进阶篇 - 添加阴影、光照和动画

在本节中我们将向您介绍如何完善 快速上手:制作第一个游戏 中制作的原型,如何使用第三方资源比如动画资源等等。

光照和阴影

光影是描述游戏的重要渲染特性,通过光源和阴影,我们可以模拟更加真实的游戏世界,提供更好的沉浸感和代入感。

接下来我们为角色加上简单的影子。

开启阴影

  1. 层级管理器 中点击最顶部的 Scene 节点,然后在 属性检查器 勾选 shadows 中的 Enabled,并修改 DistanceNormal 属性:

    planar shadows

  2. 点击 Player 节点下的 Body 节点,将 cc.MeshRenderer 组件中的 ShadowCastingMode 设置为 ON

    model shadow

此时在 场景编辑器 中会看到一个阴影面片,预览会发现看不到这个阴影,这是因为它在模型的正后方,被胶囊体盖住了。

player shadow

调整光照

新建场景时默认会添加一个挂载了 cc.DirectionalLight 组件的 Main Light 节点,由这个平行光计算阴影。所以为了让阴影换个位置显示,我们可以调整这个平行光的方向。在 层级管理器 中点击选中 Main Light 节点,调整 Rotation 属性为(-10,17,0)。

main light

点击预览可以看到影子效果:

player shadow preview

添加主角模型

做为一个官方教程,用胶囊体当主角显的有点寒碜,所以我们花(低)重(预)金(算)制作了一个 Cocos 主角。

导入模型资源

从原始资源导入模型、材质、动画等资源不是本篇基础教程的重点,所以这边直接使用已经导入工程的资源。将 项目工程GitHub | Gitee)中 assets 目录下的 cocos 文件夹拷贝到你自己工程的 assets 目录下。

添加到场景中

在 cocos 文件中已经包含了一个名为 Cocos 的 Prefab,将它拖拽到 层级管理器 中 Player 节点下的 Body 节点中,作为 Body 节点的子节点。

add cocos prefab

同时在 属性检查器 中移除原先的胶囊体模型:

remove capsule

此时会发现模型有些暗,可以在 Cocos 节点下加个聚光灯(Spotlight),以突出它锃光瓦亮的脑门。

add cocos light

添加跳跃动画

现在预览可以看到主角初始会有一个待机动画,但是跳跃时还是用这个待机动画会显得很不协调,所以我们可以在跳跃过程中将其换成跳跃的动画。在 PlayerController.ts 类中添加一个引用模型动画的变量:

@property({type: SkeletalAnimation})
public CocosAnim: SkeletalAnimation|null = null;

同时,因为我们将主角从胶囊体换成了人物模型,可以弃用之前为胶囊体制作的动画,并注释相关代码:

// @property({type: Animation})
// public BodyAnim: Animation|null = null;

jumpByStep(step: number) {
    // ...
    // if (this.BodyAnim) {
    //     if (step === 1) {
    //         this.BodyAnim.play('oneStep');
    //     } else if (step === 2) {
    //         this.BodyAnim.play('twoStep');
    //     }
    // }
}

然后在 层级管理器 中将 Cocos 节点拖拽到 Player 节点的 CocosAnim 属性框中:

assign cocos prefab

PlayerController 脚本的 jumpByStep 函数中播放跳跃动画:

jumpByStep(step: number) {
    if (this._startJump) {
        return;
    }
    this._startJump = true;
    this._jumpStep = step;
    this._curJumpTime = 0;
    this._curJumpSpeed = this._jumpStep / this._jumpTime;
    this.node.getPosition(this._curPos);
    Vec3.add(this._targetPos, this._curPos, new Vec3(this._jumpStep, 0, 0));

    if (this.CocosAnim) {
        this.CocosAnim.getState('cocos_anim_jump').speed = 3.5; // 跳跃动画时间比较长,这里加速播放
        this.CocosAnim.play('cocos_anim_jump'); // 播放跳跃动画
    }

    // if (this.BodyAnim) {
    //     if (step === 1) {
    //         this.BodyAnim.play('oneStep');
    //     } else if (step === 2) {
    //         this.BodyAnim.play('twoStep');
    //     }
    // }

    this._curMoveIndex += step;
}

这里 _jumpStep 时间是 0.3 秒,如果动画播放的时长和 _jumpStep 不匹配可能会导致如下问题:

  • 动画还没播放完毕,出现动画过渡不平滑
  • 或者动画播放完毕但跳跃时间还没有到产生滑步现象

一种处理方法使我们直接通过动画剪辑的时长和 _jumpStep 来计算重新计算动画的速度而不是使用常量:

var state = this.CocosAnim.getState('cocos_anim_jump');            
state.speed = state.duration/this._jumpTime;

开发者可以自行尝试,或者手动修改 _jumpStepspeed 到合适的值以控制游戏的节奏。

PlayerController 脚本的 onOnceJumpEnd 函数中让主角变为待机状态,播放待机动画。

onOnceJumpEnd() {
    if (this.CocosAnim) {
        this.CocosAnim.play('cocos_anim_idle');
    }
    this.node.emit('JumpEnd', this._curMoveIndex);
}

