用Unity制作简易计算器

一、前言

初步学习Unity的使用吗，了解游戏对象、空对象、脚本、材质以及它们之间的相互作用关系，掌握常见游戏事件的使用及其执行顺序，学会使用 unity 的简单操作与编程。

学习mvc 设计，并用于小型游戏编程。

二、简答题

1. 游戏对象（GameObjects）与资源（Assets）的区别与联系

• 游戏对象是游戏场景中的实体，它们是游戏中一切可见或不可见的东西的基本单元，如玩家、敌人、灯光、摄像机等。每个游戏对象包含多个组件（Component），如 Transform、Renderer、Collider 等，赋予其不同的属性和功能。游戏对象是运行时动态的，可以被激活、销毁或克隆。
• 资源是项目中保存的数据文件，如 3D 模型、音频、贴图、脚本等，它们用来构建游戏对象。资源是静态的，存储在项目的 Assets 文件夹中，通常需要加载或实例化成游戏对象才能在场景中使用。资源可以用于生成游戏对象。预制件是一种资源，它可以在运行时实例化为游戏对象。

2. 使用 Debug 验证 MonoBehaviour 的基本行为和事件触发条件

public class MonoBehaviourTest : MonoBehaviour{
    void Awake(){
        Debug.Log("Awake is called once when the script instance is being loaded.");
    }

    void Start(){
        Debug.Log("Start is called before the first frame update.");
    }

    void Update(){
        Debug.Log("Update is called once per frame.");
    }

    void FixedUpdate(){
        Debug.Log("FixedUpdate is called once per physics update.");
    }

    void LateUpdate(){
        Debug.Log("LateUpdate is called after all Update functions have been called.");
    }

    void OnGUI(){
        Debug.Log("OnGUI is called for rendering and handling GUI events.");
    }

    void OnDisable(){
        Debug.Log("OnDisable is called when the object becomes disabled.");
    }

    void OnEnable(){
        Debug.Log("OnEnable is called when the object becomes enabled.");
    }
}

3. GameObject、Transform、Component 官方描述的翻译

• GameObject 是 Unity 场景中的基本对象，表示角色、道具、场景、摄像机、路径点等。
• Transform 组件定义场景中每个对象的位置、旋转和缩放。
• Component 是附加到 GameObject 的基础类，用于启用行为、外观和交互。

4. 预设（Prefabs）与对象克隆（Clone）

• 预设的好处

  • 可以预先定义一个游戏对象，并保存为资源，便于重复使用。
  • 提高开发效率，便于统一管理和更新对象的属性和行为。

• 预设与克隆的关系

  • 预设是资源，可以在运行时使用 Instantiate 将其克隆为一个独立的游戏对象。

public GameObject tablePrefab;

void Start()
{
    GameObject tableInstance = Instantiate(tablePrefab, new Vector3(0, 0, 0), Quaternion.identity);
    Debug.Log("Table prefab instantiated.");
}

三、编程实践

实验内容：使用IMGUI构建UI，用MVC模式制作一个简易计算器

MVC模式介绍

• Model模型
  • 存储和管理数据。
  • 处理业务规则和逻辑。
  • 响应控制器的请求，提供数据给视图。

private string display = "0";    // 显示的值
private string input = "";       // 当前输入的数字
private string operation = "";   // 当前操作符
private float result = 0;        // 当前计算结果
private bool isNewOperation = true; // 是否是新操作
private bool hasOperation = false;  // 是否已有操作符

• View视图

  • 显示模型提供的数据。

  • 提供界面元素，供用户操作。

  • GUI.Box()：构建显示屏，显示当前的计算结果。

    GUI.Button()：生成按钮，供用户点击输入数字和操作符。

    PressNumber() 和 PressOperation()：这些是控制器中的函数，用来处理用户输入

    

• Controller控制器

  • 处理用户输入（如表单提交、按钮点击）。

  • 调用模型更新数据。

  • 决定使用哪个视图来显示结果。

  • PressNumber()：处理用户点击数字按钮的事件，更新输入和显示。

    PressOperation()：处理操作符按钮的输入，决定何时进行计算。

    Calculate()：根据用户输入的操作符，执行相应的计算逻辑。

    ResetCalculator()：重置所有状态，恢复计算器到初始状态

    

四、成果展示

代码仓库

https://github.com/Boreascup/UnityGameDesignHw/tree/main/hw3%E7%AE%80%E6%98%93%E8%AE%A1%E7%AE%97%E5%99%A8

视频展示