Unity 内的敌人AI 或者 有限状态机FSM实现AI
孙广东 2015.8.15
一、Enemy Aim Ai
目的: 这篇文章的主要目的是为了让您了解有关如何使用 Enemy Aim Ai 。你会得到结果:
Enemy aim AI是非常有用的，当你想要敌人一直监视player。适当争取对象在真实世界的场景，需要时间，所以敌人会采取一些之前它锁在目标系统上的时间量。
这种效应可以创建的 Lerping 旋转角度对玩家的敌人。这种情况是在动作游戏，敌人跟随，目的是何地然后射球员的情况下非常有用。对敌人遵循概念是在早些时候发布的博客中已经讨论过。在推行针对在游戏的同时，理解四元数的概念是非常必要的。
四元数存储对象的旋转，还可以计算价值取向。一个可以直接玩欧拉角，但可能会出现 万向锁 的情况。
根据当地的坐标系统，如果你旋转模型X 轴，然后其 Y 和 Z 轴经验万向节锁被"锁定"在一起。
现在回到我们的主题，给出了下面是一个简单的例子来解释 Enemy aim AI
按照下面给出的步骤。
1、创建Cube将作用在player control
- 应用适当的材料，根据要求向其网格渲染器
- 将 TargetMovementScript 应用于游戏对象
- 将Cube 作为对象来将移动上 player'scommands。
TargetMovementScript.cs
public class TargetMovementScript : MonoBehaviour {
public float targetSpeed=9.0f;//Speed At Which the Object Should Move
void Update ()
transform.Translate (Input.GetAxis ("Horizontal")*Time.deltaTime*targetSpeed,Input.GetAxis ("Vertical")*Time.deltaTime*targetSpeed,0);
}
}2、创建一个Enemy对象，由箭头和Cube组成,
1、应用适当的材料对Cube 。
2、使箭头Sprite作为一个不同的对象
3、其方向由 Cube指出 . 所以在这里，箭头将充当了敌人的枪。
4、此箭头将指向目标对象和它看起来就好像它试图锁定目标
5、我们也可以操纵速度，敌人将能够锁定目标属性 ;作为不同的敌人应该是不同的困难，以及不同的功能。
6、一辆坦克应采取更多的时间锁定一名士兵用枪瞄准。所以在其中之一可以锁定目标的速度应该是不同的。
EnemyAimScript.cs
public class EnemyAimScript : MonoBehaviour {public Transform target; // Target Object
public float enemyAimSpeed=5.0f; // Speed at Which Enenmy locks on the Target
Quaternion newRotation;
float orientTransform;
float orientTarget;
void Update () {
orientTransform = transform.position.x;
orientTarget = target.position.x;
// To Check on which side is the target , i.e. Right or Left of this Object
if (orientTransform > orientTarget) {
// Will Give Rotation angle , so that Arrow Points towards that target
newRotation = Quaternion.LookRotation (transform.position - target.position, -Vector3.up);
}
else {
newRotation = Quaternion.LookRotation (transform.position - target.position,Vector3.up);
}// Here we have to freeze rotation along X and Y Axis, for proper movement of the arrow
newRotation.x = 0.0f;
newRotation.y = 0.0f;// Finally rotate and aim towards the target direction using Code below
transform.rotation = Quaternion.Lerp (transform.rotation,newRotation,Time.deltaTime * enemyAimSpeed);// Another Alternative
// transform.rotation = Quaternion.RotateTowards(transform.rotation,newRotation, Time.deltaTime * enemyAimSpeed);
}
}7、Hierarchy 和 Scene View 可能会像作为给定下面
备注:-
可以改变敌人目标并设置锁定目标的速度。
可以脚本通过允许X 或 Y 轴旋转，为了解这一概念的 。
可以给敌人添加Follow 脚本，以便敌人Follow 和 瞄准 玩家。
而不是使用 Quaternion.Lerp 你也可以使用 Quaternion.RotateTowards 达到相同的效果。
二、通过有限状态机实现AI
Contents Objective Step -
1: Set up the scene Step -
2: Create and place Game Objects Step -
3: Implement the BoxMovement Script Step -
4: FSM Modelled Script Step -
5: AI Script for the Box -
目的: 这篇文章的主要目的是要给你一个关于如何使用有限状态机模型在 实现 AI 。
FSM 的基础知识:
在游戏中实施 AI Finite State Machine Framework是完美的， 产生伟大的结果，而无需复杂的代码。 它是一个模型，由一个或多个状态。可以在一段时间只有一个单一的状态处于活动状态， 所以这台机器必须从一个状态到另一种的转换 为执行不同的操作。
有限状态机框架通常用于管理、 组织和 代表不同的状态、执行流，在游戏中实现人工智能是非常有用的。"brain"是敌人，例如，可以使用有限状态机来实现: 每个状态表示一个动作，例如 巡逻、 Chase、 逃避或拍摄或任何其他种类的行动。
AI FSMs 的工作与Unity的的Animation FSMs，在那里一个动画状态将更改为另一个符合的要求。可以通过使用第三方插件像行为实施 AI FSM 或它可以直接由脚本以及执行。
若要获取有限状态机框架的基本理念，我们将执行一个教程最简单的方法，使用 switch 语句。然后我们将学习如何使用一个框架，使 AI 实现易于管理和扩展。
请按照下面的步骤来执行简单的有限状态机。