注意:当跳跃完成时会触发 onOnceJumpEnd,详情请见 PlayerController.ts 中的 update 函数实现。

预览效果如下:

cocos play

最终代码

PlayerController.ts

import { _decorator, Component, Vec3, input, Input, EventMouse, Animation, SkeletalAnimation } from 'cc';
const { ccclass, property } = _decorator;

@ccclass("PlayerController")
export class PlayerController extends Component {

    @property({type: Animation})
    public BodyAnim: Animation|null = null;
    @property({type: SkeletalAnimation})
    public CocosAnim: SkeletalAnimation|null = null;

    // for fake tween
    private _startJump: boolean = false;
    private _jumpStep: number = 0;
    private _curJumpTime: number = 0;
    private _jumpTime: number = 0.3;
    private _curJumpSpeed: number = 0;
    private _curPos: Vec3 = new Vec3();
    private _deltaPos: Vec3 = new Vec3(0, 0, 0);
    private _targetPos: Vec3 = new Vec3();
    private _curMoveIndex = 0;

    start () {
    }

    reset() {
        this._curMoveIndex = 0;
    }

    setInputActive(active: boolean) {
        if (active) {
            input.on(Input.EventType.MOUSE_UP, this.onMouseUp, this);
        } else {
            input.off(Input.EventType.MOUSE_UP, this.onMouseUp, this);
        }
    }

    onMouseUp(event: EventMouse) {
        if (event.getButton() === 0) {
            this.jumpByStep(1);
        } else if (event.getButton() === 2) {
            this.jumpByStep(2);
        }

    }

    jumpByStep(step: number) {
        if (this._startJump) {
            return;
        }
        this._startJump = true;
        this._jumpStep = step;
        this._curJumpTime = 0;
        this._curJumpSpeed = this._jumpStep / this._jumpTime;
        this.node.getPosition(this._curPos);
        Vec3.add(this._targetPos, this._curPos, new Vec3(this._jumpStep, 0, 0));

        if (this.CocosAnim) {
            this.CocosAnim.getState('cocos_anim_jump').speed = 3.5; //跳跃动画时间比较长,这里加速播放
            this.CocosAnim.play('cocos_anim_jump'); //播放跳跃动画
        }

        // if (this.BodyAnim) {
        //     if (step === 1) {
        //         this.BodyAnim.play('oneStep');
        //     } else if (step === 2) {
        //         this.BodyAnim.play('twoStep');
        //     }
        // }

        this._curMoveIndex += step;
    }

    onOnceJumpEnd() {
        if (this.CocosAnim) {
            this.CocosAnim.play('cocos_anim_idle');
        }

        this.node.emit('JumpEnd', this._curMoveIndex);
    }

    update (deltaTime: number) {
        if (this._startJump) {
            this._curJumpTime += deltaTime;
            if (this._curJumpTime > this._jumpTime) {
                // end
                this.node.setPosition(this._targetPos);
                this._startJump = false;
                this.onOnceJumpEnd();
            } else {
                // tween
                this.node.getPosition(this._curPos);
                this._deltaPos.x = this._curJumpSpeed * deltaTime;
                Vec3.add(this._curPos, this._curPos, this._deltaPos);
                this.node.setPosition(this._curPos);
            }
        }
    }
}

GameManager.ts

import { _decorator, Component, Prefab, instantiate, Node, Label, CCInteger, Vec3 } from 'cc';
import { PlayerController } from "./PlayerController";
const { ccclass, property } = _decorator;

// 赛道格子类型,坑(BT_NONE)或者实路(BT_STONE)
enum BlockType{
    BT_NONE,
    BT_STONE,
};

enum GameState{
    GS_INIT,
    GS_PLAYING,
    GS_END,
};

@ccclass("GameManager")
export class GameManager extends Component {

    // 赛道预制
    @property({type: Prefab})
    public cubePrfb: Prefab | null = null;
    // 赛道长度
    @property({type: CCInteger})
    public roadLength: Number = 50;
    private _road: BlockType[] = [];
    // 主界面根节点
    @property({type: Node})
    public startMenu: Node | null = null;
    // 关联 Player 节点身上 PlayerController 组件
    @property({type: PlayerController})
    public playerCtrl: PlayerController | null = null;
    // 关联步长文本组件
    @property({type: Label})
    public stepsLabel: Label | null = null!;

    start () {
        this.curState = GameState.GS_INIT;
        this.playerCtrl?.node.on('JumpEnd', this.onPlayerJumpEnd, this);
    }

    init() {
        // 激活主界面
        if (this.startMenu) {
            this.startMenu.active = true;
        }
        // 生成赛道
        this.generateRoad();
        if(this.playerCtrl){
            // 禁止接收用户操作人物移动指令
            this.playerCtrl.setInputActive(false);
            // 重置人物位置
            this.playerCtrl.node.setPosition(Vec3.ZERO);
            // 重置已经移动的步长数据
            this.playerCtrl.reset();
        }
    }

