动态避障 Dynamic Obstacle Avoidance

• 我们在进行实际的AI操作时，和之前的避墙会有区别，当我们在运动时或者障碍物靠近时，应该如何去避免障碍物，这里就需要用到动态避障。

• 关键思想（设置探针（Unity中使用射线），做碰撞检测）

• 探针： ahead=position+normalize（velocity）*Max_SEE_AHEAD

• Ahead为向量末端的坐标

• 与其碰撞的物体即为将要发生碰撞的障碍物。

Paste_Image.png

• Ahead的模越大，探针也就越长，就能更早的躲开障碍物。
• 虚线为避障路线

Paste_Image.png

Check for collision（碰撞检测）

• 做碰撞检测时一般使用两个探针ahead ，ahead2，ahead2为0.5的ahead，设置两个探针是为了避免障碍物已经在ahead里面的情况，因为碰撞检测是里ahead点到障碍物圆心的Distance进行判断的。

Paste_Image.png

• 注意！！！！在unity中由于使用的是射线进行检测所有在只有一根射线的时候，射线的长度就不能很长，而是尽量的短一点，以避免以上检测不到的情况（许多小障碍物会直接透过去）。

• 碰撞检测原理

Paste_Image.png

Paste_Image.png

• 当同时检测到两个障碍物的情况时，要先去判断最威胁的一个障碍物，也就是距离最近的障碍物。
  • The Closest obstacle(most threatening) is selected for calculation

Paste_Image.png

计算碰撞的操控力

Calculating the Avoidance Force

Paste_Image.png

• 在判断ahead离圆心远近时，如果离得远则给一个较小的操控力，离得近则给你一个较大的力，这里给一个恒定的力来实现。

Paste_Image.png

Avoidance force calculation. The dashed orange line shows the path the character will take to avoid the obstacle.

应用操控力

Paste_Image.png

碰撞检测的改进

Paste_Image.png

• 当避障体已经在障碍物中时的处理方法，还要对this.transform.position与圆心距离进行判断。

Paste_Image.png

• 第二种情况
  • 第二种情况发生在物体在旋转时遇到的碰撞检测

Paste_Image.png

Paste_Image.png

解决方案

Paste_Image.png

检测速度，当速度为0时，不对它添加操控力。
如果有速度，这根据这个速度的模和最大速度之间的比例进行控制。
dynamic_length的长度为0-1.