[Unity插件]A* Pathfinding Project：简易教程(一)

原文链接：http://arongranberg.com/astar/docs/getstarted.php

插件下载地址：http://pan.baidu.com/s/1eROqaB4

题外话：最近想学习一下A*插件，由于在网上没有发现什么比较详细的教程，所以就只能上官网了。这是第一次看这么长的英语文章，翻译得不好，请见谅！

概述：

A*插件的核心脚本就是”astarpath.cs”，所以如果你想使用A*插件进行寻路，那么场景中一定要有一个”astarpath.cs”(并且一个场景仅有一个)。可以通过Component->Pathfinding->Pathfinder添加”astarpath.cs”。

第二重要的脚本就是”seeker.cs”，每一个需要寻路的物体最好要有这个脚本(不是一定要添加，但是有了可以让寻路更加简单)。

然后就是一个名叫"SimpleSmoothModifier.cs"的脚本，它可以让路径更加圆滑、简单，它要跟"seeker"脚本一起添加到同一个物体上。

1.创建一个新场景，创建一个plane，位置(0,0,0)，缩放(10,10,10)。创建一个新层(edit->project settings->tags and layers)，命名为”Ground”，把plane设为”Ground”，创建一些cube作为障碍物，把这些cube设为新的层”Obstacles”。

 

2.创建一个新GameObject，命名为A*，添加"AstarPath"脚本。脚本中最重要的是两个东西是“Graphs”和下方的“Scan”按钮。“Graphs”包含了所有的寻路图，最多可以有16个，但是一般1到2个已经足够了。其中主要的两个是”Grid Graph”(以格子的方式生成节点)和”Navmesh”(在可行走的区域生成mesh)。“Scan”按钮用来更新寻路图。

 

3.点击”Grid Graph”，Grid graph会产生一系列的格子，大小为width * height，这个网格可以放在场景中的任何地方，也可以进行旋转。“Node Size”可以设置格子的大小，这里先设为1。注意有一个由5个点组成的正方形图标，点击它的左下方，此时图标那一行前面的文字会变为”Bottom-Left”，设为(-50,-0.1,-50)。其中y方向设置为-0.1是为了避免产生浮点错误，因为地面plane的y向坐标是0，如果寻路图也是y向坐标也为0的话，在进行高度检测的raycast的时候，会产生问题。所以确保寻路图的y要略小于地面的y。为了网格可以适应我们的场景，调整Width和Depth，均为100。(在实际设置中好像有点问题，总之就是让网格跟plane大小适应就是了，可以通过"Scan"进行刷新)

高度检测

4.为了把寻路的node放置到场景中的正确高度，一般向下发射一束射线来进行检测，寻路node会被放置到碰撞点的位置。我们将mask设置为Ground，因为只希望寻路节点与Ground进行检测。如果射线没有发生碰撞，说明检测的物体没有设置为“Ground”，又或者上面的第三点中y设为了0。

 

碰撞检测

5.当node被放置好后，它就会被用来检测是否可行走，一般可以使用sphere,capsule或ray来进行碰撞检测(这里指的是用Physics.CapsuleCast或者Physics.SphereCast模拟AI对象)。Capsule会使用和AI对象一样的半径和高度来进行碰撞。为了让AI对象和障碍物有一些边缘，这里将Capsule的半径设置为2.另外将碰撞检测的layer设置为Obstacles，因为不想让地面成为障碍。点击底部的Scan，我们就可以看到grid Graph的生成了。

 

添加AI

6.创建一个capsule，添加”Character Controller”部件，放到plane上。添加”Seeker”部件，Seeker脚本是一个帮助类的脚本，用来将其他脚本的寻路请求进行处理，它也可以处理Path modifier（一般是对寻路结果进行圆滑处理的脚本）。接下来将会写一个脚本用于寻路，当然你也可以用插件内置的脚本。A* 插件自带了两个AI脚本用于挂接到对象上进行寻路：AIPah可适用于任何类型的寻路图；而RichAI主要适用于NavMesh类型。

 

让物体寻路

7.seek脚本中有一个重要的方法：function StartPath (Vector3 start, Vector3 end, OnPathDelegate callback = null) : Path。参数是开始位置，结束位置，回调函数。其中OnPathDelegate是一个委托，被调用的函数类似于"void SomeFunction (Path p)"

