【游戏开发解答】教你在Unity中使用LineRenderer制作行军蚂蚁线（行军 | 虚线 | 路径 | 线段）

一、前言

嗨，大家好，我是新发。
有同学私信我，问了如下的问题，

这种线我们叫蚂蚁线，那么，我们在Unity中如何实现呢？今天我就来讲讲~

本文最终效果，（工程源码见文章末尾）
直线蚂蚁线：

曲线蚂蚁线：

二、实现方案

在Unity中有一个LineRenderer组件，可以很方便得进行线段的绘制，比如钢铁侠的激光技能，就可以使用LineRenderer来实现，

我之前写过很多篇文章讲过LineRenderer的教程，大家可以看下：
《【游戏开发实战】Unity实现水果忍者切水果的刀痕效果教程（两种实现方式：TrailRenderer、LineRenderer）》

《【游戏开发进阶】玩转贝塞尔曲线，教你在Unity中画Bezier贝塞尔曲线（二阶、三阶），手把手教你推导公式》

《【游戏开发实战】TapTap物理画线游戏，教你使用Unity实现2D物理画线功能，看到我为你画的彩虹了吗》

《【游戏开发实验】Unity音频效果可视化显示（GetSpectrumData接口）》

那么，如何使用LineRenderer实现蚂蚁线的效果呢？
其实只需要在材质上做点文章就可以了，材质属性中有个Tiling和Offset来操作UV，讲到这里，估计部分小伙伴已经知道如何实现了，如果还没悟透，没关系，继续往下看吧~

三、具体实操

1、图片资源：line.png

我用PhotoShop做了一张线段图片，线段的两边留一些空白，如下，

保存为lin.png，导入到Unity中，勾选Alpha Is Transparency，点击Apply，

效果如下

2、制造材质球：line.mat

接着我们创建一个材质球，重命名为line，

选中line材质球，设置shader为Unlit/Transparent，设置贴图为刚刚的line.png，如下，

这样，我们的材质球就搞定啦~

3、创建LineRenderer

我们在Hierarchy视图中右键鼠标，点击菜单Effects / Line，就可以场景一个带LineRenderer组件的物体啦，

如下

接着我们设置LineRenderer的材质为刚刚的line.mat，如下，

此时我们在场景中就可以看到一条线段了，

4、调节材质的Tiling和Offset

我们先设置一下LineRenderer的两个坐标点，比如我设置为(0, 0, 0)和(10, 0, 0)，

可以看到此时线段变长了，

上面我们也看到，贴图被拉伸了，没关系，调整一下Tiling，如下，

一节一节的小线段就出来了，

如果我们想让线上的 “小蚂蚁” 动起来，只需要调节Offset参数即可，如下，

5、用代码控制Tiling和Offset

上面我们是手动调节Tiling和Offset，实际运行过程中是需要通过代码来控制的，
需要用到Material的两个方法：

// Material.cs
// 设置Tiling
public void SetTextureScale(int nameID, Vector2 value);
// 设置Offset
public void SetTextureOffset(int nameID, Vector2 value);

我们创建一个LineCtrler.cs脚本，

代码很简单，如下，

using UnityEngine;public class LineCtrler : MonoBehaviour
{[SerializeField]private LineRenderer lineRenderer;private Material material;private Vector2 tiling;private Vector2 offset;private int mainTexProperty;void Start(){// 缓存材质实例material = lineRenderer.material;// 缓存属性id，防止下面设置属性的时候重复计算名字的哈希mainTexProperty = Shader.PropertyToID("_MainTex");tiling = new Vector2(20, 0);offset = new Vector2(0, 0);// 设置Tilingmaterial.SetTextureScale(mainTexProperty, tiling);// 设置Offsetmaterial.SetTextureOffset(mainTexProperty, offset);}
}

6、挂脚本进行测试

我们给场景中的Line挂上LineCtrler脚本，并设置LineRenderer成员，如下，

运行测试，可以看到，代码正常工作，

7、LineRenderer起始点跟随飞机坐标

上面，我们的线段是静止的，实际需求是根据鼠标点击的目标位置设置线段的坐标，为了演示，我去找个飞机的图标，找图标，推荐在阿里图标库中，我在多篇文章中都安利过，地址：https://www.iconfont.cn/

