有限状态机[第3部分]

这是我们FSM的最终博客教程。我们将回顾第一部分讨论的内容，并实施我们之前所做的FSM系统。

只是回顾前面的部分：

这将是我们FSM的循环。首先，我们初始化FSM，创建状态，创建动作，并将它们全部映射在一起。在我们映射它们之后，我们现在将启动FSM并指示AI将开始的状态。现在，AI将更改为特定状态，FSM将初始化操作，更新它直到操作完成并发送指示操作已完成的事件。最后，FSM将返回并更改状态。

现在是时候实施它们了。

 

让我们创建一个TextAction，以便我们第一手看到FSM系统。

让我们首先导入Common.FSM，以便我们可以使用我们的FSM系统，并让这个类继承FSMAction类。

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using UnityEngine ; using System . Collections ; using Common . FSM ;   public class TextAction : FSMAction { }

现在让我们为这个特定的动作编写变量和构造函数。

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private string textToShow ; private float duration ; private float cachedDuration ; private string finishEvent ;   public TextAction ( FSMState owner ) : base ( owner ) { }   public void Init ( string textToShow , float duration , string finishEvent ) { this . textToShow = textToShow ; this . duration = duration ; this . cachedDuration = duration ; this . finishEvent = finishEvent ; }

textToShow是我们将在更新时在控制台中打印出来的字符串。持续时间是此操作的长度，而finishEvent是转换到另一个状态的调用。

让我们覆盖FSMAction的虚函数，以便FSM可以调用它们。

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public override void OnEnter ( ) { if ( duration <= 0 ) { Finish ( ) ; return ; } }   public override void OnUpdate ( ) { duration -= Time . deltaTime ;   if ( duration <= 0 ) { Finish ( ) ; return ; }   Debug . Log ( textToShow ) ; }   public override void OnExit ( ) {   }   public void Finish ( ) { if ( ! string . IsNullOrEmpty ( finishEvent ) ) { GetOwner ( ) . SendEvent ( finishEvent ) ; } duration = cachedDuration ; }

OnEnter将处理开始操作时我们想要做的所有事情。就像MonoBehaviour中的Start（）一样，我们将在此阶段初始化我们的操作。更新将由FSM的动作处理器调用，该动作处理器由FSM的Update函数调用，并由我们的AI类调用。退出当然，将是我们完成一项行动后我们将要做的事情。就个人而言，我宁愿有一个完成功能，将发送事件。

 

现在我们已经采取了行动，让我们制作AI。

让我们创建一个空的，它将保存我们的AI脚本。

创建一个空的后，让我们创建一个脚本来实现我们的FSM系统和我们所做的动作。

让我们为AITest制作两个FSMStates和两个FSMAction。不要忘记导入Common.FSM，否则我们将无法使用我们制作的FSM系统。

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using UnityEngine ; using System . Collections ; using Common . FSM ;   public class AITest : MonoBehaviour { private FSM fsm ; private FSMState PatrolState ; private FSMState IdleState ; private TextAction PatrolAction ; private TextAction IdleAction ; }

同样，fsm将成为我们状态机的引擎，我们将有两种状态，PatrolState和IdleState。这取决于你如何命名它们。最后，我们将有两个文本操作，每个状态一个，PatrolAction和IdleAction。

现在让我们在Start（）函数中创建FSM，States和Actions。

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private void Start ( ) { fsm = new FSM ( "AITest FSM" ) ; IdleState = fsm . AddState ( "IdleState" ) ; PatrolState = fsm . AddState ( "PatrolState" ) ; PatrolAction = new TextAction ( PatrolState ) ; IdleAction = new TextAction ( IdleState ) ; }

首先，我们将初始化FSM，然后添加新状态。请记住，FSM.AddState（）返回FSMStates，以便我们不必声明新的FSMState，并将它们添加到FSM。

