UnityAStar算法入门解析（A*算法寻路）
A*算法广泛用于MMORPG游戏的寻路功能，本人在B站Up主唐老湿的视频中学习了一段时间，总结出其原理和实现过程。
视频链接
公式：f(寻路消耗)= g(自身离起点距离)+ h(自身离终点距离)
原理：
将地图分成若干个方块(结点)，从起点周围的8个结点找到不是位于地图边缘和障碍物的结点，放到开启列表中，再从开启列表中找出f值最小的结点，放入关闭列表中；重复执行该步骤，直到起点等于终点为止。
此时，关闭列表存放的就是最短路径，从最后一个结点开始判断自身有无父结点，有的话就存放到新的列表path中。最后反转path列表，得到的就是由起点到终点的结点路径。
图片解析：
下面是代码以及效果图片展示：
**AStarManager：**用于A*核心算法和主要逻辑的实现
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class AStarManager
{
private static AStarManager instance;
public static AStarManager Instance
{
get
{
if (instance == null)
instance = new AStarManager();
return instance;
}
}
/// **AStarNode：**用于定义每个结点的基本属性
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public enum E_Node_Type
{
//可以走的地方
Walk,
//障碍物
Stop,
}
public class AStarNode
{
//格子对象的坐标
public int x;
public int y;
//寻路消耗
public float f;
//离起点的距离
public float g;
//离终点的距离
public float h;
//父对象
public AStarNode father;
//格子类型
public E_Node_Type type;
/// **TestAStar：**用来演示A*寻路的效果
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class TestAStar : MonoBehaviour
{using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class TestAStar : MonoBehaviour
{
//实例化cube的起始点位置
public int beginX = -3;
public int beginY = -3;
//每个cube的偏移量
public int offsetX = 2;
public int offsetY = 2;
//地图的大小
public int mapW = 5;
public int mapH = 5;
//结点的开始位置和结束位置
private Vector2 beginPos = Vector2.right * -1;
private Vector2 endPos = Vector2.right * -1;
//存放最短路径
List<AStarNode> list = new List<AStarNode>();
//存放cube
private Dictionary<string, GameObject> cubes = new Dictionary<string, GameObject>();
// Start is called before the first frame update
void Start()
{
//初始化地图信息
AstarManager.Instance.InitMapInfo(mapW, mapH);
//创建cube
for (int i = 0; i < mapW; ++i)
{
for (int j = 0; j < mapH; ++j)
{
GameObject obj = GameObject.CreatePrimitive(PrimitiveType.Cube);
obj.transform.position = new Vector3(beginX + i * offsetX, beginY + j * offsetY, 0);
obj.name = i + "_" + j;
//将cube存放到字典中
cubes.Add(obj.name, obj);
//遍历结点列表，把是障碍物的结点变为红色
AStarNode node = AstarManager.Instance.nodes[i, j];
if (node.type == NodeType.Stop)
{
obj.transform.GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.red;
}
}
}
}
// Update is called once per frame
void Update()
{
if (Input.GetMouseButtonDown(0))
{
RaycastHit hitInfo;
Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
if(Physics.Raycast(ray,out hitInfo, 100))
{
//将上一次的路径变回白色
if (beginPos == Vector2.right * -1)
{
if (list != null)
{
for (int i = 0; i < list.Count; ++i)
{
cubes[list[i].x + "_" + list[i].y].GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.white;
}
}
//将点击的位置变成黄色
string[] strs = hitInfo.collider.gameObject.name.Split('_');
beginPos = new Vector2(int.Parse(strs[0]), int.Parse(strs[1]));
hitInfo.collider.gameObject.GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.yellow;
}
else
{
string[] strs = hitInfo.collider.gameObject.name.Split('_');
endPos = new Vector2(int.Parse(strs[0]), int.Parse(strs[1]));
//从结点管理器中获取最短路径
list = AstarManager.Instance.FindPath(beginPos, endPos);
//将路径变为绿色
if (list != null)
{
for (int i = 0; i < list.Count; ++i)
{
cubes[list[i].x + "_" + list[i].y].GetComponent<MeshRenderer>().material.color = Color.green;
}
}
//下次点击的时候更新起点位置
beginPos = Vector2.right * -1;
}
}
}
}
}
最终寻路效果图片：
