输入缓冲与土狼时间的讨论与实现

Chengsoul · 发表于 2021-9-23 10:46:33

个人学习积累中，如有任何问题与错误，欢迎指出与讨论。

这系列将会记录我在搭建自己的 2D 平台游戏时遇到的一些问题与解决方案，核心目的均为更好的游戏体验与更棒的代码逻辑结构。所有代码基于 C# 与 Unity。

跳跃的手感能衡量一个 2D 平台游戏的好坏。——鲁迅

不知道你是处理玩家跳跃的判断条件的？反正就我而言，射线或者子物体检测地面图层：如果角色在地面上，则允许跳跃；反之则不允许。

但是这样在游玩的时候会导致一个问题：当你想要连跳时，单按跳跃键，你以为自己已经落到了地面，而实际上，你还在空中，从而造成了“按键失灵”的问题。这对于玩家的游玩体验有着相当大的影响。

而解决这个问题的方法，就是允许指令的预输入，在预输入后的一段时间内，若检测到条件满足，再执行操作——即“输入缓冲”。

不过，在介绍输入缓冲的方法前，我们先来了解一下计时器。

计时器

计时器，顾名思义，是为了计算一段时间，当计时器到达设定条件后，会执行相应的操作。

Unity 提供了一个类似的方法，

Invoke("方法名（无参）, 延迟时间")

复制代码

或者

InvokeRepeating("方法名（无参）, 延迟时间, 间隔时间")

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用于重复调用。但是限制较多，且不适用于我们的输入缓冲：它只能做到延迟调用，而不能在延迟的这段时间内一满足条件就调用。

另外还可以在协程中使用

yield return new WaitForSeconds(具体秒数);

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等方法实现。同样的问题是，它也只能实现延迟调用。

那么，我们到底该怎么定义一个可用于输入缓冲的计时器呢？以下是个人常用的一种写法。

// 所用变量private float timer; // 计时器private float timer_max = 2f; // 限定时间
// 初始化，一般在按下按键时执行，实现预输入timer = timer_max;
// 计时过程，一般放在 Update 里，每帧调用if (timer != 0){ timer -= Time.deltaTime; if (timer <= 0) { timer = 0; /* 计时器到点结束执行的内容，超出限定时间，类似于延迟执行的部分 */ } else { /* 计时器还在计算时的内容，在限定时间内，输入缓冲就可以放在这 */ }}

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主要思路就是利用Time.deltaTime来计算并减去时间，关于增量时间，这里有一篇不错的文章（https://blog.csdn.net/ChinarCSDN/article/details/82914420），就不再赘述。

那么，接下来，利用这个计时器，实现“输入缓冲”效果吧。

输入缓冲

让我们再明确下，我们想要随时能够输入跳跃指令，并让这个指令在内存中保存一定时间，在该段时间内只要满足条件（接触地面）就执行跳跃指令。以下是两种执行写法（第一种为我游戏中使用 / 第二种为在上方计时器模板上进行修改）:

/* 所用变量 */private float buffer_jump_counter = 0; // 跳跃输入缓冲计数器private float buffer_jump_max = 0.1f; // 跳跃输入缓冲最大值private bool hasJumpForce; // 此时是否拥有跳跃力了，避免重复给跳跃力,该力会在接触地面后自动重置为 false
/* 输入指令，Update()中 */if (Input.GetButtonDown("Jump")){ buffer_jump_counter = 0;}
/* 计时器与执行指令，Update()中 */if (buffer_jump_counter < buffer_jump_max){ buffer_jump_counter += (1 * Time.deltaTime); if (IsOnGround() && !hasJumpForce) { hasJumpForce = true;
//具体施加跳跃力操作 rigidbody2D_Role.AddForce(new Vector2(0f, jumpForce), ForceMode2D.Impulse); Debug.Log("输入缓冲，启动一次！"); }}

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下面这种我未在游戏中测试过，不保证正确性。

/* 所用变量一致，不再赘述 */
/* 输入指令，Update()中 */buffer_jump_counter = buffer_jump_max;
/* 计时器与执行指令，Update()中 */if (buffer_jump_counter != 0){ buffer_jump_counter -= Time.deltaTime; if (buffer_jump_counter <= 0) { buffer_jump_counter = 0; /* 计时器到点结束执行的内容，超出限定时间，类似于延迟执行的部分 */ } else { /* 计时器还在计算时的内容，在限定时间内，输入缓冲就可以放在这 */ if (IsOnGround() && !hasJumpForce) { hasJumpForce = true;
//具体施加跳跃力操作 rigidbody2D_Role.AddForce(new Vector2(0f, jumpForce), ForceMode2D.Impulse); Debug.Log("输入缓冲，启动一次！"); } }}

