kyuskoj 发表于 2022-4-28 08:55

unity中NavMesh的静态生成与动态加载,以及踩坑与爬坑

unity 导航数据的静态生成与动态加载


本文主要描述了如何使用更加方便的 高级NavMesh构建工具,用以静态烘培&动态更新网格数据,还包括其中遇到的一些坑与爬坑指南。不包含一些基础知识描述,基础知识请看下面官方文档。

导航功能为unity内置功能,基础知识与具体各个组件功能与使用可见官方文档:
https://docs.unity.cn/cn/2020.3/Manual/Navigation.html。

高级NavMesh构建工具未内置在官方包内,需要从github导入使用。github仓库地址:
https://github.com/Unity-Technologies/NavMeshComponents。
1. 高级navmesh构建工具


工具包内主要包含这四个组件:
NavMeshSurface – 用于为一种代理类型构建和启用 NavMesh 表面。NavMeshModifier – 根据变换层次影响 NavMesh 区域类型的数据生成。NavMeshModifierVolume – 基于体积影响 NavMesh 区域类型的数据生成。NavMeshLink – 为一种Agent连接相同或不同的 NavMesh 表面。

除了上面的组件外,工具包内包含的Example工程内也有一些脚本可以方便我们使用,例如后面会说到的navmesh动态更新使用到的 NavMeshSourceTag 。
2. 静态烘培navmesh数据


使用 NavMeshSurface 组件进行静态烘培。


NavmeshSerface.png

AgentType: 选择代理类型;CollectObjects: 可选择通过体积生成或子节点生成;IncludeLayers:包含的Layer;UseGeometry:通过mesh还是collider去确认生成的范围;DefaultArea:选择默认的区域类型;OverrideVoxelSize(体素尺寸)和OverrideTileSize(瓦块尺寸)算是导航组件中常有的属性,后面会详细介绍;

最下面的Clear按钮用来清理已生成的navmesh数据;Bake用来烘焙,点击后会在同一文件夹下生成。


场景中的NavMeshSurface组件生成了导航数据


爬坑指南:

点击Bake按钮生成数据成功后,打开Navigation面板会在场景中显示已经烘焙好的导航网格。


失败和成功的情况下,场景中的显示

但很多时候由于某些操作不正确或者工具本身问题,无法正常生成数据。如果生成后场景中没有显示导航网格,那么需要检查下是否有以下情况:
NavMeshSurface组件的节点是否是在场景中。预制体中烘培的数据会生成在Assets根目录下,且如果场景中引用了预制体也无法生效;clear按钮偶尔会无法删除掉旧的烘焙数据,再次生成时会生成了重复的副本,所以需要检查不要生成过多重复导航数据;在没有以上问题的前提下,如果出现无法烘焙出数据的情况,则切换下CollectObjects选项就可以了。猜测是刷新机制有问题;
3. 动态加载navmesh数据


游戏进入时导航网格数据初始化很慢,在进入游戏时加载较大的网格数据时,普通配置的手机上甚至会出现卡住十几秒的情况。

跟着场景一次性加载较大的网格数据,除了初始化慢与占用内存外,有时候还不能很好满足业务需求。所以将较大的网格按功能分割成小块,在使用时再动态更新网格数据,也是一个必不可少的处理方式。

动态更新navmesh数据可以参考高级构建工具里的 NavMeshSourceTag 的使用,其主要逻辑分为:
挂载NavMeshSourceTag组件的节点初始化时会把该节点记录在NavMeshSourceTags中;
    void OnEnable()    {      _meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();      if (_meshFilter != null)      {            NavMeshSourceTags.Add(this);      }    }NavMeshSourceTag.Collect() 将记录的所有Tags处理为官方接口使用的NavMeshBuildSource类。
public static void Collect(ref List<NavMeshBuildSource> sources){    sources.Clear();    for (var i = 0; i < NavMeshSourceTags.Count; ++i)    {      var mf = NavMeshSourceTags;      if (mf == null) continue;      var m = mf._meshFilter.sharedMesh;      if (m == null) continue;      var s = new NavMeshBuildSource();      s.shape = NavMeshBuildSourceShape.Mesh;      s.sourceObject = m;      s.transform = mf.transform.localToWorldMatrix;      s.area = 0;      sources.Add(s);    }}
在实际的项目中,我将上面代码里的 s.area = 0; 替换为根据NavMeshSourceTag组件内新加一个变量Area,这样在组件节点上自定义,动态更新生成不同Areas的导航数据;


给官方脚本添加选择Area的功能

手动调用RefreshNavMesh(),具体逻辑见代码与注释
    // 根据第一步中收集的Tag生成List<NavMeshBuildSource>数据    NavMeshSourceTag.Collect(ref _sources);    // 填写navmesh构建设置参数    NavMeshBuildSettings defaultBuildSettings = NavMesh.GetSettingsByID(0);    defaultBuildSettings.agentRadius = 0.01f;    defaultBuildSettings.voxelSize = 0.001f;    defaultBuildSettings.overrideVoxelSize = true;    // navmesh可构建空间,空间内包含的才可生成导航数据    var bounds = QuantizedBounds();    // 选择异步或者同步更新navmesh    if (isAsync)    {      return NavMeshBuilder.UpdateNavMeshDataAsync(_navMesh, defaultBuildSettings, _sources, bounds);    }    else    {      NavMeshBuilder.UpdateNavMeshData(_navMesh, defaultBuildSettings, _sources, bounds);      return null;    }
爬坑指南:

游戏运行中,如果动态更新发现场景中没有生成导航数据,则需要检查以下部分:
上面步骤3的代码中,bounds范围是否包含需要动态更新的节点;异步更新不会立即更新,需要一定的时间处理;
优化


todo voxelSize和tiledSize对性能的影响
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