把飞机图片导入工程中，设置Texture Type为Sprite (2D and UI)，

把飞机放入场景中，

然后我们加点代码，让LineRenderer的起始点跟随飞机坐标，如下

using UnityEngine;public class LineCtrler : MonoBehaviour
{// ... // 飞机[SerializeField]private Transform airplane;private void Update() {lineRenderer.SetPosition(0, airplane.position);}
}

回到场景中，给LineCtrler脚本设置Airplane对象，如下，

运行测试，可以看到，LineRenderer的起始坐标已经跟随飞机的坐标了，

9、根据线段长度计算Tiling

我们上面看到，线段长度变化的时候，纹理相应的发生拉伸和挤压，这是因为我们没有动态计算Tiling，我们只需要根据长度来计算Tiling即可，改一下代码，如下，

using UnityEngine;public class LineCtrler : MonoBehaviour
{// ... // 线长private float lineLen;// 密度[SerializeField]private float density = 2f;private void Update() {// ...// 计算线长度lineLen = (lineRenderer.GetPosition(1) - lineRenderer.GetPosition(0)).magnitude;// 根据线段长度计算Tilingtiling = new Vector2(lineLen * density, 0);// 设置Tilingmaterial.SetTextureScale(mainTexProperty, tiling);}
}

运行测试，可以看到，现在蚂蚁线纹理正常了，

10、小蚂蚁爬起来

我们上面看到，蚂蚁线上的 “小蚂蚁” 运行中没有动态地爬起来，我们在Update中加上对Offset的设置即可，如下，

using UnityEngine;public class LineCtrler : MonoBehaviour
{// ...// 定时器private float timer = 0;// 频率间隔[SerializeField]private float frequency = 0.03f;// 小蚂蚁爬行速度[SerializeField]private float moveSpeed = 0.04f;private void Update() {// ...timer += Time.deltaTime;if(timer >= frequency){timer = 0;offset -= new Vector2(moveSpeed, 0);material.SetTextureOffset(mainTexProperty, offset);}}
}

运行测试，可以看到，小蚂蚁爬起来了，

11、点击设置目标坐标

最后一步就是获取鼠标点击的位置设置为LineRenderer的终点，让飞机飞过去，继续加逻辑，如下，（注意：严格来说，飞机的逻辑不应该写在LineCtrler.cs中，这里只是演示，所以我就不单独写到新的脚本啦）

using UnityEngine;public class LineCtrler : MonoBehaviour
{// ...// 主摄像机private Camera mainCam;// 目标坐标private Vector3 targetPos;// 飞机飞行速度[SerializeField]private float flySpeed = 0.01f;// 是否到达目标坐标private bool reachTargetPos = false;private void Update(){// ...// 严格来说，飞机的逻辑不应该写在LineCtrler中// 这里只是演示，所以我就不单独写到新的脚本啦if (Input.GetMouseButtonDown(0)){var screenPos = Input.mousePosition;// 屏幕坐标转世界坐标，注意z轴是距离摄像机的距离targetPos = mainCam.ScreenToWorldPoint(new Vector3(screenPos.x, screenPos.y, 10));// 这里用up是因为飞机的朝向的方向是y轴的方向，如果你的飞机的朝向是z轴的，则用forwardairplane.up = targetPos - airplane.position;// 设置LineRenderer的终点lineRenderer.SetPosition(1, targetPos);reachTargetPos = false;lineRenderer.enabled = true;}if (!reachTargetPos){// 飞机飞向目标的airplane.position += airplane.up * flySpeed;// 检测是否到达目标坐标if (Vector3.Dot(airplane.up, targetPos - airplane.position) < 0){airplane.position = targetPos;reachTargetPos = true;lineRenderer.enabled = false;}}}
}

