Unity Navigation系列二 动态导航

参考
[专栏精选]Unity中动态构建NavMesh
unity2021、新旧版本同时支持的 navigation navmeshagent ai寻路 静态烘焙,动态烘焙 动态障碍物 路径画线 使用教程
Unity - 新版NavMesh动态烘培
Unity NavMesh 动态烘焙绘制与随机取点

一、静态烘焙的局限性

Unity的新版NavMesh更加易用效率更高,而且支持动态烘培,这一点特别重要,可以很简单的就实现很多之前处理起来比较复杂的功能。

比如现在有个需求,怪物追随玩家,碰到陷阱后玩家跳过,怪物无法跳过碰到陷阱则死亡,但是后续的怪物可以踩着尸体过去。

这个功能之前的实现可能是这样的:在陷阱边缘停止导航,手动控制移动,碰到陷阱死亡停留原地变成地面…现在用新版NavMesh的动态烘培,只要很少的代码就可以实现了。

在障碍变化时,导航也在重新烘培,两个坦克会绕路继续干

Navigation系统有一个官方的扩展,虽然没有直接包含在Unity引擎的安装包里,但是是Unity官方提供的。”

image.png

点击这个,就会打开https://github.com/Unity-Technologies/NavMeshComponents

二、下载使用

打开https://github.com/Unity-Technologies/NavMeshComponents,在release中选择对应的版本:

image.png

下载解压以后,可以使用Unity打开该工程。如果要在已有的工程中使用,可以将Assets/NavMeshComponents目录复制到已有工程中。另外 Assets/Examples 目录中有示例场景。

GameObject中有扩展菜单

支持unity2020、2001及以后的实验性版本。需要通过package manager > add from url > 输入“com.unity.ai.navigation”地址,回车后会自动安装该组件

三、LocalNavMeshBuilder+NavMeshSourceTag
Examples/Scenes/drop_plank
1.LocalNavMeshBuilder
image.png
  • Tracked:设置跟踪的物体
  • Size:烘焙的范围(中心点基于跟踪的物体)

上面图中那个盒子,表示的是动态烘焙的区域。我把例子改了一下,右侧红框的立方体被我挪出盒子范围,然后运行场景时,就走不上去了。

2.NavMeshSourceTag

需要动态生成NavMesh的物件添加NavMesh提供脚本NavMeshSourceTag.cs。作用是让LocalNavMeshBuilder知道这是物件是需要动态生成NavMesh的。

可以根据需要确定是否要勾选Mesh Renderer。如果该物件本身的作用就仅仅是寻路,那可以不勾选,也就是不可见。但如果该物件本身场景装饰作用,可以勾上。

运行场景时,按下空格键,会动态生成红色的板子,问题来了,红色板子要添加NavMeshSourceTag么?

public class SpawnPrefabOnKeyDown : MonoBehaviour
{
    public GameObject m_Prefab;
    public KeyCode m_KeyCode;

    void Update()
    {
        if (Input.GetKeyDown(m_KeyCode) && m_Prefab != null)
        {
            Instantiate(m_Prefab, transform.position, transform.rotation);
        }
    }
}

观察一下这个Prefab,确实有:


image.png

如图,NavMeshSourceTag脚本默认是未激活的。在Enable Iff Sleeping中,会在红木板Sleeping之后再进行激活。这个很好理解,板子还在空中,未落到地面时,不应该进入导航烘焙列表。

    void Update()
    {
        if (m_Rigidbody == null || m_Behaviour == null)
            return;

        if (m_Rigidbody.IsSleeping() && !m_Behaviour.enabled)
            m_Behaviour.enabled = true;

        if (!m_Rigidbody.IsSleeping() && m_Behaviour.enabled)
            m_Behaviour.enabled = false;
    }
3.例子4_sliding_window_infinite

这个例子,会动态生成地面和树,导航部分原理是一样的。随机生成算法的RandomInstancing值得研究。



通过Tracked属性,让这个盒子是动态移动的,这样就能控制烘焙范围,避免卡顿。另外,树和地面也不需要指定static


image.png

例子5_sliding_window_terrain是类似的,使用了地形。

四、NavMeshSurface

参考
转Unity5.6新功能动态烘焙 NavMesh之组件介绍
Unity Runtime NavMesh(运行时导航)总结,实现AI可以导航到墙壁(天花板)上

NavMeshSuface组件代表agent可以走的区域,定义世界中哪部分应该被bake成NavMesh 。一个场景中可以有多个NavMesh Surface组件。

例子1_multiple_agent_sizes


image.png
1.Collect Objects
image.png
  • All表示场景中有所物体都会拿来烘培,不管物体在哪里,在哪个层级。如下图,我在例子中Geometry层级外创建的cube,尽管NavMeshSurface是添加在Geometry上,但仍然会把这个cube当作障碍。

  • Children 只有自己及其子层级的物体才会加入烘培。这样新加的cube就不会当作障碍。


    image.png
  • Volume 指定区域内才会烘培(不管是不是自己的孩子)


    image.png
2.其它属性
  • Include Layers 可以选择用于生成NavMesh的layer。
  • Use Geometry 用于生成NavMesh的几何体
    • Render Meshes 使用物体的Mesh和Terrain数据
    • Physics Colliders 使用物体的Collider和Terrain数据(使用这个选项时,agent可以移动到物体边缘更近的地方)
五、NavMeshModifer + NavMeshModifer Volume

NavMesh Surface组件用来设置一片大范围内要被bake的物体的信息,而用NavMeshModifer组件可以对这些物体逐个进行微调。NavMesh Modifier Volume与NavMesh Modifier差不多,前者作用于对体积盒包围的所有物体(或物体的部分),后者只作用于自身及其子物体。

不过我下载的这个版本只有NavMeshModifer Volume???


image.png

Area Type 修改该物体及其所有子物体的Area类型。


image.png

Affected Agents 该组件影响的Agents。例如,你可以针对特定的Agent排除特定的障碍物。


image.png
六、NavMesh Link

NavMesh Link组件允许在两个区域间创建一条可通行的通道,NavMesh Link组件对于连接两个不同的NavMesh Surfaces是必须的。


image.png
  • Agent Type 可以使用这个NavMeshLink的Agent类型。
  • Start Point 起点。相对于GameObject的位置。
  • End Point 终点。相对于GameObject的位置。
  • Swap按钮 交换起点和终点的位置。
  • Align Transform按钮 将GameObject的位置移到起点和终点的中心,并且朝向终点的位置。
  • Width 宽度。如果为0则通过两个点连接,如果大于0通过两条线连接。
  • Cost Modifier 非负值时,通过这个链接的代价是Cost Modifier乘以终点的距离。
  • Bidirectional 双向。不勾选时只能单向寻路。
  • Area Type 设置该link的area类型。
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