基于 Unity 2022 与 UXR SDK 的 Rokid AR 消消乐开发实践

4.1 场景搭建与一键初始化 (GameSetup)

在 AR 项目里，我们往往不想手动在 Hierarchy 面板里拖入几十个宝石。因此，我们编写了 GameSetup.cs。它就像是游戏的'发令枪'，在运行瞬间自动创建相机、Canvas、文本，并根据代码生成的预制体初始化棋盘。

关键代码：GameSetup.cs

using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class GameSetup : MonoBehaviour {
    void Start(){
        SetupGame();
    }

    void SetupGame(){
        // 创建主摄像机
        Camera mainCamera = Camera.main;
        if (mainCamera != null) {
            mainCamera.transform.position = new Vector3(0, 0, -10);
            mainCamera.orthographic = true;
            mainCamera.orthographicSize = 5;
            mainCamera.backgroundColor = new Color(0.1f, 0.1f, 0.15f); // 暗色背景有利于 AR 剔除
        }

        // 创建 Canvas
        GameObject canvasObj = new GameObject("Canvas");
        Canvas canvas = canvasObj.AddComponent<Canvas>();
        canvas.renderMode = RenderMode.ScreenSpaceOverlay;
        canvasObj.AddComponent<CanvasScaler>();
        canvasObj.AddComponent<GraphicRaycaster>();

        // 创建分数文本
        GameObject scoreObj = new GameObject("ScoreText");
        scoreObj.transform.SetParent(canvasObj.transform);
        Text scoreText = scoreObj.AddComponent<Text>();
        scoreText.text = "Score: 0";
        scoreText.fontSize = 36;
        scoreText.color = Color.white;
        scoreText.alignment = TextAnchor.UpperLeft;
        scoreText.font = Resources.GetBuiltinResource<Font>("LegacyRuntime.ttf");
        RectTransform scoreRect = scoreObj.GetComponent<RectTransform>();
        scoreRect.anchorMin = new Vector2(0, 1);
        scoreRect.anchorMax = new Vector2(0, 1);
        scoreRect.pivot = new Vector2(0, 1);
        scoreRect.anchoredPosition = new Vector2(20, -20);
        scoreRect.sizeDelta = new Vector2(300, 50);

        // 创建移动次数文本
        GameObject movesObj = new GameObject("MovesText");
        movesObj.transform.SetParent(canvasObj.transform);
        Text movesText = movesObj.AddComponent<Text>();
        movesText.text = "Moves: 30";
        movesText.fontSize = 36;
        movesText.color = Color.white;
        movesText.alignment = TextAnchor.UpperRight;
        movesText.font = Resources.GetBuiltinResource<Font>("LegacyRuntime.ttf");
        RectTransform movesRect = movesObj.GetComponent<RectTransform>();
        movesRect.anchorMin = new Vector2(1, 1);
        movesRect.anchorMax = new Vector2(1, 1);
        movesRect.pivot = new Vector2(1, 1);
        movesRect.anchoredPosition = new Vector2(-20, -20);
        movesRect.sizeDelta = new Vector2(300, 50);

        // 创建 GameManager
        GameObject gmObj = new GameObject("GameManager");
        GameManager gm = gmObj.AddComponent<GameManager>();
        gm.scoreText = scoreText;
        gm.movesText = movesText;

        // 创建宝石预制体
        GameObject[] gemPrefabs = new GameObject[6];
        Color[] colors = new Color[] { 
            new Color(1f, 0.2f, 0.2f), // 红色
            new Color(0.2f, 0.8f, 0.2f), // 绿色
            new Color(0.3f, 0.5f, 1f), // 蓝色
            new Color(1f, 0.9f, 0.2f), // 黄色
            new Color(0.9f, 0.3f, 1f), // 紫色
            new Color(1f, 0.6f, 0.2f)  // 橙色 
        };
        string[] names = new string[] { "RedGem", "GreenGem", "BlueGem", "YellowGem", "PurpleGem", "OrangeGem" };
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            gemPrefabs[i] = GemPrefabCreator.CreateGemPrefab(colors[i], names[i]);
            gemPrefabs[i].SetActive(false);
        }

