Unity寻路插件（A* Pathfinding）入门教程二：创建自定义的寻路脚本

nudt131 · 发表于 2020-11-25 15:07

本系列的教程文章基于 A*Pathfinding Project 4.2.8的官网教程翻译，每一章节的原文地址都会在教程最下方给出。
本篇教程将阐述一下如何创建一个简单的自定义寻路脚本。
下面我们将正式开始创建一个属于我们自己的寻路脚本，打开脚本编辑器跟着做吧。

不管你创建的是3D还是2D游戏，本篇教程都适用哈。但在某些地方，会阐述2D和3D类型的不同之处。这些不同的地方将会用注释指明。但是，我们前一篇所讲述的工程其实是一个3D的项目，所以如果想要了解如何创建一个2D项目，后面的教程中会有讲解。

寻路的第一件事肯定是计算路径。为了达到目的我们只要调用Seeker组件里的StartPath方法即可！并且函数调用及其简单，只有3个参数，起始位置，结束位置和一个callback函数。(callback函数必须是一个 OnPathDelegate 类型的代理函数，函数定义参加下面代码区域的 void OnPathComplete (Path p)）
using UnityEngine;
using System.Collections;
// Note this line, if it is left out, the script won&#39;t know that the class &#39;Path&#39; 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 {
public Transform targetPosition;

public void Start () {
      // Get a reference to the Seeker component we added earlier
      Seeker seeker = GetComponent<Seeker>();

      // Start to calculate a new path to the targetPosition object, return the result to the OnPathComplete method.
      // Path requests are asynchronous, so when the OnPathComplete method is called depends on how long it
      // takes to calculate the path. Usually it is called the next frame.
      seeker.StartPath(transform.position, targetPosition.position, OnPathComplete);
}

public void OnPathComplete (Path p) {
      Debug.Log(&#34;Yay, we got a path back. Did it have an error? &#34; <span class="p">+ p.error);
}
}
创建一个C#脚本，复制以上代码进去，并把脚本命名为AstarAI，然后将此脚本绑定到一个AIGameObject上。
创建一个GameObject当做Target，把它的坐标设置为（-20,0,22），然后将它拖拽到刚才AstarAI的targetPosition参数位置，这个位置就是AI将要寻找路径前往的位置。
点击Play按钮吧，你会看到一些日志信息，并且路径也会在Scene窗口用绿色的线显示出来。（Seeker组件会用Gizmos功能把最新计算出来的路径画出来。）
如果你看不到绿色的线，那么就打开Gizmos的面板，查看一下Seeker组件是否勾选让了。因为Unity的一些版本也会进行一些深度测试，所以也有可能是被隐藏在了某些物体之后，所以点击场景窗口上方的Gizmos按钮，然后把3D Icons的勾选项去掉就好。
如果你碰到了error报错，那么要确保Seeker组件真的被绑定到了和AstarAI脚本相同的物体上了。如果是目标点不可到达，那么也要稍稍改变一下目标点的位置。
一些常见的错误信息可以参见如下页面：
那么再来看下这个寻路路径，它看起来歪歪扭扭的一点也不圆润，怎么办呢？盘他！
那么问题出在哪里呢？脚本其实只调用了Seeker&#39;s的StartPath方法。而这个方法将会创建一个ABPath的实例然后发送给AstarPath脚本。AstarPath会把路径存放在一个队列里，然后尽快的按格子搜索直到找到结束点为止。
如果需要了解更多关于搜索步骤的可以参考这里：
路径计算完成之后，会返回给Seeker，如果它同时绑定了修饰符类型的脚本将会进行后处理，然后会调用寻路完成的callback函数通知AI。当然你也可以直接给Seeker指定一个固定的回调函数，这样就不用每次调用StartPath的时候传入回调函数了。代码如下：
// OnPathComplete will be called every time a path is returned to this seeker
seeker.pathCallback += OnPathComplete;

//So now we can omit the callback parameter
seeker.StartPath(transform.position, targetPosition);

