит и пополняет топливо, считает дистанцию и управляет звуком двигателя. Сто тридцать строк — и в них вся суть жанра. В этой главе мы разберём его целиком, по кусочкам. Заодно познакомимся с тремя китами Unity-скриптинга: жизненным циклом Start/Update, физикой Rigidbody и системой ввода.

3.1 Поля: состояние машины

public class CarController : MonoBehaviour

{

// Компонент Rigidbody для моделирования физики машины

private Rigidbody rb;

// Скорость движения вперед

public float forwardSpeed = 10.0f;

// Ограничение движения машины по оси Z

private float zLimitMin = 1.25f;

private float zLimitMax = 4.75f;

// Количество бензина в автомобиле

private float fuelAmount = 40f;

// Объекты для вывода топлива и дистанции на экран

public TMPro.TextMeshProUGUI fuelText;

public TMPro.TextMeshProUGUI distanceText;

private Vector3 startPosition;

private float distanceTraveled = 0f;

private bool isMoving = false;

private bool isGameOver = false;

private AudioSource carSound;

Рис. 3.1. «Паспорт» машины игрока в инспекторе: Box Collider, Rigidbody (Collision Detection — Continuous Dynamic) и Car Controller с полями скорости и ссылками на HUD.

Обратите внимание на разницу между public и private. Публичные поля Unity показывает в инспекторе — их можно крутить, не трогая код: скорость forwardSpeed и ссылки на текстовые поля HUD назначаются прямо в сцене. Приватные — внутреннее состояние: запас топлива, пройденный путь, флаги.

Здесь же — первая особенность проекта, о которой стоит сказать честно. Машина в Pursuit едет вдоль оси X мира, а ось Z используется для перестроений поперёк дороги — «полосы» лежат между zLimitMin и zLimitMax. Привычнее было бы ехать вдоль Z («вперёд» в терминах Unity), но авторы выбрали X — и весь остальной код (дорога, препятствия, канистры) следует этому соглашению. И ещё одна оговорка: размеченных «полос» в игре на самом деле нет — есть непрерывный коридор между zLimitMin и zLimitMax, просто игрок читает его как полосы. Мы тоже будем говорить «полоса» для краткости. Для нас важно одно: во всём проекте «вперёд» — это +X, «поперёк» — Z. Запомните, дальше это встретится не раз.

3.2 Start: подготовка

void Start()

{

rb = GetComponent();

fuelText.text = "Fuel: " + fuelAmount;

distanceText.text = "Distance: " + distanceTraveled;

startPosition = transform.position;

// Получение ссылки на компонент AudioSource

carSound = GameObject.Find("CarSound").GetComponent();

}

Start() вызывается один раз, когда объект появляется в сцене, — идеальное место для подготовки. Здесь скрипт берёт ссылку на собственный Rigidbody (компонент физики — о нём ниже), выводит стартовые значения на экран и находит в сцене объект CarSound со звуком двигателя.

Важно: GameObject.Find("CarSound") ищет объект по имени во всей сцене. Если объекта нет или он переименован — вернётся null, и первое же обращение к carSound уронит скрипт с ошибкой NullReferenceException. Такие ошибки — главный источник загадочных поломок в Unity-проектах; научиться читать их в консоли важнее, чем выучить любой API.

3.3 FixedUpdate: движение

Основная логика живёт не в Update(), а в FixedUpdate():

void FixedUpdate()

{

// Получение значений осей ввода

float horizontalAxis = Input.GetAxis("Horizontal");

float verticalAxis = Input.GetAxis("Vertical");

// Расчёт движения машины

Vector3 movement = new Vector3(verticalAxis, 0.0f, -horizontalAxis)

* forwardSpeed * Time.deltaTime;

// Ограничение движения по оси Z (полосы дороги)

float newPosZ = Mathf.Clamp(transform.position.z + movement.z,

zLimitMin, zLimitMax);

movement.z = newPosZ - transform.position.z;

// Определение наличия движения

isMoving = (movement != Vector3.zero);

// Применение движения к Rigidbody машины

rb.MovePosition(rb.position + transform.TransformDirection(movement));

Разберём по строкам.