        // 创建棋盘
        GameObject boardObj = new GameObject("Board");
        Board board = boardObj.AddComponent<Board>();
        board.width = 8;
        board.height = 8;
        board.gemSpacing = 1f;
        board.gemPrefabs = gemPrefabs;
        Debug.Log("消消乐游戏设置完成！");
    }
}

这段脚本的核心意义在于，它将原本复杂的编辑器操作变成了'一键式'。在 AR 开发中，我们经常需要调整棋盘在空间中的相对位置。通过修改 mainCamera.transform.position 或者棋盘的 Z 轴偏移，我们可以瞬间改变游戏的深度感。

4.2 游戏状态管理 (GameManager)

GameManager 是游戏的'大脑'，它不关心宝石是怎么消掉的，它只关心：现在多少分了？还剩几步？游戏结束了吗？

关键代码：GameManager.cs

using UnityEngine;
using UnityEngine.UI;

public class GameManager : MonoBehaviour {
    public Text scoreText;
    public Text movesText;
    private int score = 0;
    private int moves = 30;

    void Start(){
        UpdateUI();
    }

    public void AddScore(int points){
        score += points;
        UpdateUI();
    }

    public void UseMove(){
        moves--;
        UpdateUI();
        if (moves <= 0) {
            GameOver();
        }
    }

    void UpdateUI(){
        if (scoreText != null) scoreText.text = "Score: " + score;
        if (movesText != null) movesText.text = "Moves: " + moves;
    }

    void GameOver(){
        Debug.Log("Game Over! Final Score: " + score);
    }

    public void RestartGame(){
        UnityEngine.SceneManagement.SceneManager.LoadScene(
            UnityEngine.SceneManagement.SceneManager.GetActiveScene().name);
    }
}

这里值得注意的一点是，我们在 UI 更新时进行了非空判断。在 AR 项目里，UI 的加载顺序有时会因为 SDK 的初始化而略有延迟，这种健壮性处理是必须的。

4.3 核心递归逻辑：棋盘生成与消除 (Board)

这是整个游戏最核心、也最复杂的部分。我们需要处理 8×8 的二维数组，并且要保证：

1. 初始化无解：开局不能直接有三连。
2. 交换检测：只有交换后能产生消除的操作才是合法的。
3. 连锁反应：一次消除后，宝石掉落，可能产生新的消除，这需要用到递归（Recursive）或者协程（Coroutine）。

关键代码：Board.cs

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Board : MonoBehaviour {
    public int width = 8;
    public int height = 8;
    public float gemSpacing = 1f;
    public GameObject[] gemPrefabs; // 不同颜色的宝石预制体
    private Gem[,] gems;
    private bool isProcessing = false;
    private int movingGems = 0;
    private GameManager gameManager;

    void Start(){
        gameManager = FindObjectOfType<GameManager>();
        gems = new Gem[width, height];
        SetupBoard();
    }

    void SetupBoard(){
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            for (int y = 0; y < height; y++) {
                int randomGemType = Random.Range(0, gemPrefabs.Length);
                // 避免初始就有匹配
                while (HasMatchOnFill(x, y, randomGemType)) {
                    randomGemType = Random.Range(0, gemPrefabs.Length);
                }
                CreateGem(x, y, randomGemType);
            }
        }
        // 居中棋盘，方便在 AR 眼镜中观察
        transform.position = new Vector3(-width * gemSpacing / 2f + gemSpacing / 2f, -height * gemSpacing / 2f + gemSpacing / 2f, 0);
    }

    bool HasMatchOnFill(int column, int row, int gemType){
        if (column > 1 && gems[column - 1, row]?.gemType == gemType && gems[column - 2, row]?.gemType == gemType) return true;
        if (row > 1 && gems[column, row - 1]?.gemType == gemType && gems[column, row - 2]?.gemType == gemType) return true;
        return false;
    }

    void CreateGem(int x, int y, int gemType){
        Vector2 position = new Vector2(x * gemSpacing, y * gemSpacing);
        GameObject gem = Instantiate(gemPrefabs[gemType], position, Quaternion.identity);
        gem.transform.parent = transform;
        gem.SetActive(true);
        Gem gemScript = gem.GetComponent<Gem>();
        gemScript.SetPosition(x, y);
        gemScript.gemType = gemType;
        gems[x, y] = gemScript;
    }

    public void SwapGems(int col1, int row1, int col2, int row2){
        if (isProcessing) return;
        if (col2 < 0 || col2 >= width || row2 < 0 || row2 >= height) return;
        Gem gem1 = gems[col1, row1];
        Gem gem2 = gems[col2, row2];
        if (gem1 != null && gem2 != null) StartCoroutine(SwapGemsCoroutine(gem1, gem2));
    }

