1-8 获取鼠标点击位置

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　　在之前的章节中，我们完成了一个正六边形地图系统的基本框架。但是目前这个地图系统是无法与玩家产生任何交互的。在一般策略游戏中，地图系统最基本的交互方式，就是响应玩家的鼠标点击事件。即玩家鼠标左键单击一个地图单元，这个地图单元便会改变颜色，或者播放一段预置的动画，来响应玩家的操作。我们可以通过鼠标向场景中发射一条射线的方式，来检测鼠标是否点击在了某个地图单元上。

　　目前，我们先把交互代码放在HexGrid.cs脚本里，随着项目在之后的章节中不断完善，将会把与玩家交互的代码移动到其他的脚本中。代码如下：

HexGrid.cs
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private void Update()
{
    //之后鼠标点击交互相关代码会移动到其他脚本中
    //检测鼠标左键是否点击
    if (Input.GetMouseButton(0))
    {
        HandleInput();
    }
}

/// <summary>
/// 鼠标左键单击会调用此方法，以鼠标为发射点，经过主摄像机练成射线
/// 检测射线穿过Collider的位置
/// </summary>
private void HandleInput()
{
    //射线起点为鼠标位置，经过主摄像机
    Ray inputRay = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);

    //检测射线是否碰撞到了collider
    RaycastHit hit;
    if (Physics.Raycast(inputRay, out hit))
    {
        TouchCell(hit.point);
    }
}

/// <summary>
/// 将射线的触碰点转换到自身的坐标系中
/// </summary>
/// <param name="position">触碰到的collider的位置</param>
private void TouchCell(Vector3 position)
{
    //将触碰点的坐标系，转换到自身的坐标系
    position = transform.InverseTransformPoint(position);
    Debug.Log("touched at " + position);
}

　　现在，我们完成了鼠标左键单击后发射一条射线的功能，这条射线如果穿过了一个带有Collider组件的模型，那么将会返回一个Vector3的位置信息。但是，现在的地图单元是没有Collider组件的，我们在HexMesh.cs脚本中为它添加MeshCollider组件。代码如下：

HexMesh.cs
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//为了检测射线碰撞Collider
private MeshCollider meshCollider;

private void Awake()
{
    //初始化MeshFilter组件的，实例化hexMesh，并给其命名
    GetComponent<MeshFilter>().mesh = hexMesh = new Mesh();
    hexMesh.name = "Hex Mesh";

    //为HexMesh物体添加MeshCollider组件
    meshCollider = gameObject.AddComponent<MeshCollider>();

    …
}

　　为Hex Mesh这个物体添加了MeshCollider组件后，我们需要将创建的Mesh数据赋值给MeshCollider组件，这样它就可以根据Mesh信息成成碰撞网格了。代码如下：

HexMesh.cs
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public void Triangulate(HexCell[] cells)
{
    …

    meshCollider.sharedMesh = hexMesh;
}

　　这样，射线穿过Hex Mesh这个物体时，通过MeshCollider组件就可以返回射线的碰撞信息了。

　　可能会有小伙伴问，为什么不使用更简单高效的Box Collider？这是因为Box Collider不能很准确的吻合正六边形地图单元的轮廓，尤其是在3个地图单元相邻的情况下，Box Collider可能会重叠到一起，最终导致我们无法判断鼠标到底点击在了哪个地图单元上。而且随着项目的不断深入，我们的地形单元并不会一直保持在同意水平面上。所以使用MeshCollider会更加方便计算和判断。

　　以上代码完成后，我们在Unity的Scene窗口中点击任意一个地图单元，Console窗口中就会输出鼠标点击的坐标信息了。但是这个信息并没有体现出我们具体点击的是哪一个地图单元，所以需要将鼠标的点击的坐标信息，转换成六边形的坐标信息。这个步骤需要在HexCoordinates.cs中进行。

　　我们需要在首先要在HexGrid.TouchCell方法内，添加对HexCoordinates.cs中发发的调用，这个方法命名为FromPosition，专门用来将射线触碰MeshCollider的坐标，转换成正六边形地图的坐标。代码如下：

