[Unity3D插件系列]-A* Pathfinding Project 学习(一）

一直想在Demo中使用Unity3D自带的寻路模块，但是遇到一些问题：

        需求中要求游戏中的对象可以寻路的同时，成为其他对象的障碍，我就在同一个对象上添加了NavMeshAgent和NavMeshObstacle，但是出现了对象乱动的异常情况，查了官方文档还有论坛，没有对这种同时添加并起作用的情况有明确的解决方案；这时只能求助于其他寻路插件了，A* Pathfinding Project看起来还不错，考虑学习下。

1. 场景准备

        先建立一个scene

添加一个plane，让其坐标处于(0,0,0)，并三方向scale都为10

        添加一个新的layer，命名为Ground，并将上面建立的plane设置为Ground层

        在plane上添加若干个box作为障碍物，添加一个新的layer，命名为Obstacles, 将这些box都归为这个Obstacles层

 2.加入A*

        创建一个空的GameObject，命名为A*, 从Components–>Pathfinding–>Pathfinder中添加插件脚本AstarPath。可以再AstarPath的观察器中看到它被分为几个部分，其中最重要的区域是Graphs区域和底部的Scan区域，Graphs区域保存了工程中所有的寻路图，最多可以有16个，但是一般1到2个已经足够了。有几类寻路图，其中最主要的有两种：Grid Pattern Graph和Navmesh Graph.

       这次就先添加Grid graph.

       就如名字所述一样，Grid graph会产生一系列的网格，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。节点尺寸设置了节点所占空间的大小，在这里设置为1;右侧有一个5个点组成的小选取控制，选择左下角的那个点，将其坐标设置为(-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，如果导航网格也是y向为0的话，在进行高度检测的raycast的时候，会产生问题。

       

      高度测试：

      为了把寻路的node放置到场景中的正确位置，一般使用从node向下发射一个射线来进行检测，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。

      碰撞测试：

      当寻路节点被放置之后，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。一般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。

      好了，都准备好了，点击底部的Scan，我们就可以看到grid Graph的生成了，可以再编辑窗口中看到辅助线显示的寻路网格，包括了可寻路的区域和障碍区域。

3. 加入AI

      以上是对场景寻路相关的基础设置，接下来要加入AI对象进行寻路。在场景里面添加一个Capsule，并给其添加一个Character Controller组件，从Components–>Pathfinding中添加Seeker脚本。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）。A* pathfinding project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只适用于NavMesh类型。

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 Vector3 targetPosition;

    private Seeker seeker;
    private CharacterController controller;

    //The calculated path
    public Path path;

    //The AI's speed per second
    public float speed = 200;

    //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, targetPosition, 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;
        }
    }

    void Update()
    {
        // see if user pressed the mouse down
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            // We need to actually hit an object
            RaycastHit hit;
            if (!Physics.Raycast(Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition), out hit, 100))
                return;
            // We need to hit something (with a collider on it)
            if (!hit.transform)
                return;

            // Get input vector from kayboard or analog stick and make it length 1 at most
            targetPosition = hit.point;

            seeker.StartPath(transform.position, targetPosition);
        }
    }

    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;
        }
    }
}

这就是一个鼠标点击场景，然后AI对象进行寻路的脚本。如果觉得路线还不太平滑，可以在Components–>Pathfinding–>Modifier中添加寻路结果的修改脚本。

        好了，这个教程到此结束。

        结语：虽然按照这个教程做了一遍，但发现有些障碍会让AI对象停滞，过不去；但如果换成它自带的AIPah就没有这个问题。