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这样，我们就实现了输入缓冲的效果。输入缓冲还可以用在很多的地方，如游戏中在空中连续多次按下↓方向键实现砸击地面的效果......更多的用法，就留待各位自行尝试了。

除此之外，跳跃的输入缓冲还有一个好兄弟，“土狼时间”。

土狼时间

土狼时间，就是让玩家所操控的人物，能够在离开平台的一段时间内，仍能执行起跳操作。它的目的，也是优化操作，减少“操作失灵”的现象。那么，我们是不是也可以用个计时器，来实现呢？可以自己先想一想。

怎么样，有思路了吗？

我们只要把计时器启动的时间改为离开地面即可，当我们离开地面，又没有执行过跳跃，就可以在一定的时间内，执行跳跃指令。以下是两种执行方法（同样，第一种为我游戏中使用 / 第二种修改自计时器模板）：

/* 所用变量 */private float buffer_coyote_counter = 0; // 跳跃土狼时间计数器private float buffer_coyote_max = 0.1f; // 跳跃土狼时间最大值private bool hasJumpForce; // 此时是否拥有跳跃力了，避免重复给跳跃力
/* 初始化，在 Start()中 */buffer_coyote_counter = buffer_coyote_max;
/* 更新指令，该函数在 Update()中调用 */void CheckForJump(){ if (IsOnGround() && rigidbody2D_Role.velocity.y < 0.05f && rigidbody2D_Role.velocity.y > -0.05f) { hasJumpForce = false; buffer_coyote_counter = 0; }}
/* 计时器与执行指令，Update()中 */if (buffer_coyote_counter < buffer_coyote_max){ if (!hasJumpForce && Input.GetButtonDown("Jump")) { hasJumpForce = true; buffer_coyote_counter = buffer_coyote_max; rigidbody2D_Role.AddForce(new Vector2(0f, jumpForce), ForceMode2D.Impulse); Debug.Log("土狼时间，启动一次！"); }}
if (buffer_coyote_counter < buffer_coyote_max) buffer_coyote_counter += Time.deltaTime;

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下面这种我未在游戏中测试过，不保证正确性 * 2。

/* 所用变量一致，不再赘述 */
/* 更新指令，该函数在 Update()中调用 */void CheckForJump(){ if (IsOnGround() && rigidbody2D_Role.velocity.y < 0.05f && rigidbody2D_Role.velocity.y > -0.05f) { hasJumpForce = false; buffer_coyote_counter = buffer_coyote_max; }}
/* 计时器与执行指令，Update()中 */if (buffer_coyote_counter != 0){ buffer_coyote_counter -= Time.deltaTime; if (buffer_coyote_counter <= 0) { buffer_coyote_counter = 0; /* 计时器到点结束执行的内容，超出限定时间，类似于延迟执行的部分 */ } else { /* 计时器还在计算时的内容，在限定时间内，输入缓冲就可以放在这 */ if (!hasJumpForce && Input.GetButtonDown("Jump")) { hasJumpForce = true; buffer_coyote_counter = buffer_coyote_max; rigidbody2D_Role.AddForce(new Vector2(0f, jumpForce), ForceMode2D.Impulse); Debug.Log("土狼时间，启动一次！"); } }}

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怎么样？这样就完美了吧。

其实关于游戏中的跳跃，还有很多的学问，例如如何合理高效的处理跳跃各个状态的动画（起跳、上升、最高点、下落、落地），跳跃中额外力的施加（如马里奥中的跳跃上升慢，下降快，并不只受到重力影响）......

其他的内容，就下次再说吧！

后记

我在学习本文相关内容时，借鉴了不少帖子、视频，包括但不限于：

译文｜Gamemaker Studio 系列：2D 平台游戏的输入缓冲 ——highway★（https://indienova.com/indie-game-development/2d-platformer-input-buffering-design/）
使用 Unity 实现动作游戏的打击感 —— 奥飒姆 _Awesome（https://www.bilibili.com/video/BV1fX4y1G7tv）

文/Fe
来源：indienova
原文：https://indienova.com/indie-game-development/input-buffering-and-coyote-time/

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