Wprowadzenie do kodowania wysokiego poziomu w Unity

Unity jest potężną platformą do tworzenia gier, która obsługuje zarówno początkujących, jak i doświadczonych deweloperów. Podczas gdy narzędzia wizualne i podstawy skryptowania Unity są świetne na początek, kodowanie wysokiego poziomu pozwala odblokować pełny potencjał silnika. Ten artykuł wprowadza koncepcje kodowania wysokiego poziomu w Unity, obejmując wzorce projektowe, techniki optymalizacji i zaawansowane praktyki skryptowania.

Wzorce projektowe

Wzorce projektowe to wielokrotnego użytku rozwiązania typowych problemów w projektowaniu oprogramowania. Implementacja tych wzorców może poprawić strukturę i łatwość utrzymania kodu.

Wzorzec Singleton

Wzorzec Singleton zapewnia, że ​​klasa ma tylko jedną instancję i zapewnia globalny punkt dostępu do niej. Jest to przydatne do zarządzania menedżerami gier, ustawieniami lub usługami.

public class GameManager : MonoBehaviour
{
    private static GameManager _instance;

    public static GameManager Instance
    {
        get
        {
            if (_instance == null)
            {
                _instance = FindObjectOfType();

                if (_instance == null)
                {
                    GameObject singleton = new GameObject(typeof(GameManager).Name);
                    _instance = singleton.AddComponent();
                    DontDestroyOnLoad(singleton);
                }
            }
            return _instance;
        }
    }

    private void Awake()
    {
        if (_instance == null)
        {
            _instance = this;
            DontDestroyOnLoad(gameObject);
        }
        else
        {
            Destroy(gameObject);
        }
    }
}

Wzorzec obserwatora

Wzorzec Obserwatora jest przydatny przy tworzeniu systemu subskrypcji, w którym jeden obiekt (podmiot) utrzymuje listę obiektów zależnych (obserwatorów), które są powiadamiane o zmianach.

public class Subject : MonoBehaviour
{
    private List observers = new List();

    public void RegisterObserver(IObserver observer)
    {
        observers.Add(observer);
    }

    public void UnregisterObserver(IObserver observer)
    {
        observers.Remove(observer);
    }

    public void NotifyObservers()
    {
        foreach (var observer in observers)
        {
            observer.OnNotify();
        }
    }
}

public interface IObserver
{
    void OnNotify();
}

Techniki optymalizacji

Optymalizacja gry może poprawić jej wydajność i zapewnić graczom płynne działanie. Unity przedstawia kilka narzędzi i sprawdzonych metod optymalizacji.

Grupowanie obiektów

Object Pooling to technika ponownego wykorzystywania obiektów zamiast częstego ich tworzenia i niszczenia. To zmniejsza zbieranie śmieci i poprawia wydajność.

public class ObjectPool : MonoBehaviour
{
    public GameObject objectPrefab;
    private Queue objectPool = new Queue();

    public GameObject GetObject()
    {
        if (objectPool.Count > 0)
        {
            GameObject obj = objectPool.Dequeue();
            obj.SetActive(true);
            return obj;
        }
        else
        {
            return Instantiate(objectPrefab);
        }
    }

    public void ReturnObject(GameObject obj)
    {
        obj.SetActive(false);
        objectPool.Enqueue(obj);
    }
}

Profilowanie i analiza wydajności

Narzędzie Unity Profiler pomaga zidentyfikować wąskie gardła wydajności w grze. Użyj go do analizy wykorzystania CPU, GPU, pamięci i innych.

1. Otwórz okno Profilera wybierając Okno > Analiza > Profiler.
2. Zagraj w swoją grę i obserwuj wskaźniki wydajności.
3. Zidentyfikuj obszary o największym wykorzystaniu zasobów i odpowiednio zoptymalizuj kod.

Zaawansowane praktyki skryptowe

Zaawansowane praktyki skryptowe ulepszają Twój przepływ pracy i jakość kodu. Obejmują one używanie coroutines, zdarzeń i niestandardowych edytorów.

Korutyny

Coroutines umożliwiają wykonywanie kodu w wielu klatkach, co jest przydatne w przypadku animacji, zdarzeń czasowych i innych.

public class CoroutineExample : MonoBehaviour
{
    private void Start()
    {
        StartCoroutine(ExampleCoroutine());
    }

    private IEnumerator ExampleCoroutine()
    {
        Debug.Log("Coroutine started");
        yield return new WaitForSeconds(2);
        Debug.Log("Coroutine ended");
    }
}

Wydarzenia

Wydarzenia zapewniają elastyczny sposób obsługi komunikacji między obiektami. Użyj Action lub UnityEvent do programowania opartego na zdarzeniach.

using System;

public class EventExample : MonoBehaviour
{
    public static event Action OnActionEvent;

    private void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
        {
            OnActionEvent?.Invoke();
        }
    }
}

public class EventListener : MonoBehaviour
{
    private void OnEnable()
    {
        EventExample.OnActionEvent += RespondToEvent;
    }

    private void OnDisable()
    {
        EventExample.OnActionEvent -= RespondToEvent;
    }

    private void RespondToEvent()
    {
        Debug.Log("Event received!");
    }
}

Edytory niestandardowe

Edytory niestandardowe rozszerzają Edytor Unity, ułatwiając konfigurację złożonych komponentów. Użyj skryptów Editor, aby utworzyć niestandardowe inspektory i szuflady właściwości.

using UnityEngine;
using UnityEditor;

[CustomEditor(typeof(CustomComponent))]
public class CustomComponentEditor : Editor
{
    public override void OnInspectorGUI()
    {
        DrawDefaultInspector();

        CustomComponent component = (CustomComponent)target;

        if (GUILayout.Button("Custom Button"))
        {
            component.CustomFunction();
        }
    }
}

Wniosek

Kodowanie wysokiego poziomu w Unity obejmuje stosowanie wzorców projektowych, technik optymalizacji i zaawansowanych praktyk skryptowych w celu tworzenia solidnych i wydajnych gier. Wdrażając te koncepcje, możesz poprawić wydajność, łatwość utrzymania i skalowalność swojej gry. Eksperymentuj i udoskonalaj swoje umiejętności, aby odblokować pełny potencjał Unity.