当禁用或者销毁脚本的时候，回调引用并不会移除，所以为了防止回调异常，最好在OnDisable里将回调移除，像这样：

public void OnDisable () {
seeker.pathCallback -= OnPathComplete;
}当计算结果返回了之后，我们怎么拿到路径信息呢？
一个路径的示例包含了2个Lists列表，其中Path.VectorPath是一个Vector3类型的路径集合，如果使用了修饰符的话，这个路径点的数据可能会在后处理的时候被修改，当然这个是推荐拿数据的方式。第二个列表是Path.path，这里存的是GraphNode的元素，他保存了路径访问过的所有节点，这对于获取更多的附加信息来说是比较有用的。
不过，你应该先检查一下Path.error。如果这个变量为true，表示寻路失败了，你可以从Path.errorLog里获取更多的错误信息来排查问题。
如果扩展AI脚本的话，需要加上一些移动的脚本来表现：
<ul>3D:一般使用Unity内置的CharacterController组件即可。2D:使用一个简单的位置移动修改的脚本来移动 Transform组件即可。</u>这个脚本需要保持朝着路径列表最近的路点移动，并在接近的时候快速切换至下一个路点。所以，每帧都需要做如下事情：

using UnityEngine;
// Note this line, if it is left out, the script won&#39;t know that the class &#39;Path&#39; 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 {
public Transform targetPosition;
private Seeker seeker;
private CharacterController controller;
public Path path;
public float speed = 2;
public float nextWaypointDistance = 3;
private int currentWaypoint = 0;
public bool reachedEndOfPath;
public void Start () {
      seeker = GetComponent<Seeker>();
// If you are writing a 2D game you can remove this line
// and use the alternative way to move sugggested further below.
      controller = GetComponent<CharacterController>();
// Start a new path to the targetPosition, call the the OnPathComplete function
// when the path has been calculated (which may take a few frames depending on the complexity)
      seeker.StartPath(transform.position, targetPosition.position, OnPathComplete);
}
public void OnPathComplete (Path p) {
Debug.Log(&#34;A path was calculated. Did it fail with an error? &#34; + p.error);
if (!p.error) {
         path = p;
// Reset the waypoint counter so that we start to move towards the first point in the path
         currentWaypoint = 0;
}
}
public void Update () {
if (path == null) {
// We have no path to follow yet, so don&#39;t do anything
return;
}
// Check in a loop if we are close enough to the current waypoint to switch to the next one.
// We do this in a loop because many waypoints might be close to each other and we may reach
// several of them in the same frame.
      reachedEndOfPath = false;
// The distance to the next waypoint in the path
float distanceToWaypoint;
while (true) {
// If you want maximum performance you can check the squared distance instead to get rid of a
// square root calculation. But that is outside the scope of this tutorial.
         distanceToWaypoint = Vector3.Distance(transform.position, path.vectorPath[currentWaypoint]);
if (distanceToWaypoint < nextWaypointDistance) {
// Check if there is another waypoint or if we have reached the end of the path
if (currentWaypoint + 1 < path.vectorPath.Count) {
                  currentWaypoint++;
} else {
// Set a status variable to indicate that the agent has reached the end of the path.
// You can use this to trigger some special code if your game requires that.
                  reachedEndOfPath = true;
break;
}
} else {
break;
}
}
// Slow down smoothly upon approaching the end of the path
// This value will smoothly go from 1 to 0 as the agent approaches the last waypoint in the path.
var speedFactor = reachedEndOfPath ? Mathf.Sqrt(distanceToWaypoint/nextWaypointDistance) : 1f;
// Direction to the next waypoint
// Normalize it so that it has a length of 1 world unit
Vector3 dir = (path.vectorPath[currentWaypoint] - transform.position).normalized;
// Multiply the direction by our desired speed to get a velocity
Vector3 velocity = dir * speed * speedFactor;
// Move the agent using the CharacterController component
// Note that SimpleMove takes a velocity in meters/second, so we should not multiply by Time.deltaTime
      controller.SimpleMove(velocity);
// If you are writing a 2D game you may want to remove the CharacterController and instead use e.g transform.Translate
// transform.position += velocity * Time.deltaTime;
}
}

如果你点击播放按钮，AI就会按照计算好的路线移动了，看到没？
如果你绑定了SimpleSmoothModifier脚本，就会得到一个比较平缓的路径。
给一个3D的示例参考一下：

https://www.zhihu.com/video/1124632192822898688
如果需要更进阶的方法（比如定期修改路径等），可以查看插件内置的AI脚本。
本篇教程到这里就结束了，你可以继续阅读入门教程的其他章节。
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