💎 GEMTD

Исходный код Tower Defense игры на Unity

🎮 Play here on Itch.io

Исходный код tower defense игры, построенной на Entity Component System (Entitas) с использованием MVP паттерна для UI и Dependency Injection

---

📋 О проекте

Исходный код tower defense игры с 8 типами башен, системой слияния, волнами врагов и динамическими лабиринтами. Реализована модульная архитектура с чётким разделением слоёв и ответственности.

---

🎬 Демонстрация геймплея

🎮 YouTube Video

⚔️ Боевая система и механика башен

🔮 Слияние башен и система выбора

🎮 Интерфейс игры и дизайн уровней

---

🏗️ Архитектура проекта

📚 Структура проекта

GEMTD/
├── Scripts/
│   ├── ECS/                          # Entity Component System
│   │   ├── Game/
│   │   │   ├── Features/             # Модульные игровые системы
│   │   │   │   ├── Towers/           # Система башен
│   │   │   │   ├── Enemies/          # ИИ и спавн врагов
│   │   │   │   ├── Players/          # Игровые системы
│   │   │   │   ├── Battle/           # Боевая механика
│   │   │   │   └── Selection/        # Система выбора объектов
│   │   │   └── Generated/            # Автогенерируемый код Entitas
│   │   └── GameEntityFactories.cs   # Фабрики сущностей
│   ├── Infrastructure/               # Слой приложения
│   │   ├── States/                   # Управление состояниями
│   │   ├── Installers/              # Настройка DI контейнера
│   │   └── Scenes/                   # Менеджмент сцен
│   ├── Services/                     # Сервисы
│   │   ├── AssetProviders/          # Управление ресурсами
│   │   ├── AudioServices/           # Звуковая система
│   │   └── Cameras/                 # Управление камерами
│   ├── UserInterface/               # MVP архитектура UI
│   │   ├── GameplayHeadsUpDisplay/  # Игровой HUD
│   │   ├── MainMenu/                # Главное меню
│   │   └── MazeSelectorMenu/        # Выбор уровня
│   └── Tools/                       # Инструменты разработки
│       └── MazeDesigner/            # Кастомный редактор лабиринтов

---

🏗️ Архитектурные решения

Entity Component System (Entitas)

Игровая логика построена на ECS архитектуре, где данные хранятся в компонентах, а логика выполняется в системах. Сущности башен, врагов и игровых объектов управляются через единый GameContext.

MVP для пользовательского интерфейса

Весь UI разделён на View (Unity MonoBehaviour), Presenter (бизнес-логика) и Model (ECS сущности). Каждая панель интерфейса имеет свой презентер.

Dependency Injection (Zenject)

Все зависимости между сервисами и системами управляются через DI контейнер. Настройка происходит в MonoInstaller классах для каждой сцены.

State Machine

Переходы между игровыми экранами (меню, загрузка, геймплей) управляются через конечный автомат состояний.

---

🔧 Примеры реализации архитектурных паттернов

🏛️ Entity Component System с Entitas

Компонент башни (TowerComponent.cs):

using Entitas;

namespace Game.Towers
{
    public class TowerComponent : IComponent
    {
    }
}

Компонент типа башни (TowerEnumComponent.cs):

using Entitas;

namespace Game.Towers
{
    [Game]
    public class TowerEnumComponent : IComponent
    {
        public TowerEnum Value;
    }
}

Система поворота башен (RotateTowerSystem.cs):

using Entitas;
using UnityEngine;

namespace Game.Towers
{
    public class RotateTowerSystem : IExecuteSystem
    {
        private readonly GameContext _game;
        private readonly IGroup<GameEntity> _towers;

        public RotateTowerSystem(GameContext game)
        {
            _game = game;
            _towers = game.GetGroup(GameMatcher
                .AllOf(
                    GameMatcher.TowerEnum,
                    GameMatcher.WorldPosition,
                    GameMatcher.Rotation
                )
            );
        }

        public void Execute()
        {
            foreach (GameEntity tower in _towers)
            {
                if (!tower.hasTargetId)
                    continue;
                
                GameEntity target = _game.GetEntityWithId(tower.TargetId);
                
                Vector3 direction = target.WorldPosition - tower.WorldPosition;
                direction.y = 0;
                Quaternion rotation = Quaternion.LookRotation(direction);
                tower.ReplaceRotation(rotation);
            }
        }
    }
}

🎭 MVP паттерн

Базовый класс Presenter (Presenter.cs):

namespace UserInterface
{
    public abstract class Presenter<T> where T : View
    {
        protected T View { get; }

        protected Presenter(T view)
        {
            View = view;
        }

        public void Show() => View.Show();

        public virtual void Hide() => View.Hide();
    }
}

Базовый класс View (View.cs):

using UnityEngine;

namespace UserInterface
{
    public abstract class View : MonoBehaviour
    {
        public void Show()
        {
            gameObject.SetActive(true);
        }
        
        public void Hide()
        {
            gameObject.SetActive(false);
        }
    }
}

