Unity Navigation 简单介绍

ainatipen · 发表于 2022-4-22 14:32

内容基本是 Unity 手册的删减翻译，主要用于个人学习记录。
一、四大组件

二、运行原理

自动移动两个问题：如何寻路；如何移动。
寻路更加全局、静态，考虑整个场景；移动更加局部、动态，只考虑方向和如何避免障碍。
可行走区域

可行走区域用多个凸多边形描述，多边形内两点之间没有障碍物。
寻路

起点和终点会映射到最近的多边形，寻路时会从起点开始检索所有相邻的多边形以寻找终点多边形，最终形成一个多边形序列。
Unity 采用 A* 算法。
跟随路径

从起点至终点的多边形序列被称为 corridor(走廊)。
寻路移动总是转向下一个多边形的可见转角。只有一个 agent 的情况下，能很容易的找出所有多边形的转角，并按照线段移动。但有多个 agent 的情况下，为了避免互相碰撞则容易出错。
转向逻辑会获取下一个拐角位置，并计算出方向和速度。
避开障碍

选择一个新的方向和速度，平衡移动至期望方向和避免未来碰撞。
Unity 使用 RVO 进行碰撞预测和避免。
移动

Unity 使用简单动力学模型，允许加速度以更自然、平滑。
可以将速度从模拟代理提供给动画系统，以使用 root motion 或导航系统进行处理。
一旦 agent 用任意一种方式移动后，坐标被限制在 NavMesh 上移动。
全局和局部

全局：地图定位 --> 寻路 --> 走廊 (均通过 NavMesh 实现)
局部：转向 --> 障碍避免 --> 移动 --> 更新走廊 --> 转向 --> (循环...)

全局导航是为了在场景中找出走廊，寻路需要巨大的算力和内存开销。
局部导航计算如何高效的向转角移动，同时避免碰撞，能局部的调整 agent 的位置移动。
三、静态障碍与非静态障碍

当障碍物为设置为静态，其应该影响全局导航，即 NavMesh.
改变 NavMesh 的情况被称为 carving(雕刻)，该过程会检测接触网格的障碍物部分并雕刻孔，即标记为不可达。这是开销很大的过程，因此移动障碍应该由障碍避免处理。

非静态障碍物，将由障碍避免处理， agent 会进行局部预测并避免。
由于此过程是局部的，只会考虑下一刻的障碍物，不能躲开陷阱或挡住路径的障碍物。
四、大致使用流程

Window--AI--Navigation 打开导航窗口。
创建 NavMesh

烘焙结束后会在场景目录下生成一个 NavMesh 文件。
创建 Agent

获取 Nav Mesh Agent 组件

设置组件的 destination 字段

还有许多内容没有提到，视情况会进行补充。

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