    IEnumerator SwapGemsCoroutine(Gem gem1, Gem gem2){
        isProcessing = true;
        int tempCol = gem1.column, tempRow = gem1.row;
        gem1.SetPosition(gem2.column, gem2.row);
        gem2.SetPosition(tempCol, tempRow);
        gems[gem1.column, gem1.row] = gem1;
        gems[gem2.column, gem2.row] = gem2;
        gem1.MoveTo(new Vector3(gem1.column * gemSpacing, gem1.row * gemSpacing, 0));
        gem2.MoveTo(new Vector3(gem2.column * gemSpacing, gem2.row * gemSpacing, 0));
        yield return new WaitForSeconds(0.3f);
        List<Gem> matches = FindAllMatches();
        if (matches.Count == 0) {
            // 回退逻辑
            gem1.SetPosition(gem2.column, gem2.row);
            gem2.SetPosition(tempCol, tempRow);
            gems[gem1.column, gem1.row] = gem1;
            gems[gem2.column, gem2.row] = gem2;
            gem1.MoveTo(new Vector3(gem1.column * gemSpacing, gem1.row * gemSpacing, 0));
            gem2.MoveTo(new Vector3(gem2.column * gemSpacing, gem2.row * gemSpacing, 0));
            yield return new WaitForSeconds(0.3f);
        } else {
            gameManager.UseMove();
            yield return StartCoroutine(ProcessMatches(matches));
        }
        isProcessing = false;
    }

    List<Gem> FindAllMatches(){
        List<Gem> matches = new List<Gem>();
        // 横向检测
        for (int y = 0; y < height; y++) {
            for (int x = 0; x < width - 2; x++) {
                if (gems[x,y] != null && gems[x+1,y] != null && gems[x+2,y] != null) {
                    if (gems[x,y].gemType == gems[x+1,y].gemType && gems[x,y].gemType == gems[x+2,y].gemType) {
                        if (!matches.Contains(gems[x,y])) matches.Add(gems[x,y]);
                        if (!matches.Contains(gems[x+1,y])) matches.Add(gems[x+1,y]);
                        if (!matches.Contains(gems[x+2,y])) matches.Add(gems[x+2,y]);
                    }
                }
            }
        }
        // 纵向检测类似逻辑...
        return matches;
    }

    IEnumerator ProcessMatches(List<Gem> matches){
        gameManager.AddScore(matches.Count * 10);
        foreach (Gem gem in matches) {
            gems[gem.column, gem.row] = null;
            Destroy(gem.gameObject);
        }
        yield return new WaitForSeconds(0.3f);
        yield return StartCoroutine(DropGems());
        yield return StartCoroutine(FillBoard());
        List<Gem> newMatches = FindAllMatches();
        if (newMatches.Count > 0) yield return StartCoroutine(ProcessMatches(newMatches));
    }

    IEnumerator DropGems(){
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            for (int y = 0; y < height; y++) {
                if (gems[x, y] == null) {
                    for (int yAbove = y + 1; yAbove < height; yAbove++) {
                        if (gems[x, yAbove] != null) {
                            gems[x, y] = gems[x, yAbove];
                            gems[x, yAbove] = null;
                            gems[x, y].SetPosition(x, y);
                            gems[x, y].MoveTo(new Vector3(x * gemSpacing, y * gemSpacing, 0));
                            break;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        yield return new WaitForSeconds(0.5f);
    }