运行测试，可以看到，我们要的效果已经有了，

我们优化一下，加个背景图，换个飞机图片，效果如下

四、更新：实现曲线蚂蚁线

这位同学后面提问曲线的实现，我这里做一下补充，

其实曲线就是很多段线段组成的，我们在直线的基础上进行拓展即可。
我最终实现的效果如下

曲线蚂蚁线实现代码在CurveCtrler.cs脚本中，

脚本逻辑不复杂，我有写注释，应该能看懂，完整代码如下：

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;/// <summary>
/// 曲线蚂蚁线
/// </summary>
public class CurveCtrler : MonoBehaviour
{[SerializeField]private LineRenderer lineRenderer;private Material material;private Vector2 tiling;private Vector2 offset;private int mainTexProperty;// 飞机[SerializeField]private Transform airplane;// 线长private float lineLen;// 密度[SerializeField]private float density = 2f;// 定时器private float timer = 0;// 频率间隔[SerializeField]private float frequency = 0.03f;// 小蚂蚁爬行速度[SerializeField]private float moveSpeed = 0.04f;// 主摄像机private Camera mainCam;// 目标坐标private Vector3 targetPos;// 飞机飞行速度[SerializeField]private float flySpeed = 0.01f;// 是否到大目标坐标private bool reachTargetPos = false;/// <summary>/// 画线过程中点与点的最小距离/// </summary>float pointsMinDistance = 0.3f;private List<Vector3> points;private Vector3 targetDir;[SerializeField]private float rotateSpeed = 2;void Start(){points = new List<Vector3>();// 缓存材质实例material = lineRenderer.material;// 缓存属性id，防止下面设置属性的时候重复计算名字的哈希mainTexProperty = Shader.PropertyToID("_MainTex");tiling = new Vector2(20, 0);offset = new Vector2(0, 0);// 缓存摄像机mainCam = Camera.main;lineRenderer.enabled = false;points.Add(airplane.position);}private void Update(){lineRenderer.SetPosition(0, airplane.position);points[0] = airplane.position;// 计算线长度lineLen = CalculateTotalLen();// 根据线段长度计算Tilingtiling = new Vector2(lineLen * density, 0);// 设置Tilingmaterial.SetTextureScale(mainTexProperty, tiling);timer += Time.deltaTime;if (timer >= frequency){timer = 0;offset -= new Vector2(moveSpeed, 0);material.SetTextureOffset(mainTexProperty, offset);}// ----------------------------------------------------------------------------------// 严格来说，飞机的逻辑不应该写在LineCtrler中// 这里只是演示，所以我就不单独写到新的脚本啦if (Input.GetMouseButton(0)){var screenPos = Input.mousePosition;// 屏幕坐标转世界坐标，注意z轴是距离摄像机的距离var worldPos = mainCam.ScreenToWorldPoint(new Vector3(screenPos.x, screenPos.y, 10));AddPoint(worldPos);}if (!reachTargetPos){// 飞机飞向目标的airplane.position += targetDir * flySpeed;airplane.up = Vector3.Lerp(airplane.up, targetDir, Time.deltaTime * rotateSpeed);// 检测是否到达目标坐标if (Vector3.Dot(targetDir, targetPos - airplane.position) < 0){airplane.position = targetPos;reachTargetPos = true;points.RemoveAt(1);lineRenderer.positionCount = points.Count;lineRenderer.SetPositions(points.ToArray());if (points.Count >= 2)ResetTargetPos();elselineRenderer.enabled = false;}}}/// <summary>/// 设置飞机目标点/// </summary>private void ResetTargetPos(){targetPos = points[1];targetDir = (targetPos - points[0]).normalized;reachTargetPos = false;}/// <summary>/// 插入新的点/// </summary>/// <param name="newPoint"></param>private void AddPoint(Vector2 newPoint){if (points.Count >= 1 && Vector2.Distance(newPoint, GetLastPoint()) < pointsMinDistance)return;points.Add(newPoint);lineRenderer.enabled = true;// Line RendererlineRenderer.positionCount = points.Count;lineRenderer.SetPosition(points.Count - 1, newPoint);if (2 == points.Count){ResetTargetPos();}}/// <summary>/// 获取最后一个点/// </summary>/// <returns></returns>private Vector2 GetLastPoint(){return lineRenderer.GetPosition(points.Count - 1);}/// <summary>/// 计算曲线总长度/// </summary>private float CalculateTotalLen(){float totalLen = 0;for (int i = 1, cnt = lineRenderer.positionCount; i < cnt; ++i){totalLen += (lineRenderer.GetPosition(i) - lineRenderer.GetPosition(i - 1)).magnitude;}return totalLen;}
}

五、工程源码

本文Demo工程我已上传到CODE CHINA，感兴趣的同学可自行下载学习，
地址：https://codechina.csdn.net/linxinfa/UnityMarchingAnts
（注意，我使用的Unity版本为2021.1.7f1c1，如果你使用的版本与我不同，可能打开工程会有一些兼容问题）

六、完毕

好啦，就到这里吧~
我是林新发：https://blog.csdn.net/linxinfa
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