现在我们有状态和动作，现在让我们映射一切，并为每个转换添加事件ID。

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//This adds the actions to the state and add state to it's transition map PatrolState . AddAction ( PatrolAction ) ; IdleState . AddAction ( IdleAction ) ;   PatrolState . AddTransition ( "ToIdle" , IdleState ) ; IdleState . AddTransition ( "ToPatrol" , PatrolState ) ;

当事件发送到状态时，我们将PatrolState映射到IdleState，反之亦然。我们现在初始化我们的行动。

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//This initializes the actions PatrolAction . Init ( "AI on patrol" , 3.0f , "ToIdle" ) ; IdleAction . Init ( "AI on Idle" , 2.0f , "ToPatrol" ) ;

第一个属性是字符串，将是我们操作的输出，第二个属性将确定操作的持续时间，最后一个属性将是操作完成后将发送的事件。

请记住，这里的所有内容都在启动功能中。现在让我们尝试通过调用FSM.Start（）和FSM.Update（）来使FSM工作;

1 2	//Starts the FSM fsm . Start ( "IdleState" ) ;

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private void Update ( ) { fsm . Update ( ) ; }

同样，在Start（）下的所有初始化之后调用fsm.Start（）。现在让我们将AITest附加到我们之前创建的空游戏对象，然后在编辑器中按“播放”。

最后，看看自动化发生了！

AI将每2秒打印一次空闲，并且每3秒巡逻一次。

 

现在让我们把它带到另一个层面。让我们制作一个移动的对象，同时在控制台中打印出字符串。但是我们不会在一个行动中做到这一点。我们将创建另一个将添加到同一状态的操作。

让我们创建一个名为AITestTwo的脚本。

让我们创建另一个名为MoveAction的动作。这将是移动物体的通用动作。

打开MoveAction.cs，让我们编写动作。

 

MoveAction.cs不同，我们必须引用对象的变换，以便动作可以移动它。

 

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using UnityEngine ; using System . Collections ; using Common . FSM ;   public class MoveAction : FSMAction { private Transform transform ; private Vector3 positionFrom ; private Vector3 positionTo ; private float duration ; private float cachedDuration ; private string finishEvent ; private float journeyLength ; private float polledTime ;     public MoveAction ( FSMState owner ) : base ( owner ) { }   public void Init ( Transform transform , Vector3 from , Vector3 to , float duration , string finishEvent = null ) { this . transform = transform ; this . positionFrom = from ; this . positionTo = to ; this . duration = duration ; this . cachedDuration = duration ; this . finishEvent = finishEvent ; this . journeyLength = Vector3 . Distance ( this . positionFrom , this . positionTo ) ; this . polledTime = 0 ; } }

我们来讨论这些属性。如上所述，我们需要在此操作中引用对象的变换，因为我们希望此操作移动对象，而不是AI类。非常自我解释，Vector3来自和。同样，动作的持续时间和结束事件。

正如您所看到的，我们有两个未包含在Init（）属性中的变量，即journeyLength和polledTime。稍后我们将它们用于Vector3.Lerp函数。轮询时间将包含在我们稍后的计算中。

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public override void OnEnter ( ) {   if ( duration <= 0 ) { Finish ( ) ; return ; }   SetPosition ( this . positionFrom ) ; }   public override void OnUpdate ( ) { polledTime += Time . deltaTime ; duration -= Time . deltaTime ;   if ( duration <= 0 ) { Finish ( ) ; return ; }   SetPosition ( Vector3 . Lerp ( this . positionFrom , this . positionTo , Mathf . Clamp ( polledTime / cachedDuration , 0 , 1 ) ) ) ; }   private void Finish ( ) { if ( ! string . IsNullOrEmpty ( finishEvent ) ) { GetOwner ( ) . SendEvent ( finishEvent ) ; }   SetPosition ( this . positionTo ) ; this . polledTime = 0 ; duration = cachedDuration ; this . journeyLength = Vector3 . Distance ( this . positionFrom , this . positionTo ) ; }   private void SetPosition ( Vector3 position ) { this . transform . position = position ; }