Почему FixedUpdate? Update() вызывается каждый кадр — то 30, то 144 раза в секунду, как повезёт. Физика же в Unity считается с фиксированным шагом (по умолчанию 50 раз в секунду), и всё, что двигает Rigidbody, положено делать в FixedUpdate() — иначе движение станет дёрганым и непредсказуемым.

Оси ввода. Input.GetAxis("Vertical") возвращает число от до : стрелка вверх или W — плюс, вниз или S — минус. То же с "Horizontal" для стрелок влево/вправо. Ввод плавный: при нажатии значение нарастает постепенно, поэтому машина трогается и останавливается мягко, без рывка.

Сборка вектора. Вертикальная ось идёт в компоненту X (вперёд/назад — помните наше соглашение?), горизонтальная — со знаком минус в Z (перестроение). Умножение на forwardSpeed задаёт темп, а на Time.deltaTime — делает движение независимым от частоты кадров: «десять метров в секунду», а не «десять метров за кадр».

Клетка для машины. Mathf.Clamp(значение, мин, макс) зажимает координату Z в пределах дороги: как бы игрок ни давил на стрелку, машина не вылетит на обочину. Приём «посчитай желаемую позицию — зажми — вычти обратно» встречается в играх постоянно.

Движение через физику. rb.MovePosition(...) — это просьба к физическому движку: «передвинь тело сюда, учитывая столкновения». Если на пути стоит препятствие с коллайдером, физика это заметит — в отличие от прямой записи в transform.position, которая просто телепортирует объект сквозь стены.

3.4 Топливо: расход и канистры

// Проверка на столкновение с канистрой бензина

Collider[] fuelCans = Physics.OverlapSphere(transform.position, 1.0f);

foreach (Collider fuelCan in fuelCans)

{

if (fuelCan.CompareTag("FuelCan"))

{

fuelAmount += 10f;

fuelText.text = "Fuel: " + fuelAmount;

Destroy(fuelCan.gameObject);

}

}

// Уменьшение количества бензина только при наличии движения

if (isMoving)

{

fuelAmount -= Time.deltaTime;

fuelText.text = "Fuel: " + Mathf.Round(fuelAmount).ToString();

}

Сбор канистр устроен через Physics.OverlapSphere: вокруг машины мысленно надувается сфера радиусом один метр, и метод возвращает все коллайдеры, попавшие внутрь. Дальше — проверка тега: у префаба канистры в инспекторе выставлен тег FuelCan, и только такие объекты дают +10 топлива и исчезают (Destroy).

Расход устроен ещё проще: пока машина движется, топливо убывает на Time.deltaTime — то есть ровно на единицу в секунду. Стоишь — не тратишь. Отсюда простая математика баланса: стартовых 40 единиц хватает на 40 секунд езды, каждая канистра дарит ещё 10.

Совет: теги назначаются в инспекторе (выпадающий список Tag над именем объекта) и сравниваются методом CompareTag — он быстрее и безопаснее, чем сравнение строк fuelCan.tag == "FuelCan".

3.5 Конец заезда и счёт

// Проверка на окончание бензина

if ((fuelAmount <= 0 || isGameOver) && !isGameOver)

{

isGameOver = true;

carSound.Stop();

if (fuelAmount <= 0)

{

SceneManager.LoadScene("GameOver");

}

}

// Увеличение пройденного расстояния

if (isMoving)

{

Vector3 currentPos = transform.position;

float dx = currentPos.x - startPosition.x;

if (dx >= 0)

{

distanceTraveled += dx;

}

startPosition = currentPos;

distanceText.text = "Distance: " + Mathf.Round(distanceTraveled).ToString();

}

Присмотритесь к условию (fuelAmount <= 0 || isGameOver) && !isGameOver: оно избыточно — вторая половина всегда отсекает случай isGameOver, так что добавка || isGameOver в первой не делает ничего. Работает? Да. Нужно? Нет. Это ровно тот тип мест, о которых мы говорили во введении: «так написано — чем грозит — как улучшить». Здесь не грозит ничем, просто читается тяжелее, чем могло бы, — смело упрощайте до if (fuelAmount <= 0 && !isGameOver).