    set curState (value: GameState) {
        switch(value) {
            case GameState.GS_INIT:
                this.init();
                break;
            case GameState.GS_PLAYING: 
                if (this.startMenu) {
                    this.startMenu.active = false;
                }

                if (this.stepsLabel) {
                    this.stepsLabel.string = '0';   // 将步数重置为0
                }
                // 会出现的现象就是,游戏开始的瞬间人物已经开始移动
                // 因此,这里需要做延迟处理
                setTimeout(() => { 
                    if (this.playerCtrl) {
                        this.playerCtrl.setInputActive(true);
                    }
                }, 0.1);
                break;
            case GameState.GS_END:
                break;
        }
    }

    generateRoad() {
        // 防止游戏重新开始时,赛道还是旧的赛道
        // 因此,需要移除旧赛道,清除旧赛道数据
        this.node.removeAllChildren();
        this._road = [];
        // 确保游戏运行时,人物一定站在实路上
        this._road.push(BlockType.BT_STONE);

        // 确定好每一格赛道类型
        for (let i = 1; i < this.roadLength; i++) {
            // 如果上一格赛道是坑,那么这一格一定不能为坑
            if (this._road[i-1] === BlockType.BT_NONE) {
                this._road.push(BlockType.BT_STONE);
            } else {
                this._road.push(Math.floor(Math.random() * 2));
            }
        }

        // 根据赛道类型生成赛道
        let linkedBlocks = 0;
        for (let j = 0; j < this._road.length; j++) {
            if(this._road[j]) {
                ++linkedBlocks;
            }
            if(this._road[j] == 0) {
                if(linkedBlocks > 0) {
                    this.spawnBlockByCount(j - 1, linkedBlocks);
                    linkedBlocks = 0;
                }
            }        
            if(this._road.length == j + 1) {
                if(linkedBlocks > 0) {
                    this.spawnBlockByCount(j, linkedBlocks);
                    linkedBlocks = 0;
                }
            }
        }
    }

    spawnBlockByCount(lastPos: number, count: number) {
        let block: Node|null = this.spawnBlockByType(BlockType.BT_STONE);
        if(block) {
            this.node.addChild(block);
            block?.setScale(count, 1, 1);
            block?.setPosition(lastPos - (count - 1) * 0.5, -1.5, 0);
        }
    }
    spawnBlockByType(type: BlockType) {
        if (!this.cubePrfb) {
            return null;
        }

        let block: Node|null = null;
        switch(type) {
            case BlockType.BT_STONE:
                block = instantiate(this.cubePrfb);
                break;
        }

        return block;
    }

    onStartButtonClicked() {
        // 点击主界面 play 按钮,开始游戏
        this.curState = GameState.GS_PLAYING;
    }

    checkResult(moveIndex: number) {
        if (moveIndex < this.roadLength) {
            // 跳到了坑上
            if (this._road[moveIndex] == BlockType.BT_NONE) {
                this.curState = GameState.GS_INIT;
            }
        } else {    // 跳过了最大长度
            this.curState = GameState.GS_INIT;
        }
    }

    onPlayerJumpEnd(moveIndex: number) {
        if (this.stepsLabel) {
            // 因为在最后一步可能出现步伐大的跳跃,但是此时无论跳跃是步伐大还是步伐小都不应该多增加分数
            this.stepsLabel.string = '' + (moveIndex >= this.roadLength ? this.roadLength : moveIndex);
        }
        // 检查当前下落道路的类型,获取结果
        this.checkResult(moveIndex);
    }

    // update (deltaTime: number) {
    //     // Your update function goes here.
    // }
}

总结

恭喜您完成了用 Cocos Creator 制作的第一个游戏!在 GitHub | Gitee 可以下载完整的工程,希望这篇快速入门教程能帮助您了解 Cocos Creator 游戏开发流程中的基本概念和工作流程。如果您对编写和学习脚本编程不感兴趣,也可以直接从完成版的项目工程中把写好的脚本复制过来使用。

接下来您还可以继续完善游戏的各方各面,以下是一些推荐的改进方向:

  • 为游戏增加难度,当角色在原地停留1秒就算失败
  • 改为无限跑道,动态的删除已经跑过的跑道,延长后面的跑道。
  • 增加游戏音效
  • 为游戏增加结束菜单界面,统计玩家跳跃步数和所花的时间
  • 用更漂亮的资源替换角色和跑道
  • 可以增加一些可拾取物品来引导玩家“犯错”
  • 添加一些粒子特效,例如角色运动时的拖尾、落地时的灰尘
  • 为触屏设备加入两个操作按钮来代替鼠标左右键操作

此外如果希望将完成的游戏发布到服务器上分享给好友玩耍,可以阅读 发布工作流 一节的内容。

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