一、RecastNavigation详解
RecastNavigation定义:
RecastNavigation是一个导航寻路工具集,使用邻接的凸多边形集合描述一个3D场景,A*寻路算法使3D场景的可达性得到保证。
Polygon是Detour的基本寻路单元,在Poly(Polygon凸多边形)中,任意两个点是可以直线到达的。
github:https://github.com/recastnavigation/recastnavigation
RecastNavigation功能:
能表达一个3D场景;
能接近精确的赋予游戏对象3维坐标属性;
能判断3D场景表面2个点的可达性;
能动态改变3D场景地形。
RecastNavigation内容:
NavMesh(导航网格寻路)= 邻接的凸多边形(Recast) + A*寻路(Detour)
1、Recast,用于生成邻接的凸多边形集合数据,使用参照示例:RecastDemo/Sample_SoloMesh.cpp
① Solo Mesh,纯粹的邻接凸多边形集合。
② Tile Mesh,基于Tile划分的N个邻接凸多边形集合。
③ Temp Obstacles,支持动态障碍物的,基于tile划分的N个邻接的凸多边形集合。
2、Detour,基于邻接的凸多边形集合的A*寻路算法,示例参照:RecastDemo/NavMeshTesterTool.cpp
*RecastNavigation的所有操作都是基于地表面的,对于空中对象的交互是无法完成的,这时可以结合其他引擎,如physx进行对象的空中交互。
源码结构:
DebugUtils 调试
Detour 利用导航网格做寻路操作。导航网格可以使Recast生成的,也可以是其他工具生成的。
DetourCrowd 提供群体寻路行为的功能
DetourTileCache Tile缓存
Recast 根据提供的模型生成用于寻路的导航网格
RecastDemo 展现Recast、Detour提供的功能的Demo
Test 测试
SoloMesh生成过程(RecastDemo/Sample_SoloMesh.cpp中handleBuild函数),导航网格生成步骤:
场景模型体素化(Voxelization),或者叫光栅化(Rasterization)。
过滤可行走表面(Walkable Suface)
区域生成(Region)
轮廓生成(Contour边缘)
轮廓网格生成(Poly Mesh)
三角形化(Triangulation)生成细节网格(Detailed Mesh)
二、RecastNavigation构建
RecastNavigation使用Premake5构建,需要自行安装,如果使用make进行构建,需要编写Makefile。
Premake下载地址:https://premake.github.io/download.html
Windows下使用vs编译
1、RecastNavigation依赖于SDL库,下载SDL源码,解压到RecastNavigation/RecastDemo/Contrib/目录下
2、进入SDL/VisualC/目录,打开开解决方案,编译在SDL/VisualC/Win32/Debug下生成 SDL2.dll、SDL2.lib、SDL2main.lib
3、复制到SDL/lib/x86下,实际上这些文件下载的时候已经存在了,不需要2中的步骤
4、下载premake5.exe到工程目录RecastNavigation/RecastDemo/下,cmd命令行进入此目录,执行premake.exe vs2017 premake5.lua,生成解决方案在RecastNavigation/RecastDemo/build/下。
5、打开解决方案,在RecastNavigation/RecastDemo/Bin/下生成RecastDemo.exe可执行文件
Linux下编译
1、git clone https://github.com/recastnavigation/recastnavigation.git
2、安装SDL,OpenGL
SDL要编译
进入目录 ./configure make make install
OpenGL可以通过命令安装
yum install mesa-libGL-devel.x86_64
yum install mesa-libGLU-devel.x86_64
设置环境变量export PKG_CONFIG_PATH=SDL目录,否则make的时候找不到SDL.h文件
3、cd recastnavigation/RecastDemo/
4、premake5 gmake
5、cd Build/gmake/
6、make
三、相关知识
1、包围球:
......
2、AABB包围盒:
xmin < x < xmax
ymin < y < ymax
zmin < z < zmax
顶点 (xmin, ymin, zmin),(xmax, ymax, zmax)
中心点
float center()
{
center[0] = (min[0] + max[0]) * 0.5;
center[1] = (min[1] + max[1]) * 0.5;
center[2] = (min[2] + max[2]) * 0.5;
return center;
}
3、OBB包围盒:
......
地形建模方法:
grid(方格)
waypoint(路径点)
navmesh(导航网格)
四、服务器使用RecastNavigation
1、从Unity导出场景,使用navigation寻路组件bake完成生成好的导航网格(navmesh),生成recast可识别的obj文件。
2、使用RecastNavigation加载场景,并验证其正确性。
// 这里要用到Sample_TileMesh.h中结构体
struct NavMeshSetHeader
{
int magic;
int version;
int numTiles;
dtNavMeshParams params;
};
struct NavMeshTileHeader
{
dtTileRef tileRef;
int dataSize;
};
// 打开读取客户端生成的NavMesh文件
FILE* fp = fopen(navameshpath, "rb");
if (!fp) return 0;
NavMeshSetHeader meshHeader;
size_t len = fread(&meshHeader, sizeof(NavMeshSetHeader), 1, fp);
f (len != 1 || meshHeader.magic != NAVMESHSET_MAGIC || meshHeader.version != NAVMESHSET_VERSION)
{
fclose(fp);
return 0;
}
dtNavMesh* dtMesh = dtAllocNavMesh();
if (!dtMesh)
{
fclose(fp);
return 0;
}
dtStatus dtStatus = dtMesh->init(&meshHeader.params);
if (dtStatusFailed(dtStatus)
{
fclose(fp);
return 0;
}
// 读取所有Tiles,获取MeshQuery对象,下一步可以用MeshQuery对象进行寻路
for (int i =0; i < meshHeader.numTiles; ++i)
{
NavMeshTileHeader tileHeader;
len = fread(&tileHeader, sizeof(NavMeshTileHeader), 1, fp)
......
}
3、Detour驱动AI寻路。
参考资料:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/35100455 RecastNaviagtion
https://cloud.tencent.com/developer/article/1006053
http://chenshungen.cn/%E6%B8%B8%E6%88%8F%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A83d%E5%AF%BB%E8%B7%AF%E5%BA%94%E7%94%A8-recastnavigation/
未完待续 ......