HexGrid.cs
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private void TouchCell(Vector3 position)
{
    //将触碰点的坐标系，转换到自身的坐标系
    position = transform.InverseTransformPoint(position);

    //调用转换坐标的方法，定位具体点击到哪个cell上了
    HexCoordinates coordinates = HexCoordinates.FromPosition(position);

    Debug.Log("touched at " + coordinates.ToString());
}

　　现在，我们来思考FromPosition这个方法要处理的事情。要将原有的射线触碰Collider信息转换成正六边形地图信息，可以将X、Y、Z几个轴向分开处理。这里首先处理X轴坐标，只需要将转换前的坐标除以地图单元的宽度即可，而且当Z值为0的时候，X和Y是护卫相反数的。在这里我们先假设Z值为0，所以很容易就能得出X和Y的值。代码如下：

HexCoordinates.cs
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public static HexCoordinates FromPosition(Vector3 position)
{
    //当Z为0的时候，X和Y互为相反数
    //X的值可以通过 实际X的值除以2倍内切圆半径来得到
    float x = position.x / (HexMetrics.innerRadius * 2f);
    float y = -x;
}

　　接下来，Z不为0的时候，我们需要对X和Y进行偏移，才能得出正确的结果。代码如下：

HexCoordinates.cs
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float offset = position.z / (HexMetrics.outerRadius * 3f);
x -= offset;
y -= offset;

　　当计算出X和Y的值后，我们可以利用X+Y+Z=0这个特性，求出Z的坐标。然后将这些坐标进行四舍五入，就可以得到转换后的正六边形地图坐标了。代码如下：

HexCoordinates.cs
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//对得出的坐标进行四舍五入，得到转换后的Hexmap坐标
int iX = Mathf.RoundToInt(x);
int iY = Mathf.RoundToInt(y);
int iZ = Mathf.RoundToInt(-x - y);

return new HexCoordinates(iX, iZ);

　　以上这些步骤虽然看起来没什么问题，但是仔细想一下就会发现，这样计算的最终坐标，很可能相加并不为0.让我们来加一段验证这个想法的代码：

HexCoordinates.cs
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//对得出的坐标进行四舍五入，得到转换后的Hexmap坐标
int iX = Mathf.RoundToInt(x);
int iY = Mathf.RoundToInt(y);
int iZ = Mathf.RoundToInt(-x - y);

//验证X+Y+Z是否为0
if (iX + iY + iZ != 0)
{
    Debug.LogWarning("rounding error!");
}

return new HexCoordinates(iX, iZ);

　　我们再次运行程序的时候发现，这个报错信息确实会弹出。而且是发生在鼠标点击的位置接近正六边形边界的时候。所以应该是在四舍五的过程中出现了问题，因为离地图单元的中心越远，四舍五入时舍去的值就越多，所以我们做一个合理的假设：舍去值更大的坐标是错误的。

　　知道了产生错误的原因，解决起来就比较简单了。解决方法就是废弃具有最大舍去增量的坐标值，然后用其它的两个坐标去重新构建它。这里我们只需要去重建X和Z，不需要关注Y，因为Y本来就是由X和Z求得的。代码如下：

HexCoordinates.cs
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if (iX + iY + iZ != 0)
{
    float dX = Mathf.Abs(x - iX);
    float dY = Mathf.Abs(y - iY);
    float dZ = Mathf.Abs(-x - y - iZ);

    //判断哪个舍去的值最多
    //利用X+Y+Z=0的特性，使用两个舍去较小的值得，求出社区较大的那个
    if (dX > dY && dX > dZ)
    {
        iX = -iY - iZ;
    }
    else if (dZ > dY)
    {
        iZ = -iX - iY;
    }
}

　　通过判断，我们重新计算四舍五入中，舍去的值最多的那个坐标。这样我们就得到了最终正确结果。

　　在下一章中，我们利用本章判断鼠标点击在哪个地图单元上的功能，给被点击的地图单元改变颜色，让地图系统拥有最基本的交互。