【unity实战】实现一个放置3d物品建造装修系统（附项目源码）

文章目录

最终效果
前言
绘制开始场景
素材
开始
放置
旋转物体
扩展优化
- 1. 绘制地图边界，确保放置物品在指定区域内工作
- 2. 让模型所占面积大小更加准确
- 3. 隐藏白色瓦片指示区域
最终效果
其他
源码
参考
完结

最终效果

在这里插入图片描述

前言

其实3d物品建造装修系统之前就已经做过了，感兴趣的可以去看看：手搓一个网格放置功能，及装修建造种植功能

但是它有一些缺点，比如网格是自己绘制的，使用起来可能比较麻烦，所有这里分享另一种更加简单的方法。就是使用tilemap，可以省略自己绘制复杂网格的时间，但是缺点可能就是玩家无法在游戏界面看到网格的具体位置，当然，实现功能千千万万，选择自己喜欢的就行。

绘制开始场景

在这里插入图片描述
在平台上放置tilemap，并配置对应参数

简单绘制，效果
在这里插入图片描述

素材

可以寻找下载你喜欢的模型，导入到项目中

这里我推荐个地址
https://sketchfab.com/Cytiene/collections/great-downloadable-models-6304c532e52649f59de0de234edcb91f
在这里插入图片描述

开始

新增可放置对象脚本PlaceableObject ，暂时什么都不做

public class PlaceableObject : MonoBehaviour { }

所有模型物品都挂载脚本，并给模型添加碰撞体
在这里插入图片描述

新增BuildingSystem，定义一个建筑系统的脚本

public class BuildingSystem : MonoBehaviour
{
    public static BuildingSystem current;

    public GridLayout gridLayout;
    private Grid grid;
    [SerializeField] private Tilemap mainTilemap; // 地图的Tilemap组件
    [SerializeField] private TileBase whiteTile; // 白色方块的TileBase
    public GameObject prefab1; // 预制体1
    public GameObject prefab2; // 预制体2
    private PlaceableObject objectToPlace; // 当前要放置的对象

    private void Awake()
    {
        current = this;
        grid = gridLayout.gameObject.GetComponent<Grid>(); // 获取网格组件
    }

	//测试切换不同模型物品
    private void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(KeyCode.A))
        {
            InitializeWithObject(prefab1);
        }
        else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.B))
        {
            InitializeWithObject(prefab2);
        }
    }


    // 工具方法：将鼠标位置转换为世界坐标系下的位置
    public static Vector3 GetMouseWorldPosition()
    {
        // 从相机发出一条射线，将鼠标位置转换为世界坐标系下的位置
        Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);

        // 如果射线碰撞到物体，则返回碰撞点的世界坐标
        if (Physics.Raycast(ray, out RaycastHit raycastHit))
        {
            return raycastHit.point;
        }
        else // 否则返回零向量
        {
            return Vector3.zero;
        }
    }


    // 将坐标对齐到网格上
    public Vector3 SnapCoordinateToGrid(Vector3 position)
    {
        Vector3Int cellPos = gridLayout.WorldToCell(position); // 将世界坐标转换为网格单元坐标
        position = grid.GetCellCenterWorld(cellPos); // 获取网格单元中心点的世界坐标
        return position;
    }

    //初始化放置物体
    public void InitializeWithObject(GameObject prefab)
    {
        // 将物体初始位置设为网格对齐的原点
        Vector3 position = SnapCoordinateToGrid(Vector3.zero);

        // 在初始位置实例化物体
        GameObject obj = Instantiate(prefab, position, Quaternion.identity);

        // 获取PlaceableObject组件并添加ObjectDrag组件
        objectToPlace = obj.GetComponent<PlaceableObject>(); // 获取可放置物体组件
        obj.AddComponent<ObjectDrag>(); // 添加拖拽组件
    }
}

新增ObjectDrag，定义一个物体拖拽的脚本，注意物品移动要有碰撞体，不然拖拽不会生效

public class ObjectDrag : MonoBehaviour
{
    private Vector3 offset; // 鼠标按下时物体和鼠标之间的偏移量

