Unity3D 如何基于流场来做寻路

sd236246 · 发表于 2023-4-3 21:39

前言

流场寻路是一种基于流体力学的寻路算法，它通过模拟流体在不同环境下的运动来计算出一张流场图，然后利用流场图来指导移动物体的运动方向。相比于传统的寻路算法，流场寻路具有以下优点：
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路径规划更加自然。因为流场寻路考虑了环境的影响，所以路径规划更加自然，能够避开障碍物，同时也能够选择更加平滑的路径。
实时性更好。流场寻路的计算是基于流体力学的，因此具有较高的实时性，可以用于实时游戏中。
算法复杂度低。相比于其他寻路算法，流场寻路的算法复杂度较低，因此可以处理更加复杂的场景。

Unity如何基于流场来做寻路？
Unity中可以利用NavMesh来进行寻路，但是NavMesh只适用于静态场景，当场景中存在动态障碍物时，需要重新计算NavMesh，这会导致计算量增大，实时性降低。因此，我们可以利用流场来解决这个问题。
在Unity中，我们可以通过以下步骤来基于流场进行寻路：

创建流场。我们可以利用Unity的物理引擎来模拟流体的运动，然后根据流体的运动状态计算出流场图。
生成路径。我们可以利用A*等路径规划算法，根据起点和终点，计算出一条路径。
利用流场调整路径。我们可以根据流场的信息，调整路径上每个点的运动方向，使得路径更加自然和平滑。
将路径转化为运动。最后，我们可以将路径转化为物体的运动，控制物体沿着路径移动。

流场寻路的代码实现：
在Unity中，我们可以利用以下代码来实现流场寻路：
public class FlowFieldPathfinding : MonoBehaviour
{
public Vector3Int gridSize;
public float cellSize;
public Vector3 offset;

private FlowField flowField;
private List<Vector3> path;

private void Start()
{
      flowField = new FlowField(gridSize, cellSize, offset);
      path = new List<Vector3>();
}

private void Update()
{
      flowField.UpdateField();
      path = flowField.GetPath(transform.position, transform.position + transform.forward * 10f);
      transform.position = FollowPath(transform.position, path);
}

private Vector3 FollowPath(Vector3 position, List<Vector3> path)
{
      if (path.Count == 0) return position;

      Vector3 target = path[0];
      if (Vector3.Distance(position, target) < 0.1f)
      {
         path.RemoveAt(0);
         return FollowPath(position, path);
      }

      Vector3 direction = target - position;
      direction.Normalize();
      return position + direction * Time.deltaTime * 5f;
}
}在这个代码中，我们首先创建了一个FlowField对象，用来生成流场图。然后在Update函数中，我们更新了流场图，并获取了路径。最后，我们利用FollowPath函数将路径转化为运动，控制物体沿着路径移动。
总结：
流场寻路是一种基于流体力学的寻路算法，它能够自然地规划路径，具有较高的实时性和较低的算法复杂度。在Unity中，我们可以利用流场来解决动态场景下的寻路问题。通过以上的代码实现，我们可以看到流场寻路的实现过程，希望能够对大家有所帮助。

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