🔌 Dependency Injection с Zenject

Installer для геймплея (GameplayInstaller.cs):

using Services.Cameras;
using Services.ViewContainerProviders;
using UnityEngine;
using Zenject;

namespace Infrastructure.Scenes.Hubs
{
    public class GameplayInstaller : MonoInstaller, IInitializable
    {
        [Inject]
        private ViewContainerProvider _viewContainerProvider;

        [Inject]
        private ICameraProvider _cameraProvider;

        public Transform Common;
        public Transform Blocks;
        public Transform Enemies;
        public Transform Map;
        public Camera Camera;

        public override void InstallBindings()
        {
             Container.BindInterfacesAndSelfTo<GameplayInstaller>().FromInstance(this).AsSingle().NonLazy();
        }

        public void Initialize()
        {
            _cameraProvider.Camera = Camera;
            _viewContainerProvider.CommonContainer = Common;
            _viewContainerProvider.BlockContainer = Blocks;
            _viewContainerProvider.EnemyContainer = Enemies;
            _viewContainerProvider.MapContainer = Map;
        }
    }
}

🎮 State Machine

Состояние игрового цикла (BattleLoopState.cs):

using Game.GameMainFeature;
using Infrastructure.States.StateInfrastructure;
using Services.SystemsFactoryServices;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay;

namespace Infrastructure.States.GameStates
{
    public class BattleLoopState : IState, IUpdateable
    {
        private readonly ISystemFactory _systems;
        private readonly GameContext _gameContext;
        private readonly GameplayHeadsUpDisplayPresenter _gameplayHeadsUpDisplayPresenter;

        private GameplayFeature _gameplayFeature;

        public BattleLoopState(
            ISystemFactory systems,
            GameContext gameContext,
            GameplayHeadsUpDisplayPresenter gameplayHeadsUpDisplayPresenter
        )
        {
            _systems = systems;
            _gameContext = gameContext;
            _gameplayHeadsUpDisplayPresenter = gameplayHeadsUpDisplayPresenter;
        }

        public void Enter()
        {
            _gameplayFeature = _systems.Create<GameplayFeature>();
            _gameplayFeature.Initialize();

            _gameplayHeadsUpDisplayPresenter.Enable();
        }

        public void Update()
        {
            if (_gameplayFeature == null)
                return;

            _gameplayFeature.Execute();

            _gameplayFeature?.Cleanup();
        }

        public void Exit()
        {
            _gameplayFeature.DeactivateReactiveSystems();
            _gameplayFeature.ClearReactiveSystems();

            DestructEntities();

            _gameplayFeature.Cleanup();
            _gameplayFeature.TearDown();
            _gameplayFeature = null;

            _gameplayHeadsUpDisplayPresenter.Disable();
        }

        private void DestructEntities()
        {
            foreach (GameEntity entity in _gameContext.GetEntities())
                entity.isDestructed = true;
        }
    }
}

🎪 Feature система башен

Организация систем башен (TowerFeature.cs):

using Game.Towers.MergeSpirits.Systems;
using Game.Towers.SelectSpirits.Systems;
using Services.SystemsFactoryServices;

namespace Game.Towers
{
    public sealed class TowerFeature : Feature
    {
        public TowerFeature(ISystemFactory systems)
        {
            Add(systems.Create<RotateTowerSystem>());
            
            Add(systems.Create<SelectSpiritSystem>());
            
            Add(systems.Create<SpiritPlacedReactiveSystem>());

            MergeSystems(systems);
        }

        private void MergeSystems(ISystemFactory systems)
        {
            Add(systems.Create<MarkMergeableSpiritsSystem>());
            Add(systems.Create<FilterMergeableSpiritsSystem>());
            Add(systems.Create<FinilizeMergeSpiritsSystem>());
        }
    }
}

Реальный пример MVP Presenter (GameplayHeadsUpDisplayPresenter.cs):

using System;
using Entitas;
using Game.Battle;
using Infrastructure.States.StateMachine;
using Services.StaticData;
using UnityEngine;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.CheatsPanel;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.FinishPanel;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.GoldHealthPanels;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.InfoPanel;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.ObjectInfoPanel;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.PlayerAbilityPanel;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.PlayerAbilityPanel.SwapAbility;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.PlayerPanel;
using UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay.TimerPanel;
using Zenject;

namespace UserInterface.GameplayHeadsUpDisplay
{
    public class GameplayHeadsUpDisplayPresenter :
        Presenter<GameplayHeadsUpDisplayView>,
        IInitializable
    {
        private readonly ChooseTowerPanelPresenter _chooseTowerPanelPresenter;
        private readonly TowerMergePanelPresenter _towerMergePanelPresenter;
        private readonly TimerPanelPresenter _timerPanelPresenter;
        private readonly PlayerPanelPresenter _playerPanelPresenter;
        private readonly PlayerAbilityPanelPresenter _playerAbilityPanelPresenter;
        private readonly CheatsPanelPresenter _cheatsPanelPresenter;
        private readonly InfoPanelPresenter _infoPanelPresenter;
        private readonly TowerSwapAbilityPanelPresenter _towerSwapAbilityPanelPresenter;
        private readonly PausePanelPresenter _pausePanelPresenter;
        private readonly FinishPanelPresenter _finishPanelPresenter;
        private readonly ObjectInfoPanelPresenter _objectInfoPanelPresenter;
        private readonly GoldHealthPanelPresenter _goldHealthPanelPresenter;

        private readonly GameContext _gameContext;
        private readonly IGameStateMachine _stateMachine;
        private readonly IStaticDataService _staticDataService;

        private IGroup<GameEntity> _spirits;
        private IGroup<GameEntity> _humans;
        private IGroup<GameEntity> _aliveEnemies;

        private float _tickTime;

        public event Action SettingPanelActivated;
        