    // 当鼠标按下时记录偏移量
    private void OnMouseDown()
    {
        offset = transform.position - BuildingSystem.GetMouseWorldPosition();
    }

    // 当鼠标拖动时移动物体并对齐到网格上
    private void OnMouseDrag()
    {
        Vector3 pos = BuildingSystem.GetMouseWorldPosition() + offset;
        transform.position = BuildingSystem.current.SnapCoordinateToGrid(pos);
    }
}

挂载脚本配置
在这里插入图片描述
效果，按AB生成不同的物品，点击物品可以进行拖拽

当然，你也可以修改ObjectDrag，直接使用Update方法，让物品一直跟随鼠标移动

// 每帧更新建筑物的位置
private void Update()
{
    Vector3 pos = BuildingSystem.GetMouseWorldPosition() + offset;
    transform.position = BuildingSystem.current.SnapCoordinateToGrid(pos);
}

放置

修改PlaceableObject

public class PlaceableObject : MonoBehaviour
{
    // 是否已经放置
    public bool Placed { get; private set; }

    // 物体占据的格子数
    public Vector3Int Size { get; private set; }

    // 物体碰撞器的四个顶点（本地坐标系）
    private Vector3[] Vertices;

    private void Start()
    {
        // 获取物体碰撞器的四个顶点
        GetColliderVertexPositionsLocal();
        // 计算物体占据的格子数
        CalculateSizeInCells();
    }

    // 获取物体碰撞器的四个顶点
    private void GetColliderVertexPositionsLocal()
    {
        BoxCollider b = gameObject.GetComponent<BoxCollider>();
        Vertices = new Vector3[4];
        Vertices[0] = b.center + new Vector3(-b.size.x, -b.size.y, -b.size.z) * 0.5f;
        Vertices[1] = b.center + new Vector3(b.size.x, -b.size.y, -b.size.z) * 0.5f;
        Vertices[2] = b.center + new Vector3(b.size.x, -b.size.y, b.size.z) * 0.5f;
        Vertices[3] = b.center + new Vector3(-b.size.x, -b.size.y, b.size.z) * 0.5f;
    }

    // 计算物体占据的格子数
    private void CalculateSizeInCells()
    {
        Vector3Int[] vertices = new Vector3Int[Vertices.Length];
        for (int i = 0; i < vertices.Length; i++)
        {
            // 将物体顶点从本地坐标系转换到世界坐标系
            Vector3 worldPos = transform.TransformPoint(Vertices[i]);
            // 将世界坐标系中的位置转换成格子坐标系中的位置
            vertices[i] = BuildingSystem.current.gridLayout.WorldToCell(worldPos);
        }
        // 计算物体占据的格子数
        Size = new Vector3Int(
            Mathf.Abs(vertices[0].x - vertices[1].x),
            Mathf.Abs(vertices[0].y - vertices[3].y),
            1
        );
    }

    // 获取物体的起始位置（左下角的格子位置）
    public Vector3 GetStartPosition()
    {
        return transform.TransformPoint(Vertices[0]);
    }

    // 放置物体
    public virtual void Place()
    {
        // 删除物体拖拽组件
        ObjectDrag drag = gameObject.GetComponent<ObjectDrag>();
        Destroy(drag);

        // 标记物体已经放置
        Placed = true;

        // TODO：触发放置事件
    }
}

修改BuildingSystem

private void Update()
{
    //。。。

    //放置测试
    if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Space))
    {
        if (CanBePlaced(objectToPlace)) // 检查物体是否可以放置
        {
            objectToPlace.Place(); // 放置物体
            Vector3Int start = gridLayout.WorldToCell(objectToPlace.GetStartPosition()); // 将世界坐标转换为格子坐标
            TakeArea(start, objectToPlace.Size); // 将物体所占据的区域填充为白色瓦片
        }
        else
        {
            Destroy(objectToPlace.gameObject); // 物体无法放置，销毁物体
        }
    }
    else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Escape))
    {
        Destroy(objectToPlace.gameObject); // 按下 Esc 键，销毁物体
    }
}

