Вступ до кодування високого рівня в Unity

Unity це потужна платформа для розробки ігор, яка підтримує як початківців, так і досвідчених розробників. Хоча візуальні інструменти та основи сценаріїв Unity чудово підходять для початку роботи, кодування високого рівня дозволяє розкрити весь потенціал механізму. Ця стаття представляє концепції кодування високого рівня в Unity, охоплюючи шаблони проектування, методи оптимізації та розширені практики сценаріїв.

Шаблони проектування

Патерни проектування — це багаторазові рішення типових проблем у розробці програмного забезпечення. Реалізація цих шаблонів може покращити структуру вашого коду та зручність обслуговування.

Шаблон Singleton

Шаблон Singleton гарантує, що клас має лише один екземпляр і забезпечує глобальну точку доступу до нього. Це корисно для керування ігровими менеджерами, налаштуваннями чи службами.

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);
        }
    }
}

Шаблон спостерігача

Шаблон «Спостерігач» корисний для створення системи підписки, де один об’єкт (суб’єкт) підтримує список залежних осіб (спостерігачів), які отримують повідомлення про зміни.

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();
}

Методи оптимізації

Оптимізація вашої гри може покращити продуктивність і забезпечити безперебійну роботу гравця. Unity надає кілька інструментів і найкращих практик для оптимізації.

Об'єктний пул

Об’єднання об’єктів — це техніка повторного використання об’єктів замість їх частого створення та знищення. Це зменшує збір сміття та покращує продуктивність.

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);
    }
}

Профілювання та аналіз продуктивності

Інструмент Unity Profiler допомагає виявити вузькі місця продуктивності вашої гри. Використовуйте його для аналізу CPU, GPU, використання пам’яті тощо.

1. Відкрийте вікно Profiler з Window > Analysis > Profiler.
2. Грайте у свою гру та спостерігайте за показниками ефективності.
3. Визначте області з високим використанням ресурсів і відповідно оптимізуйте свій код.

Досконалі практики створення сценаріїв

Розширені методи створення сценаріїв покращують робочий процес розробки та якість коду. Сюди входить використання співпрограм, подій і спеціальних редакторів.

Співпрограми

Співпрограми дозволяють виконувати код над кількома кадрами, корисні для анімації, тимчасових подій тощо.

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");
    }
}

Події

Події забезпечують гнучкий спосіб обробки зв’язку між об’єктами. Використовуйте Action або UnityEvent для програмування, керованого подіями.

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!");
    }
}

Спеціальні редактори

Користувальницькі редактори покращують редактор Unity, спрощуючи налаштування складних компонентів. Використовуйте сценарії Editor для створення власних інспекторів і панелей властивостей.

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();
        }
    }
}

Висновок

Високорівневе кодування в Unity передбачає використання шаблонів проектування, методів оптимізації та вдосконалених практик сценаріїв для створення надійних і ефективних ігор. Впроваджуючи ці концепції, ви можете покращити продуктивність, зручність обслуговування та масштабованість вашої гри. Продовжуйте експериментувати та вдосконалювати свої навички, щоб розкрити весь потенціал Unity.