现在我们为位置添加了一个辅助函数，它是SetPosition（），使我们更容易。同样，OnEnter（）初始化动作，OnUpdate（）将执行Lerp函数。这也是我们计算Lerp函数所需比率的地方。当操作完成时，我们将对象设置为所需的最终位置，并重置我们的变量。

 

现在，我们来设置第二个AI。

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using UnityEngine ; using System . Collections ; using Common . FSM ;   public class AITestTwo : MonoBehaviour { private FSM fsm ; private FSMState MoveLeftState ; private FSMState MoveRightState ; private TextAction MoveLeftTextAction ; private TextAction MoveRightTextAction ; private MoveAction MoveLeftAction ; private MoveAction MoveRightAction ;   private void Start ( ) { fsm = new FSM ( "AITest FSM Two" ) ; MoveLeftState = fsm . AddState ( "MoveLeftState" ) ; MoveRightState = fsm . AddState ( "MoveRightState" ) ; MoveLeftTextAction = new TextAction ( MoveLeftState ) ; MoveRightTextAction = new TextAction ( MoveRightState ) ; MoveLeftAction = new MoveAction ( MoveLeftState ) ; MoveRightAction = new MoveAction ( MoveRightState ) ;   //This adds the actions to the state and add state to it's transition map MoveLeftState . AddAction ( MoveLeftTextAction ) ; MoveLeftState . AddAction ( MoveLeftAction ) ; MoveRightState . AddAction ( MoveRightTextAction ) ; MoveRightState . AddAction ( MoveRightAction ) ;   MoveLeftState . AddTransition ( "ToRight" , MoveRightState ) ; MoveRightState . AddTransition ( "ToLeft" , MoveLeftState ) ;   //This initializes the actions MoveLeftTextAction . Init ( "AI moving left" , 1.0f , "" ) ; MoveRightTextAction . Init ( "AI moving right" , 1.0f , "" ) ; MoveLeftAction . Init ( this . transform , new Vector3 ( 1 , 0 , 0 ) , new Vector3 ( - 1 , 0 , 0 ) , 1.0f , "ToRight" ) ; MoveRightAction . Init ( this . transform , new Vector3 ( - 1 , 0 , 0 ) , new Vector3 ( 1 , 0 , 0 ) , 1.0f , "ToLeft" ) ;   //Starts the FSM fsm . Start ( "MoveLeftState" ) ; }   private void Update ( ) { fsm . Update ( ) ; } }

我们现在每个州都有两个行动。FSM现在将在一个状态下更新两个操作。我们在这里所做的与我们在TextAction.cs上所做的完全相同。我们创建了类的实例，将操作添加到状态，并添加了对这些状态的转换和调用，并初始化了操作。

现在让我们来玩，希望它能正常运行。

如您所见，AI现在正在同时执行操作。您可以混合不同的操作并将其动态添加到所需的状态。

这有什么好处，你可以添加很多动作并将它们包含在一个状态中并同时执行它们。虽然如果你在移动设备上会导致一些性能问题。我建议的是，当你将它用于移动时，为了安全起见，只需同时做至少1或2个动作。我没有对移动设备进行过真正的测试。

就这样，我们已经完成了动态FSM教程。我希望这对你的游戏有所帮助。你可以在任何游戏中以任何方式使用它。无论您是在UI，GameObjects还是其他任何需要的地方使用它。如果您有任何疑问，请记得发表评论，我很乐意尽快回复！

FSM是一个非常重要的主题，分为三个部分，所以如果你想要更好地理解它，这里有一些与FSM相关的文章和实现。我相信这些将进一步解释FSM：

• 来自Unity3D Wiki的FSM
• Funtastic的Unity3D FSM
• 维基的FSM
• Unity Gem

如果您想查看整个项目，这是Unity包的链接。

这是我们在整个过程中创建的脚本的链接。