本文分享Unity中的AI算法和实现1-Waypoint

在Unity中, 我们有一些有趣且常见的AI算法可以研究和使用, 其中最常见的就是怪物的简单AI, 比如在RPG游戏里, 怪物在某些点定点巡逻, 当玩家进入检测区域时, 怪物会主动追击玩家, 追击到玩家后对玩家进行伤害, 或者在超过最大距离后脱离追击状态, 由恢复到巡逻状态.

我们接下来几篇文章会简单的实现一个基于有限状态机的怪物AI, 这篇文章是最基础的部分, 介绍Waypoint.

Waypoint顾名思义, 是用来描述点的一个抽象概念, 简单点说就是一个一个位置, 我们的怪物向这些预先设定的位置定点巡逻.

这个算法本身非常简单:

我们有一个Waypoint列表, 有一个怪物.
怪物根据顺序(可以另外定义顺序算法), 向目标点转向, 位移, 到达目标点后, 继续向下一个目标点转向和位移(也可以在这个点等待一会, 观望一番后才向下一个点前进).
到达最后一个目标点(数组最后一个元素), 切换到第一个目标点, 继续前进.

下面开始我们的示例.

创建场景

新建工程后, 往场景中拖一个Plane, 充当地面, 再拖一个Capsule充当怪物, 并给怪物创建一个眼睛, 用来表示方向, 最后调整一下整个场景的颜色(可选).

在这里插入图片描述

然后创建一个空的GameObject充当Waypoint容器, 然后创建空的子GameObject充当Waypoint, 我们可以给Waypoint节点增加Icon方便观察:

在这里插入图片描述

然后多创建几个Waypoint节点并摆好位置:

在这里插入图片描述

对应的Hierarchy如下:

在这里插入图片描述

最后创建控制脚本: MonsterContoller_Wp.cs并挂载到Monster身上.

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using Debug = UnityEngine.Debug;public class MonsterContoller_Wp : MonoBehaviour
{[SerializeField] private Transform[] m_Waypoints;[SerializeField] private float m_MoveSpeed = 10f;[SerializeField] private float m_RotateSpeed = 10f;[SerializeField] private float m_MinTargetDistance = 0.5f;/// <summary>/// 当前wp索引/// </summary>private int m_CurrentWpIndex = 0;/// <summary>/// 缓存Transform, 避免每帧使用属性获取/// </summary>private Transform m_SelfTrans;private void Start(){m_SelfTrans = transform;Application.targetFrameRate = 60;}private void Update(){var target = m_Waypoints[m_CurrentWpIndex];if (Vector3.Distance(target.position, m_SelfTrans.position) < m_MinTargetDistance){ // 已经靠近, 切换到下一个点m_CurrentWpIndex++;m_CurrentWpIndex %= m_Waypoints.Length; // 越界后从头开始target = m_Waypoints[m_CurrentWpIndex];}var targetDir = (target.position - m_SelfTrans.position).normalized;// 移动和转向m_SelfTrans.Translate(targetDir * Time.deltaTime * m_MoveSpeed, Space.World); // 匀速向forward移动Time.deltaTime * m_MoveSpeed长度的距离m_SelfTrans.rotation = Quaternion.Lerp(m_SelfTrans.rotation, Quaternion.LookRotation(targetDir), Time.deltaTime * m_RotateSpeed);}
}

代码很简单, 也有对应的注释, 这里不再赘述, 下面是效果:

在这里插入图片描述