    IEnumerator FillBoard(){
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            for (int y = 0; y < height; y++) {
                if (gems[x, y] == null) {
                    int randomGemType = Random.Range(0, gemPrefabs.Length);
                    Vector2 spawnPosition = new Vector2(x * gemSpacing, height * gemSpacing);
                    GameObject gem = Instantiate(gemPrefabs[randomGemType], spawnPosition, Quaternion.identity);
                    gem.transform.parent = transform;
                    Gem gemScript = gem.GetComponent<Gem>();
                    gemScript.SetPosition(x, y);
                    gemScript.gemType = randomGemType;
                    gemScript.MoveTo(new Vector3(x * gemSpacing, y * gemSpacing, 0));
                    gems[x, y] = gemScript;
                }
            }
        }
        yield return new WaitForSeconds(0.5f);
    }

    public void OnGemMoveComplete() {
        movingGems--;
    }
}

在 AR 开发中，IEnumerator（协程）是极其好用的工具。因为宝石的下落和移动必须是平滑的动画，如果直接改变位置，玩家会觉得画面闪烁。通过协程配合 WaitForSeconds，我们能给大脑一个处理空间变化的缓冲区。

4.4 宝石的微观交互 (Gem)

每一颗宝石都是一个独立的个体，它需要知道自己被'摸'到了，并且知道被拖向了哪个方向。

关键代码：Gem.cs

using UnityEngine;

public class Gem : MonoBehaviour {
    public int column;
    public int row;
    public int gemType;
    private Board board;
    private Vector2 firstTouchPosition;
    private Vector2 finalTouchPosition;
    private bool isMoving = false;
    private Vector3 targetPosition;
    public float moveSpeed = 10f;

    void Start() {
        board = FindObjectOfType<Board>();
    }

    void Update(){
        if (isMoving) {
            transform.position = Vector3.Lerp(transform.position, targetPosition, moveSpeed * Time.deltaTime);
            if (Vector3.Distance(transform.position, targetPosition) < 0.01f) {
                transform.position = targetPosition;
                isMoving = false;
                board.OnGemMoveComplete();
            }
        }
        // 这里的 MouseButton 输入在 Rokid UXR 下会被自动映射为射线点击
        if (Input.GetMouseButtonDown(0)) {
            Vector2 mousePos = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
            RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(mousePos, Vector2.zero);
            if (hit.collider != null && hit.collider.gameObject == gameObject) firstTouchPosition = mousePos;
        }
        if (Input.GetMouseButtonUp(0)) {
            Vector2 mousePos = Camera.main.ScreenToWorldPoint(Input.mousePosition);
            RaycastHit2D hit = Physics2D.Raycast(firstTouchPosition, Vector2.zero);
            if (hit.collider != null && hit.collider.gameObject == gameObject) {
                finalTouchPosition = mousePos;
                CalculateAngle();
            }
        }
    }

    void CalculateAngle(){
        Vector2 direction = finalTouchPosition - firstTouchPosition;
        if (direction.magnitude < 0.5f) return;
        if (Mathf.Abs(direction.x) > Mathf.Abs(direction.y)) {
            if (direction.x > 0) board.SwapGems(column, row, column + 1, row);
            else board.SwapGems(column, row, column - 1, row);
        } else {
            if (direction.y > 0) board.SwapGems(column, row, column, row + 1);
            else board.SwapGems(column, row, column, row - 1);
        }
    }

    public void MoveTo(Vector3 newPosition) {
        targetPosition = newPosition;
        isMoving = true;
    }

    public void SetPosition(int col, int r) {
        column = col;
        row = r;
    }
}

这里有一个'产品级'的细节：我们在计算方向时，加入了 direction.magnitude < 0.5f 的判断。这是为了防止玩家轻微抖动导致的误触。在 AR 环境下，由于你是对着空气操作，射线的稳定性不如物理屏幕，这个缓冲区（Deadzone）非常重要。

4.5 运行时预制体生成 (GemPrefabCreator)

为了让项目包体尽可能小，我们没有使用精美的 3D 模型，而是通过代码在运行时绘制了一张 128x128 的带渐变的圆形贴图。这种'纯程序化'的资源生成方式，极其适合快速原型。