Дистанция считается «шагами»: каждый кадр скрипт смотрит, насколько машина продвинулась по X с прошлого кадра (dx), и прибавляет к счётчику — но только если шаг положительный. Ехать назад, чтобы «намотать» счёт, не выйдет.

А как результат попадает на экран поражения, если это другая сцена? Через PlayerPrefs — встроенное хранилище «ключ — значение», которое переживает и смену сцен, и перезапуск игры:

PlayerPrefs.SetFloat("lastPosX", distanceTraveled);

Эта строка стоит в начале FixedUpdate() и сохраняет дистанцию пятьдесят раз в секунду. Работает? Работает. Красиво? Не очень: правильнее сохранять один раз — в момент окончания заезда. PlayerPrefs на некоторых платформах пишет на диск, и дёргать его каждый кадр — расточительно. Возьмите на заметку как первую кандидатуру на рефакторинг.

Звук двигателя устроен незатейливо: если машина движется и звук не играет — включить, если остановилась — выключить. Плюс carSound.Stop() при окончании топлива, чтобы двигатель не «пел» на экране поражения.

Выводы

Во всём проекте «вперёд» — это ось X, «поперёк дороги» — ось Z; полосы ограничены Mathf.Clamp.

Всё, что двигает Rigidbody, живёт в FixedUpdate(); движение умножается на Time.deltaTime.

rb.MovePosition — движение с учётом физики; прямая запись в transform.position игнорирует столкновения.

Сбор предметов: Physics.OverlapSphere + проверка тега CompareTag + Destroy.

Данные между сценами передаются через PlayerPrefs; сохранять их каждый кадр — плохая привычка.

GameObject.Find по имени — хрупкое место: переименование объекта ломает игру в рантайме.

Итог: машина слушается игрока, тратит топливо и считает метры. Но ехать ей пока некуда: дорога под колёсами должна возникать из ниоткуда и исчезать за спиной. Как устроен этот фокус — в следующей главе.

Дорога бесконечна ровно настолько, насколько хватает взгляда. Дальше она не нужна.

Введение

Если бы дизайнер уровня выкладывал трассу вручную, игра закончилась бы там, где у него кончилось терпение. В раннерах поступают иначе: мир генерируется на ходу. Впереди машины дорога достраивается, позади — разбирается, а в памяти в каждый момент живёт лишь небольшое «окно» трассы. В этой главе мы разберём скрипт RoadController.cs, который и показывает этот фокус.

4.1 Стартовый участок и генератор

Загляните в сцену Game: под объектом GameWorld/roads лежит статичный стартовый участок — несколько плиток дороги, травы, деревья и «река» по краям, расставленные вручную. Это декорация первых метров заезда. А рядом висит пустой объект newRoads со скриптом RoadController — он отвечает за всё, что дальше.

public class RoadController : MonoBehaviour

{

private Transform playerTransform;

public GameObject roadPrefab;

public float roadLength = 50f;

public float despawnOffset = -30f;

public float spawnOffset = 80f;

public float despawnDistance = 100f;

private List roads = new List();

private void Start()

{

playerTransform = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player").transform;

Spawn();

}

Знакомая картина: публичные поля-настройки, ссылка на игрока через поиск по тегу, список созданных секций. Обратите внимание на важную деталь Unity: значения в инспекторе побеждают значения в коде. В скрипте написано roadLength = 50, но в сцене у компонента выставлено 14 — работать будет именно 14. Дефолты в коде — лишь начальная подсказка; правда всегда в инспекторе. Забудете об этом — будете полчаса гадать, почему правка числа в коде «не работает».

