前排叠甲：不要用IMGUI（即时模式GUI）制作游戏！！！（此文纯属个人瞎琢磨+神秘力量作用）

Unity官方文档如是说：

The IMGUI system is not generally intended to be used for normal in-game user interfaces that players might use and interact with.

IMGUI is a code-driven GUI system, and is mainly intended as a tool for programmers.

IMGUI是代码驱动的主要面向程序员的工具，一般不用于正常游戏内的玩家交互界面。与之相对应的，Unity有一套基于游戏对象的UI逻辑，此处就不赘述了。

叠甲结束，正文开始。

IMGUI基础

要使用IMGUI，需要在C#脚本中继承MonoBehaviour类，并且编写OnGUI方法，就像这样：

public class Example : MonoBehaviour {
    void OnGUI() {
        if (GUILayout.Button("Press Me"))
            Debug.Log("Hello!");
    }
}

现在来学习一下：OnGUI方法会在游戏循环的渲染过程中，场景渲染之后被调用，它的效果是在正常的画面之上覆盖一层GUI，因此它是显示在画面最上层的，不必考虑被其他元素覆盖的问题。同时注意到OnGUI方法是在游戏循环中与渲染被一起调用的，因此每帧画面OnGUI都会被调用一次（这和Update方法是一样的）。

看到if语句里的GUILayout.Button了吗？它的作用是在屏幕上绘制一个按钮，在IMGUI中的所有组件都是通过这样的方式进行绘制的。括号内的字符串则是我们要在按钮上显示的文字信息，而GUILayout.Button方法将会返回一个布尔值，它代表了组件的某种状态，比如当我们按下鼠标时，Button方法将会返回true，从而进入if方法的内部逻辑。当然，除了Button还有其他的GUI组件任君挑选，这里也不展开了，详见☛Unity官方文档(GUI)☚。

值得一提的是，由于每个循环OnGUI方法都会被调用一次，这意味着即使这个GUI组件只是一个局部变量，在它完成它的渲染使命，离开OnGUI方法后就会被销毁并消失，但下一次调用OnGUI方法时又会在同样的位置创建出一个新的组件，在使用者的眼里，它仿佛就一直待在那里，正因如此，我们不需要在类中显式地定义GUI组件成员。

拓展：这里使用的是GUILayout的Button方法，GUILayout的组件一种自动布局组件，它不需要我们声明组件的绘制位置，这对于需要快速简单的游戏内Debug界面的程序员来说是一个不错的解决方案，详见☛Unity官方文档(GUILayout)☚。

在写好C#脚本后。还需要将脚本挂载到某个场景物体上，让游戏能够调用它，这个物体可以随意选择，一般选择一个方便定位的物体会比较好。

好了，想必有经验的程序员到这里已经明白怎么写出一款贪吃蛇游戏了吧~

游戏逻辑

状态图：

stateDiagram-v2
[*] --> Start
Start --> Init
Init --> GameLoop
GameLoop --> GameLoop
GameLoop --> Over
Paused --> GameLoop
GameLoop --> Paused
Over --> Init
Over --> [*]

Start状态需要完成如背景图片、蛇的图片等美术资源的加载
Init状态需要完成全局变量等游戏逻辑所依赖的变量的初始化
GameLoop状态则是游戏进行中
Paused状态下游戏暂停
Over状态游戏结束

代码实现

代码实现这一部分属于是懂的不屑于看，看的都不懂（开玩笑的），这里只提一下两个关键算法：

蛇的移动
果子生成

蛇的移动实际上指身体各个部位怎么移动，从物理的角度看，身体各个部分的移动方向只受其相邻“前面”的身体部位的移动方向的影响，具体而言有以下递推式（drct[i]表示第i截身体的移动方向）：

drct[0] = 键盘输入方向

drct[i] = drct[i-1]

不需要多复杂的方法，直接模拟即可，需要使用结构体同时记录身体各部分的坐标以及方向：

struct body {
    int x, y, direction;
};

并且将所有的身体按照从头到尾的顺序放在数组中，在每次移动时都从头到尾遍历此数组，每次先对当前的一小截身体进行移动，然后将移动的方向向数组尾部传导：

void NextMove(body[] bodies, int bodyLength) {
    Move(bodies[0]);    //先移动头
    for(int i=1; i<bodyLength; i++) {
        Move(bodies[i]);
        bodies[i].direction = bodies[i-1].direction;
    }
}

果子生成实际上是要找到任意一个这样的位置：它上面没有任何的阻挡，且在我们限制的场地范围内。这实际上十分容易实现，只需要在 [ 1, 场地行数×场地列数 - 被占用的格子数 ] 范围内生成一个随机数R，然后按照某种顺序遍历整个场地，在统计到第R个空的格子时即可放置果子：

void GenerateFruit(int[,] gridState, int rows, int columns, ref int occupied) {
    int R = Random.Range(1, rows*columns - occupied);
    int i, j, count = 0;
    for(i=0; i<rows; i++) {
        for(j=0; j<columns; j++) {
            if(gridState[i][j] == 0)
                count++;
            if(count == R) {
                gridState[i, j] = 1;
                occupied++;
                break;
            }
        }
    }
}

最后提一嘴如何实现每秒移动一次：我们需要用到Unity提供的Time.deltaTime，它的值是上一帧到这一帧之间经过的时间，我们只需要一个静态成员累计经过的时间，在累计时间超过1s后将其减去1s并执行移动函数即可：

public class Example : MonoBehaviour {
    private static float totalTime = 0.0f;
    private static float waitTime = 1.0f;
    //...
    void OnGUI() {
        totalTime += Time.deltaTime;
        if (totalTime >= waitTime) {
            totalTime -= waitTime;
            //TODO
        }
        //...
    }
    //...
}

除了以上提到的这些，还可以加入积分等来丰富游戏内容。

效果预览

最后的效果（背景图使用Stable Diffusion生成）：媒体播放器 2023_9_29 20_22_31 (2).png

- fin -

在Unity上用IMGUI写个贪吃蛇

IMGUI基础

游戏逻辑

代码实现

效果预览