当前位置：首页 > article >正文

Unity3D学习FPS游戏（7）优化发射子弹（对象池版）

article 2024/11/6 17:26:31

前言：上一篇实现了发射子弹简单的版本，但是需要频繁的创建和销毁子弹，会有很大的开销。本篇利用对象池对发射子弹的方法进行优化。

对象池优化发射子弹

对象池介绍
- 对象池的作用和逻辑
- Unity中对象池的两种实现方式
对象池优化子弹管理
- 武器部分的思路和代码
- 子弹部分的思路和代码
效果
补充知识
- 生命周期
- SetActive

对象池介绍

对象池的作用和逻辑

场景：发射的时候会创建子弹，子弹达到一定射程之后会销毁子弹。如果频繁发射，需要频繁的创建和销毁子弹，会有很大的开销。

对象池：子弹对象池可以把本来需要销毁的子弹对象给缓存起来，等到下次要发射子弹的时候，就直接重复利用不用创建。这样就节约了系统创建和销毁的开销。

Unity中对象池的两种实现方式

实现方式通常有两种，一种是自己实现对象池，一种是Unity官方的对象池。

自己实现对象池

前面已经理解了对象池的逻辑思路，如果需要自己实现对象池类ObjectPool的话，需要实现下面几个功能。

变量参数

GameObject队列，用来缓存所有的子弹。
maxNum变量，队列缓存的子弹最大容量。
预制体，用来生成子弹的预制体。

基本功能函数

ReturnObject（入队）：当子弹达到射程后，子弹会被返还到缓存队列中；如果数量超过maxNum容量，就直接销毁。
GetObject（出队）：当需要用到子弹的时候，从缓存队列中拿出子弹返回；如果队列中没有子弹，就创建新的子弹返回。

使用逻辑

武器类：发射子弹的时候，就调用对象池类的GetObject获取子弹，然后重置参数并发射子弹。
子弹类：发射函数中达到射程后，调用对象池类的ReturnObject返还子弹。

本篇文章就不自己实现对象池类了，而是采用Unity官方提供的。

Unity官方的对象池

前提Unity得是2021版本或以上的，头文件调用using UnityEngine.Pool就可以使用了。

using UnityEngine.Pool;

声明对象池：

public ObjectPool<GameObject> pool;// 子弹的话，GameObject就是子弹的预制体

构造对象池：

pool = new ObjectPool<GameObject>(createFunc,actionOnGet,actionOnRelease,actionOnDestroy,true,10,100);
// 构造参数介绍：
// createFunc函数 从对象池中获取实例，但队列为空
// actionOnGet函数 从对象池中获取实例，队列还有空余
// actionOnRelease函数 实例被放回对象池，队列还有空余
// actionOnDestroy函数 实例被放回对象池，但队列为满
// 安全检查变量，通常为true
// 默认池容量大小，这里设置为10
// 池子最大容量大小，这里设置为100

调用对象池方法：

GameObject obj = pool.Get();// 获取对象池物体
pool.Release(obj);// “销毁”对象池物体，销毁并不是真的销毁，可能只是放回对象池等待重复利用。

对象池优化子弹管理

武器部分的思路和代码

在WeaponController代码中，使用子弹对象池对子弹进行管理。
根据需求编写，构造对象池的四个函数和参数，就好了。

private ObjectPool<GameObject> bulletPool;// 子弹对象池

private void Awake()
{
	// 初始化构造对象池
    bulletPool = new ObjectPool<GameObject>(CreateBullet,BulletOnGet, BulletOnRelease, BulletOnDestory,true,10,bulletNum);
}
// 从对象池中获取实例，但队列为空：新建子弹，传递给子弹代码对象池，因为子弹销毁的使用要用
GameObject CreateBullet()
{
    GameObject obj = Instantiate(bullet, shootPoint);
    obj.GetComponent<BulletController>().bulletPool = bulletPool;
    return obj;
}
// 从对象池中获取实例，队列还有空余：直接让闲置的子弹可用，并且初始化位置参数和射程（BulletReset）
void BulletOnGet(GameObject obj)
{
	obj.gameObject.SetActive(true);
    obj.GetComponent<BulletController>().BulletReset();
}
// 实例被放回对象池，队列还有空余：子弹用完了，池子没满，设置为不可用即可，SetActive(false)的时候Update都不会更新
void BulletOnRelease(GameObject obj)
{
    obj.gameObject.SetActive(false);
}
// 实例被放回对象池，但队列为满：子弹用完了，池子满了，直接销毁就好了
void BulletOnDestory(GameObject obj)
{
    Destroy(obj);
}
// 发射子弹的协程
IEnumerator Shoot()
{
    while (isFire)
    {
        if (currentBulletNum >0)
        {
        	// GameObject newBullet = Instantiate(bullet, shootPoint);// 原先直接创建子弹
            GameObject newBullet = bulletPool.Get();// 现在改为对象池生成子弹
            currentBulletNum--;
        }
        yield return new WaitForSeconds(shootInterval);
    }
}

子弹部分的思路和代码

子弹销毁的时候，调用对象池的Rlease功能，对象池在创建的时候就从武器那边被传递了。同时设置一个Reset函数给对象池调用的时候初始化重置。

public ObjectPool<GameObject> bulletPool;

private void FixedUpdate()
{
    transform.position+=transform.forward *bulletSpeed * Time.fixedDeltaTime;
    range -= bulletSpeed * Time.fixedDeltaTime;
    if (range <= 0)// 达到射程后
    {
        //Destroy(this.gameObject);// 原先是直接销毁
        bulletPool.Release(this.gameObject);// 回归对象池
    }
}
// 队列有空余调用的时候，进行的子弹重置参数
public void BulletReset()
{
    transform.localPosition = new Vector3(0,0,0);
    range = 100;
}

效果

发射子弹的时候，如果子弹对象池中有可用的，会直接激活对象池的中的子弹数据。
在这里插入图片描述

补充知识

生命周期

下面是一个Unity生命周期，有很多可以先不用管，关注最右边的和一些常用的生命周期函数就好了。

最右边，可以简单理解为几个阶段：

初始化：Initializaiton、Editor
物理和输入：Physics、Input events
游戏逻辑：Game logic
场景和UI渲染：Scene rendering、Gizmo rendering、GUI rendering
暂停和帧结束：End of frame、Pausing
关闭：Decommissioning

在这里插入图片描述
常用的生命周期函数：

SetActive

用来禁用对象，可以设置GameObject是否可用，和GameObject中勾选的功能是一样。
在这里插入图片描述
设置为false后，物体不可见，同时停用GameObject会禁用每个组件，包括附加的渲染器、碰撞器、刚体和脚本。
注意脚本中，大部分生命周期函数不会执行，但是内置的事件监测的方法，例如OnMouseDown()，OnTriggerEnter()、调用自定义函数都是可以运行的。