//获取一个区域内的瓦片信息数组
private static TileBase[] GetTilesBlock(BoundsInt area, Tilemap tilemap)
{
    TileBase[] array = new TileBase[area.size.x * area.size.y * area.size.z];
    int counter = 0;
    foreach (var v in area.allPositionsWithin)
    {
        Vector3Int pos = new Vector3Int(v.x, v.y, 0);
        array[counter] = tilemap.GetTile(pos); // 获取指定位置上的瓦片
        counter++;
    }
    return array;
}

//检查物体是否可以放置在指定位置
private bool CanBePlaced(PlaceableObject placeableObject)
{
    BoundsInt area = new BoundsInt();
    area.position = gridLayout.WorldToCell(placeableObject.GetStartPosition()); // 将世界坐标转换为格子坐标
    area.size = placeableObject.Size; // 获取物体所占据的格子大小
    TileBase[] baseArray = GetTilesBlock(area, mainTilemap); // 获取该区域内的瓦片数组
    foreach (var b in baseArray)
    {
        if (b == whiteTile) // 如果有白色瓦片，表示物体无法放置
        {
            return false;
        }
    }
    return true; // 没有白色瓦片，可以放置物体
}

//在指定区域填充为白色瓦片
public void TakeArea(Vector3Int start, Vector3Int size)
{
    mainTilemap.BoxFill(start, whiteTile, start.x, start.y, start.x + size.x, start.y + size.y); // 将指定区域填充为白色瓦片
}

效果，物体重叠会直接销毁物品
在这里插入图片描述

旋转物体

修改PlaceableObject

//旋转
public void Rotate()
{
    transform.Rotate(eulers: new Vector3(0, 90, 0)); // 绕 Y 轴顺时针旋转 90 度

    // 交换长宽并限制高度为 1
    Size = new Vector3Int(Size.y, Size.x, 1);

    // 旋转顶点数组
    Vector3[] vertices = new Vector3[Vertices.Length];
    for (int i = 0; i < vertices.Length; i++)
    {
        vertices[i] = Vertices[(i + 1) % Vertices.Length]; // 将顶点数组顺时针旋转
    }
    Vertices = vertices; // 更新顶点数组
}

修改BuildingSystem，调用

private void Update()
{ 
	//。。。

	//按回车旋转物体
	if (Input.GetKeyDown(KeyCode.Return))
    {
        objectToPlace.Rotate();
    }
}

效果
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扩展优化

1. 绘制地图边界，确保放置物品在指定区域内工作

在建筑区域周围绘制瓷砖边框，这将增加图块地图边界效果，并确保放置物品在指定区域内工作。
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2. 让模型所占面积大小更加准确

现在TileMap每格网格比较大，为了让模型所占面积大小更加准确，可以适当缩小Grid的比例
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效果
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3. 隐藏白色瓦片指示区域

实际使用我们肯定不想看到白色瓦片所显示的指示区域，我们可以关闭Tilemap Renderer，或者修改TileMap颜色透明的为0
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效果

最终效果

在这里插入图片描述

其他

后续其他内容我就不继续完善了，留给大家自己去发挥，比如

添加一些放置特效、动画、音效
删除功能
无法放置显示红色，未放置显示蓝色
显示可放置物品UI，切换物品
等等。。。

源码

源码整理好了我会放上来，催更加急

参考

【视频】https://www.youtube.com/watch?v=rKp9fWvmIww&t=567s

完结

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好了，我是向宇，https://xiangyu.blog.csdn.net

一位在小公司默默奋斗的开发者，出于兴趣爱好，于是最近才开始自习unity。如果你遇到任何问题，也欢迎你评论私信找我，虽然有些问题我可能也不一定会，但是我会查阅各方资料，争取给出最好的建议，希望可以帮助更多想学编程的人，共勉~
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