脚本如下：

using UnityEngine;
using System.Collections;
//Note this line, if it is left out, the script won't know that the class 'Path' exists and it will throw compiler errors
//This line should always be present at the top of scripts which use pathfinding
using Pathfinding;
public class AstarAI : MonoBehaviour
{
    public Transform target;
    public void Start()
    {
        //Get a reference to the Seeker component we added earlier
        Seeker seeker = GetComponent();

        //Start a new path to the targetPosition, return the result to the OnPathComplete function
        seeker.StartPath(transform.position, target.position, OnPathComplete);
    }

    public void OnPathComplete(Path p)
    {
        Debug.Log("Yay, we got a path back. Did it have an error? " + p.error);
    }
}

把这个脚本添加到要寻路的物体上，给target赋值，点击"Play"后，你应该会看到一条绿色的线，这就是寻路的路径了，此时物体还不会动。

如果没有看到绿线，检查一下"Seek"的脚本的"Show Gizmos"有无勾上。又或者可能是unity版本的原因，使Gizmos画出来的线被隐藏在plane下面了。

可以看到画出来的线很不圆滑，后面会进行美化的。

设置回调的方式也可以是这样：

//OnPathComplete will be called every time a path is returned to this seeker
seeker.pathCallback += OnPathComplete;
//So now we can omit the callback parameter
seeker.StartPath (transform.position,targetPosition); 

注意上面的方法添加回调后，当你要移除或者摧毁该脚本，要：

 public void OnDisable () {
    seeker.pathCallback -= OnPathComplete;
}

回调后我们可以通过Path p得到计算后的路径，我们可以用它做什么呢？

计算后的路径有两个重要的list。

1.Path.vectorPath是一个Vector3的list，保存着每一个路径点的位置。

2.Path.path是一个node的list，保存着每一个路径点的node。

然后拓展一下上面的脚本：

using UnityEngine;
using System.Collections;
//Note this line, if it is left out, the script won't know that the class 'Path' exists and it will throw compiler errors
//This line should always be present at the top of scripts which use pathfinding
using Pathfinding;
public class AstarAI : MonoBehaviour
{
    //The point to move to
    public Transform target;

    private Seeker seeker;
    private CharacterController controller;

    //The calculated path
    public Path path;

    //The AI's speed per second
    public float speed = 100;

    //The max distance from the AI to a waypoint for it to continue to the next waypoint
    public float nextWaypointDistance = 3;

    //The waypoint we are currently moving towards
    private int currentWaypoint = 0;

    public void Start()
    {
        seeker = GetComponent();
        controller = GetComponent();

        //Start a new path to the targetPosition, return the result to the OnPathComplete function
        seeker.StartPath(transform.position, target.position, OnPathComplete);
    }

    public void OnPathComplete(Path p)
    {
        Debug.Log("Yay, we got a path back. Did it have an error? " + p.error);
        if (!p.error)
        {
            path = p;
            //Reset the waypoint counter
            currentWaypoint = 0;
        }
    }

    public void FixedUpdate()
    {
        if (path == null)
        {
            //We have no path to move after yet
            return;
        }

        if (currentWaypoint >= path.vectorPath.Count)
        {
            Debug.Log("End Of Path Reached");
            return;
        }

        //Direction to the next waypoint
        Vector3 dir = (path.vectorPath[currentWaypoint] - transform.position).normalized;
        dir *= speed * Time.fixedDeltaTime;
        controller.SimpleMove(dir);

        //Check if we are close enough to the next waypoint
        //If we are, proceed to follow the next waypoint
        if (Vector3.Distance(transform.position, path.vectorPath[currentWaypoint]) < nextWaypointDistance)
        {
            currentWaypoint++;
            return;
        }
    }
}

然后运行游戏，物体就会移动了。注意路径点不是连续的，当物体离下一个路径点小于nextWaypointDistance时才会继续前进。最后物体会停在离目标前的一段距离，这是因为对于终点，我们需要进行特殊处理，但脚本还没有进行处理。

路径平滑

8.这时要用到内置的脚本"Path Modifiers"，要加在有"seeker"脚本的物体上。(不过好像找不到这个名字的脚本，也可以通过Components–>Pathfinding–>Modifiers–>Simple Smooth添加脚本)。平滑的原理就是将一段段的小路径继续细分，让路径点之间的距离缩小。这里先将Max Segment Length设为1，Iterations设为5，Strength设为0.25。运行之后会发现绿线更加平滑了。

最后：因为使用上面的脚本进行寻路并不完美，而且每一次都要写脚本的话会很麻烦，所以直接为要寻路的物体添加"AIPath"脚本，赋值target，效果会更好！上面的脚本就当理解一下内部就好了！