4.2 Spawn: дорога из ниоткуда

private void Spawn()

{

GameObject gameObject = Instantiate(roadPrefab);

gameObject.transform.position = roads.Count == 0

? Vector3.zero

: roads[roads.Count - 1].transform.position + Vector3.right * roadLength;

roads.Add(gameObject);

}

Instantiate(префаб) — главный глагол процедурной генерации: создать копию префаба в сцене. Первая секция встаёт в ноль, каждая следующая — вплотную к предыдущей, со сдвигом на roadLength по X (Vector3.right — это (1, 0, 0); помните соглашение «вперёд = X»?). Секция — это целый префаб с полотном, обочинами и деревьями, так что одна строчка Instantiate выкладывает сразу десяток метров мира.

4.3 Update: конвейер секций

private void Update()

{

// Создаём новые дороги впереди

if (playerTransform.position.x >

roads[roads.Count - 1].transform.position.x - spawnOffset)

{

Spawn();

}

// Удаляем дороги, оставшиеся позади

for (int i = 0; i < roads.Count; i++)

{

if (playerTransform.position.x - roads[i].transform.position.x

> despawnDistance)

{

Destroy(roads[i]);

roads.RemoveAt(i);

i--;

}

}

}

Логика двухтактная, как конвейер.

Такт первый — достроить. Как только игрок приблизился к последней секции ближе, чем на spawnOffset, впереди появляется новая. Игрок никогда не видит «край мира»: дорога всегда успевает построиться за горизонтом.

Такт второй — разобрать. Секции, отставшие от игрока больше, чем на despawnDistance, уничтожаются. Здесь есть тонкость, ради которой стоит остановиться: удаление из списка во время обхода. Когда мы делаем RemoveAt(i), все следующие элементы сдвигаются на одну позицию влево — и если просто продолжить цикл, один элемент окажется пропущенным. Строчка i-- компенсирует сдвиг. Это классическая ловушка работы со списками в любом языке, не только в C#.

Важно: без «разборки» игра рано или поздно захлебнётся: каждая брошенная секция — это десятки объектов, которые Unity продолжает обсчитывать и рисовать. Правило раннера: всё, что игрок больше не увидит, должно быть уничтожено.

Честная оговорка: листинг выше слегка причёсан. В настоящем RoadController.cs циклов уборки два — второй сравнивает отставание с полем despawnOffset (в коде даже отрицательным: -30). Это наследие ранней версии: в сцене у despawnOffset выставлено 30, и фактически секции убирает именно второй цикл, а первый (с порогом despawnDistance = 56) почти никогда не успевает сработать. Игре это не вредит — дорога убирается, память не течёт, — но два цикла, делающих одну работу, это классический кандидат на рефакторинг; мы вспомним о нём в девятой главе.

4.4 Настраиваем конвейер под себя

Поиграйте с параметрами в инспекторе объекта newRoads — это лучший способ почувствовать механику:

roadLength — длина секции. Должна совпадать с реальной длиной префаба, иначе в дороге появятся щели или нахлёсты.

spawnOffset — насколько заранее достраивать. Слишком мало — игрок на большой скорости увидит, как мир «рождается»; слишком много — лишние объекты в памяти.

despawnDistance — как далеко позади разбирать. Уменьшите до 20 — и, оглянувшись (сместив камеру), увидите, как мир исчезает за спиной.

Задание: временно поставьте spawnOffset = 5 и проедьте вперёд на максимальной скорости. Вы увидите «стройку мира» своими глазами. Верните значение на место — и запомните этот кадр: так выглядит внутренность любого раннера, от Subway Surfers до Temple Run.