关键代码：GemPrefabCreator.cs

using UnityEngine;

public class GemPrefabCreator : MonoBehaviour {
    public static GameObject CreateGemPrefab(Color color, string name){
        GameObject gem = new GameObject(name);
        SpriteRenderer sr = gem.AddComponent<SpriteRenderer>();
        Texture2D texture = new Texture2D(128, 128);
        Color[] pixels = new Color[128 * 128];
        Vector2 center = new Vector2(64, 64);
        float radius = 60;
        for (int y = 0; y < 128; y++) {
            for (int x = 0; x < 128; x++) {
                float distance = Vector2.Distance(new Vector2(x, y), center);
                if (distance < radius) pixels[y * 128 + x] = color * (1f - (distance / radius) * 0.3f);
                else pixels[y * 128 + x] = Color.clear;
            }
        }
        texture.SetPixels(pixels);
        texture.Apply();
        sr.sprite = Sprite.Create(texture, new Rect(0, 0, 128, 128), new Vector2(0.5f, 0.5f), 128);
        gem.AddComponent<CircleCollider2D>().radius = 0.45f;
        gem.AddComponent<Gem>();
        return gem;
    }
}

开发过程中的小坑与经验

实际调试中，即便代码逻辑写对了，第一次运行项目时，大概率还是会遇到'翻车'现场。这里总结了几个我们在 Rokid AR Lite 调试时遇到的典型坑。

5.1 消失的字体：Arial.ttf 去哪了？

这是 Unity 新版本的'著名槽点'。在 Unity 2022 LTS 中，如果你像以前一样直接引用内置的 Arial.ttf，你会发现编译成 APK 后，眼镜里的文字全部变成了空白。控制台会疯狂报：ArgumentException: Arial.ttf is no longer a valid built in font。避坑指南： 现在的内置字体名字改成了 LegacyRuntime.ttf。在代码中加载时一定要写对，或者最稳妥的方法是：自己导入一个开源的中文字体库。

5.2 只有 UI 没棋盘？三步排查法

很多时候运行起来，能看到 Score 和 Moves 在跳，但眼前一片漆黑，宝石棋盘没了。这时候不要慌，按以下顺序排查：

1. 棋盘坐标 (Z-depth)：AR 相机的剪裁平面（Clipping Planes）通常设置得比较窄。如果你的棋盘 Z 轴坐标设置成了 0，而相机在 -10 且正交尺寸不对，棋盘可能就在你的视线之外。
2. Layer 问题：检查生成的 Board 节点是否在默认层。如果误分到了不可见的 Layer，它就像隐身了一样。
3. Inspector 赋值检测：如果是通过编辑器拖入的预制体，检查 gemPrefabs 数组有没有漏填。哪怕空了一项，代码在实例化时就会中断，导致整个棋盘崩溃。

5.3 构建设置与分辨率

针对 Rokid AR Lite，务必确保：

• 色彩空间：尽量选择 Linear。
• 渲染管线：建议开启 URP，以获得更好的抗锯齿效果，否则宝石边缘会有严重的锯齿感。
• 多线程渲染：开启它可以显著降低眼镜的功耗和发热。

实机体验与价值

当这个'轻量级'消消乐真正跑在 Rokid AR Lite 上时，其带来的产品启示远超游戏本身。

6.1 实机体感

在办公室实测时，我最喜欢的一种体验是：将棋盘挂在显示器的正上方。当我写代码写累了，不需要低头找手机（这个动作对颈椎极不友好），只需要轻轻一抬头，对着空中的宝石滑几下。

总结与展望

利用 Unity 2022 LTS + UXR 3.0 SDK，我们完成了一个从零到一的 AR 探索。这套组合的优点显而易见：生态成熟、开发门槛低、真机适配顺滑。

当然，目前这仅仅是一个'毛坯房'。接下来，我们可以迭代的方向还有很多：

1. 音效与反馈：加入立体空间音频，让宝石爆破的声音从棋盘所在的方位传来。
2. 视觉特效：引入 URP 的粒子系统，让消除瞬间火花四溅。
3. 深度交互：接入手势追踪。想象一下，用食指和中指'捏'住宝石进行物理拖拽，那才是真正的空间计算体验。
4. 关卡设计：引入不同的障碍物（冰块、木板），将这套轻量级原型打造成完整的商业产品。

AR 开发不需要一上来就追求宏大的叙事，有时候，在现实世界里安安稳稳地玩上一局消消乐，就是空间计算带给我们的最纯粹的快乐。