## 游戏简介

[《真菌洞窟（Fungus Cave）》](https://github.com/Bozar/FungusCave)是一款正在开发的单人、回合制 Unity Roguelike 游戏。这个月主要做了三件事情：

* 为演员添加多种功能，比如演示动画里的能力（Power）和感染（Infection）。
* 自动探索地图。
* 使用多个随机数生成器（RNG）。


图 1：演示动画，十一月。


图 2：演示动画，十月。

接下来讲一下自动探索和随机数生成器。

## 自动探索

从最终效果来看，自动探索是指玩家按一个键，人物在接下来的每一轮自动前往未知区域，满足特定条件时停止移动。具体包括五个步骤：

* 步骤 1：新一轮开始。监听输入事件。
* 步骤 2：新一轮开始。如果出现特定情况，前往步骤 1，否则继续。
* 步骤 3：选择移动方向。
* 步骤 4：移动。
* 步骤 5：本轮结束。前往步骤 2。

不难发现，所谓的“自动”包含两层意思：首先，程序不响应玩家输入；其次，代替玩家发布移动命令。步骤 1 很简单。步骤 2 提到的特定情况，我建议至少包含以下三种：

* 情况 1：已探索全部区域。
* 情况 2：视野内有敌人。
* 情况 3：已经连续自动探索若干轮。

情况 1 是为了避免游戏陷入死循环，2 和 3 是为了改善玩家体验——因为无法完全控制移动方向，有可能沿着对角线闯入橙色的未知区域（见图 3）。及时停止自动探索，这样玩家能够手动调整移动路线。更强大的自动探索功能请参考 [DCSS](https://crawl.develz.org/)。


图 3：两种移动路线。

如果移除步骤 3，那么自动探索退化成一个更简单的问题：玩家按键，人物沿着指定方向连续移动。实际效果见图 4，核心代码可以参考我做过的 [旧游戏](https://github.com/Bozar/cursedSouls/blob/master/scripts/system.js)，搜索 `Main.system.pcFastMove`。


图 4：连续移动。

选择移动方向时用到了 Dijkstra 算法，[《浅谈 Roguelike 游戏中的算法》](https://trow.cc/board/showtopic=36945)里面提过。具体来说，首先生成两个二维数组，一个记录“距离”，另一个保存着视野数据。视野的计算方法详见[《<真菌洞窟（Fungus Cave）>十月开发日志》](https://trow.cc/board/showtopic=37094)。接下来：

* 初始化“距离”数组，把每一格标记为一个足够大的整数（比如 99999）。
* 遍历“视野”数组；找到第一个“未知”格子后停止遍历；在“距离”数组里把这一格的距离改成 0。
* 在“距离”数组里，从上一步找到的位置出发，递归地标记所有格子，遵循以下两条规则——
* 规则 1：如果当前格在“视野”数组里是“未知”的，那么距离为 0。
* 规则 2：否则，它比八个相邻格子当中的最小距离大 1。
* 完成标记后，人物始终向着距离减小的方向移动。如果有多个等距离的方向，随机选择一个。

与自动探索联系最紧密的类（Class）有四个：

* [PCActions](https://github.com/Bozar/FungusCave/blob/master/Assets/Scripts/PCActions.cs) 调用 AutoExplore 的方法，执行两个任务：启动自动探索，继续自动探索。
* [AutoExplore](https://github.com/Bozar/FungusCave/blob/master/Assets/Scripts/AutoExplore.cs) 执行三个任务：决定是否继续探索，寻找移动方向，移动玩家人物。
* 玩家人物每一轮行动前，[SchedulingSystem](https://github.com/Bozar/FungusCave/blob/master/Assets/Scripts/SchedulingSystem.cs) 调用 [InternalClock](https://github.com/Bozar/FungusCave/blob/master/Assets/Scripts/InternalClock.cs) 的 `StartTurn()`，减少自动探索的剩余轮数。

## 随机数生成器

随机数生成器（Random Number Generator）能够根据给定的种子，生成固定的随机数序列。从玩家角度来讲，不用种子直接生成随机数，或者只用一个种子，游戏体验都差不多。那么为什么要根据不同用途，比如判定攻击、掉落物品、生成地图，使用不同的生成器呢？因为我喜欢啊。

`System.Random` 创建的 instance 无法保存当前状态。也就是说，这一次游戏生成了十个随机数，下一次进入游戏后，没办法直接生成第十一个随机数。Stack Overflow 上面讨论过这个问题（[8188844](https://stackoverflow.com/questions/8188844/is-there-a-way-to-grab-the-actual-state-of-system-random)，[19512210](https://stackoverflow.com/questions/19512210/how-to-save-the-state-of-a-random-generator-in-c)），但是看不太懂——


图 5：16 x 55 = 28

于是俺寻思了一个办法：

* 用一个种子生成十个随机数，保存在 queue 里面。
* 需要的时候 dequeue 一个出来。
* 剩下最后一个时，把它作为种子再生成十个随机数。

代码详见 [RandomNumber](https://github.com/Bozar/FungusCave/blob/master/Assets/Scripts/RandomNumber.cs)。这个类提供了两个方法：`public double Next(SeedTag tag)`，`public int Next(SeedTag tag, int min, int max)`，输入 enum 类型的种子标签，输出随机数。