        // ... остальная реализация
    }
}

---

🎮 Игровые системы

🏰 Система башен

• 42 уникальные башни: 7 типов × 6 уровней каждый
• Механика слияния: Объединение башен для создания более сильных вариантов
• Стратегическое размещение: Система позиционирования на сетке
• Пути улучшения: Множественные маршруты прогрессии для каждого типа башни

Тип	Уровни	Описание	Особая способность
B (Синие)	1-6	❄️ Ледяные башни с замедлением	Заморозка врагов
D (Алмазные)	1-6	💎 Высокий урон кристальных башен	Цепная молния
Y (Жёлтые)	1-6	⚡ Быстрая стрельба молниями	Область поражения
G (Зелёные)	1-6	🌿 Природные башни с ядом	Ядовитое облако
E (Изумрудные)	1-6	💚 Сбалансированный урон	Множественный выстрел
Q (Кварцевые)	1-6	🔮 Магические башни	Телепорт врагов
R (Рубиновые)	1-6	🔥 Огненные башни с поджигом	Взрывной урон

👹 ИИ система врагов

• Поиск пути: Алгоритм A* для навигации по лабиринту
• Динамический спавн: Генерация врагов по волнам
• Поведенческий ИИ: Различные типы врагов с уникальными способностями
• Оптимизация производительности: ECS обеспечивает плавную работу с сотнями сущностей

⚔️ Боевая система

• Бои в реальном времени: Плавные сражения на 60fps
• Типы урона: Физический, магический, элементальный урон
• Статусные эффекты: Заморозка, поджиг, отравление, замедление
• Система комбо: Синергии и комбинации башен

---

🛠️ Технологический стек

Категория	Технология	Назначение
🎮 Движок	Unity 6000.0.38f1	Платформа разработки игр
💻 Язык	C# 10.0	Основной язык программирования
🏗️ Архитектура	Entity Component System	Производительная игровая архитектура
📦 ECS Framework	Entitas	Генерация кода и реализация ECS
🔌 Dependency Injection	Zenject (Extenject)	Модульная организация кода
🎨 UI Pattern	MVP (Model-View-Presenter)	Чистая архитектура UI
🔊 Аудио	Unity Audio System	Управление звуком
📱 Платформы	PC, Mac, WebGL	Мультиплатформенная поддержка

---

🎯 Слои архитектуры

ECS Layer (Scripts/ECS/)

• Components - Данные игровых объектов (здоровье, позиция, тип башни)
• Systems - Игровая логика (движение, стрельба, AI врагов)
• Features - Группировка систем по функциональности
• Contexts - Управление жизненным циклом сущностей

Infrastructure Layer (Scripts/Infrastructure/)

• States - Управление переходами между экранами
• Installers - Настройка DI контейнера
• Scene Management - Загрузка и переключение сцен

Service Layer (Scripts/Services/)

• Cross-cutting concerns - Аудио, камеры, ассеты, сохранения
• Провайдеры - Абстракция над Unity API
• Фабрики - Создание игровых объектов

Presentation Layer (Scripts/UserInterface/)

• MVP паттерн - Разделение UI логики от данных
• Презентеры - Бизнес-логика интерфейса
• Представления - Unity UI компоненты

---

🔧 Особенности реализации

Модульность

Каждая игровая механика (башни, враги, боевка) выделена в отдельную Feature с собственными компонентами и системами.

Кастомные инструменты

• MazeDesigner - Редактор лабиринтов в Unity Editor
• Entitas CodeGeneration - Автогенерация ECS кода
• Visual Debugging - Отображение состояний систем

Разделение ответственности

• Игровая логика отделена от представления
• Сервисы изолированы через интерфейсы
• Конфигурация вынесена в ScriptableObjects

---

📚 Техническая реализация

ECS в действии

Использование Entity Component System для управления игровыми объектами, где каждая башня, враг или снаряд представлены как сущность с набором компонентов.

MVP архитектура UI

Каждая панель интерфейса разделена на View (Unity UI), Presenter (логика) и Model (данные из ECS). Это обеспечивает тестируемость и переиспользование.

Dependency Injection

Все сервисы и зависимости управляются через Zenject контейнер, что позволяет легко подменять реализации и тестировать компоненты изолированно.

State Management

Игровые состояния (меню, загрузка, геймплей) управляются через паттерн State Machine с чёткими переходами между состояниями.

---

🔍 Исходный код tower defense игры с современной архитектурой

🎮 Играть • 📖 Архитектура • 🔧 Реализация