4.5 Камера: хвост за машиной

Раз уж мы говорим о том, как мир движется вокруг игрока, — два слова о камере. За ней отвечает CameraController.cs:

public class CameraController : MonoBehaviour

{

public Vector3 offset;

public float smoothSpeed = 0.125f;

void FixedUpdate()

{

GameObject player = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player");

if (player != null)

{

Transform target = player.transform;

Vector3 desiredPosition = target.position + offset;

Vector3 smoothedPosition = Vector3.Lerp(transform.position,

desiredPosition, smoothSpeed);

transform.position = smoothedPosition;

transform.LookAt(target);

}

}

}

Идея проста: желаемая позиция — это позиция машины плюс смещение offset (в сцене: чуть позади и выше), а Vector3.Lerp каждый такт передвигает камеру на долю smoothSpeed пути к цели: чем меньше значение, тем ленивее «хвост». LookAt доворачивает камеру на машину. И вновь правило инспектора: в коде smoothSpeed = 0.125, а в сцене выставлено 0.9 — камера держится за машиной почти жёстко. Хотите мягкую «резинку» — опустите значение до 0.1–0.2 и почувствуйте разницу.

Важно: а вот GameObject.FindGameObjectWithTag каждый физический такт — расточительность: поиск по всей сцене пятьдесят раз в секунду ради объекта, который никуда не девается. Правильный ход — найти игрока один раз в Start() и запомнить ссылку, как делает RoadController. Работает и так — сцена маленькая, — но привычку стоит перенять правильную.

Выводы

Бесконечный мир — это иллюзия: живёт только «окно» вокруг игрока, дальше — генерация и уборка.

Instantiate(префаб) создаёт секции на ходу; позиция каждой считается от предыдущей.

Значения в инспекторе всегда побеждают дефолты в коде.

При удалении из списка в цикле не забывайте компенсировать сдвиг индексов (i--).

Всё, что осталось позади игрока, обязано быть уничтожено — иначе память и производительность утекут.

Камера — это Lerp к позиции машины; ссылку на игрока ищите один раз в Start(), а не каждый такт.

Итог: дорога строится и разбирается сама. Но пустая трасса — это не гонка, а медитация. В следующей главе мы выпустим на дорогу трафик: случайные машины, честные столкновения и эффектные взрывы.

Гонка без риска — это просто дорога на дачу.

Введение

Пустая трасса не создаёт игры. Игру создаёт конфликт: грузовики в вашем ряду, узкие просветы, цена ошибки. В этой главе мы разберём три скрипта, которые вместе отвечают за трафик: ObstacleManager расставляет машины, ObstacleMovement их двигает, а скрипт из файла Collision.cs превращает касание в аварию — со взрывом и экраном поражения.

5.1 ObstacleManager: спавн по прогрессу

public class ObstacleManager : MonoBehaviour

{

public GameObject[] obstaclePrefabs;

public float obstacleSpeed = 5f;

public float spawnDistance = 40f;

public float spawnOffset = 30f;

public float despawnDistance = 80f;

private GameObject player;

private float lastPlayerPosition;

private float currentDistance;

void Update()

{

currentDistance = player.transform.position.x - lastPlayerPosition;

if (currentDistance >= spawnDistance)

{

lastPlayerPosition = player.transform.position.x;

for (float spawnPosX = lastPlayerPosition + spawnOffset;

spawnPosX <= lastPlayerPosition + currentDistance;

spawnPosX += spawnDistance)

{

SpawnObstacle(new Vector3(spawnPosX, 1.4f, 1.7f));

}

DestroyObstacles(player.transform.position.x - despawnDistance);

}

}

Прежде чем разбирать логику — знакомая по четвёртой главе оговорка: значения в инспекторе побеждают значения в коде. В листинге spawnDistance = 40, а в сцене Game у объекта Obstacle выставлено 35 (а ещё spawnOffset 25 вместо 30 и despawnDistance 35 вместо 80) — работают именно сценовые числа, их мы и возьмём в расчёты баланса. И вторая деталь: рядом в сцене лежит выключенный