这是一个“硬件输入驱动玩法”的 Unity 原型：每条龙由两名玩家协作控制（头 + 尾），用 IMU 陀螺仪角速度（deg/s）通过串口输入来驱动转向、加速、90°协作转向、跳/蹲以及近战技能与拾取触发。
目标是把「输入 → 行为 → 反馈 → 对抗/协作」做成可调参、可复用、可扩展的玩法骨架，而不是一次性的 Demo。

关键词

  • 硬件输入工程化：Windows System.IO.Ports 串口读取 IMU（后台线程 + 队列），支持 3/4 列 CSV，容错忽略噪声/头信息
  • 双人协作输入映射：头控方向（±35°偏移），尾控速度（sweep 检测加速），双人手势触发 90°转向 / 跳跃 / 下蹲
  • 可调参的运动系统：deadzone / smoothing / 灵敏度 / 最大转向速度 / 速度衰减 / 冷却窗口等参数全部 Inspector 可调
  • 对抗技能系统：Attack（咬住挂载 + 挣脱窗口）、Interfere（毒/反转控制）、Protect（护盾自动触发）
  • 拾取与场景互动：技能拾取（SkillPickup）、加速环（SpeedRing）、陷阱环 QTE（TrapRing）、阻挡器（Blocker）
  • 运行时设备配置：串口选择菜单（F1）支持双龙四个 COM（A/B 的 head/tail），并用 PlayerPrefs 记忆配置
  • 可测试性：完整键盘测试方案（无硬件也能复现逻辑），并支持每龙独立键位映射
  • 风险清单与规避：Trigger 不触发、模型轴向不一致、串口被占用、Y 轴锁定被物理破坏、咬住挂载抖动等都有明确规避策略

项目概述

  • 两条龙（Dragon A / Dragon B），每条龙由两名玩家控制：
    • Head IMU：控制朝向（小幅连续转向 + 协作手势）
    • Tail IMU：控制速度（扫尾频率/幅度→加速）+ 协作手势
  • 支持键盘替代输入：便于无硬件时调试/演示
  • 技能系统采用“单槽位”设计：拾取后占用当前技能；Protect 立即触发护盾；Attack/Interfere 近距离瞄准触发

Unity 版本：2023.1.22f1（Windows Editor/Standalone 推荐，串口仅 Windows 可用）。

核心系统拆解（对应代码）

1) 运动系统：CoopDragonMovement

输入 → 运动的主链路：

  1. 串口 IMU 数据读取（或键盘模拟）
  2. 滤波与 deadzone：平滑角速度，过滤抖动
  3. 头部→方向：将 yaw 角速度映射成 headOffsetDeg（夹在 ±35°），驱动 yawRotateTarget 转向
  4. 尾部→速度：用 sweep 检测器识别“扫尾峰值与频率”，提升 forward speed，并在无扫尾时指数衰减回基础速度
  5. 协作手势：在时间窗内检测头尾反向配对，触发 90°转向；头尾同时上/下触发 跳跃/下蹲
  6. 工程化接口：外部系统可叠加 externalSpeedAdd / externalSpeedMultiplier（用于加速、减速、眩晕等效果）

设计要点：

  • 所有关键阈值（deadzone、sweep threshold、turn window、cooldown、最大速度、衰减速度等）都可调，利于做“手感调参”。

2) 串口协议与容错：内置解析器（Movement 内的 SerialIMU）

支持两种 CSV 格式：

  • time_ms,gx,gy,gz（推荐）
  • gx,gy,gz

并会忽略：

  • 以 time 开头的 header 行
  • 含有 WHO_AM_I / I2C 的调试行

实现方式：

  • 后台线程 ReadLoop() 读串口行 → 入队列
  • 主线程 DrainLatest() 每帧取“最新有效一条”，避免堆积造成延迟

3) 技能系统：CoopDragonSkills + SkillPickup

技能槽位枚举：

  • Attack：咬住挂载（latch）+ 挣脱窗口（escape sweeps / timing window）
  • Interfere：施加干扰（毒/控制反转等负面效果；护盾可抵消）
  • Protect：护盾（拾取后立即触发，持续指定秒数）

关键工程点：

  • 近战技能不是“按一下就中”，而是有 距离 + 朝向角 + 按住触发时长 的判定，减少误触、便于调参。
  • 挂载跟随放在 LateUpdate()：保证受害者先移动完，降低抖动。

4) 场景互动脚本：环/陷阱/阻挡

  • SpeedRing：触发后调用 ApplySpeedBoost(additive, duration)，并带 cooldown + 特效重启
  • TrapRing：触发后 StopForStun(stunDuration, qteTarget)，通过 QTE 挣脱
  • Blocker：短暂阻挡（Blocked），触发后销毁自身
  • SkillPickup：拾取技能，支持拾取特效 pulse、销毁/禁用两种模式

这些脚本都遵循同一模式：OnTriggerEnter → 找到龙的 Skills 组件 → 调用统一 API，保持系统边界干净。

5) 运行时串口选择菜单：CoopSerialPortMenu

  • F1 弹出配置 UI（支持暂停 Time.timeScale）
  • 自动读取 COM 列表，分别设置 Dragon A/B 的 head/tail
  • 可选自动保存/自动应用（PlayerPrefs）

价值：演示与部署友好——换一台机器只要重新选 COM，不需要改 Inspector 或重新打包。

快速上手（复现路径）

  1. Windows 打开 Unity 项目（2023.1.22f1）
  2. 场景中放置两条龙（A/B），每条龙根节点挂：
    • CoopDragonMovement
    • CoopDragonSkills
  3. 互相绑定 opponent 引用：A.opponent → B，B.opponent → A
  4. F1 打开串口菜单，为 A/B 分别选择 head/tail COM 并 Apply
    （无硬件：开启键盘方案，A 用 WASD，B 用方向键）
  5. 放置 SkillPickup / SpeedRing / TrapRing / Blocker 测试拾取与交互

已知风险点（以及我如何规避）

  • 拾取触发不生效：Trigger 需要至少一方有 Rigidbody；检查 IsTrigger 与 Layer Collision
  • 模型轴向不一致：不要直接驱动模型子物体；驱动 parent，并正确设置 forwardAxis
  • 串口被占用/无数据：关闭 Arduino Serial Monitor；确认波特率与输出格式一致
  • Y 轴锁被物理破坏：尽量避免在运动根节点挂 Rigidbody；必要时在 FixedUpdate 锁 Y
  • 咬住挂载抖动：挂载跟随放 LateUpdate；避免物理力干扰；必要时冻结攻击方输入/移动

技术栈

  • Unity 2023.1.22f1
  • C#（MonoBehaviour 系统）
  • Windows System.IO.Ports（串口）
  • 多线程读串口（Thread + ConcurrentQueue）
  • PlayerPrefs（配置持久化）

下一步迭代方向（如果继续产品化）

  • 抽离输入层接口：IMU / 键盘 / 手柄统一为同一套 Input Provider
  • 引入确定性回放（record/replay）：记录 IMU 输入序列，便于回归测试与演示
  • 技能系统数据驱动：把参数从 Inspector 迁到 ScriptableObject，方便做平衡表
  • 更完善的 UI/反馈：命中提示、挣脱计数、护盾剩余时间、控制反转提示等

链接

  • Demo 视频：TODO
  • Repo：TODO
  • 设计说明：TODO