在这里我们将会有两个Box，在那里将由玩家控制一个Box和 对方将由 AI 控制Box。此 AI 控制的Box会在chasing追逐状态或patrolling巡逻状态，即Box中将开始追逐Player Box，一旦Player Box进来的接近 AI 控制Box。它将切换回 巡逻状态，如果玩家足够远逃避 未未的定义的愿景。
Step - 1: Set up the scene
以一个平面和两个Box在场景中，如下图所示的设置。
Step - 2: Create and place Game Objects
Step - 3: Implement the BoxMovement Script
实现 BoxMovement 脚本来控制玩家的Cube的移动：如下：
public class BoxMovementScript : MonoBehaviour
{public float speed = 0.1f;private Vector3 positionVector3;void Update (){ InitializePosition ();if (Input.GetKey (KeyCode.LeftArrow)) {GoLeft ();}if (Input.GetKey (KeyCode.RightArrow)) {GoRight ();}if (Input.GetKey (KeyCode.UpArrow)) {GoTop ();}if (Input.GetKey (KeyCode.DownArrow)) {GoDown ();}RotateNow ();}private void InitializePosition (){positionVector3 = transform.position;}private void RotateNow (){Quaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation (transform.position - positionVector3);transform.rotation = targetRotation;}private void GoLeft (){transform.position = transform.position + new Vector3 (-speed, 0, 0); }private void GoRight (){transform.position = transform.position + new Vector3 (speed, 0, 0);}private void GoTop (){transform.position = transform.position + new Vector3 (0, 0, speed);}private void GoDown (){transform.position = transform.position + new Vector3 (0, 0, -speed);}
}Step - 4: FSM Modelled Script
构建FSM模型脚本：
public class FSM : MonoBehaviour
{//Player Transformprotected Transform playerTransform;//Next destination position of the Boxprotected Vector3 destPos;//List of points for patrollingprotected GameObject[] pointList;protected virtual void Initialize (){}protected virtual void FSMUpdate (){}protected virtual void FSMFixedUpdate (){}void Start (){Initialize ();}void Update (){FSMUpdate ();}void FixedUpdate (){FSMFixedUpdate ();}
}
Step - 5: AI Script for the Box
构建 AI 脚本作为Box扩展.
public class BoxFSM : FSM
{public enum FSMState{None,Patrol,Chase,}//Current state that the Box is inpublic FSMState curState;//Speed of the Boxprivate float curSpeed;//Box Rotation Speedprivate float curRotSpeed;//Initialize the Finite state machine for the AI Driven Boxprotected override void Initialize (){curState = FSMState.Patrol;curSpeed = 5.0f;curRotSpeed = 1.5f; //Get the list of pointspointList = GameObject.FindGameObjectsWithTag ("WandarPoint");//Set Random destination point for the patrol state firstFindNextPoint ();//Get the target enemy(Player)GameObject objPlayer = GameObject.FindGameObjectWithTag ("Player");playerTransform = objPlayer.transform;if (!playerTransform)print ("Player doesn't exist.. Please add one " + "with Tag named 'Player'");}//Update each frameprotected override void FSMUpdate (){switch (curState) {case FSMState.Patrol:UpdatePatrolState ();break;case FSMState.Chase:UpdateChaseState ();break;}}protected void UpdatePatrolState (){//Find another random patrol point on reaching the current Point //point is reachedif (Vector3.Distance (transform.position, destPos) <= 2.5f) {print ("Reached to the destination point\n" + "calculating the next point");FindNextPoint ();}//Check the distance with player Box//When the distance is near, transition to chase stateelse if (Vector3.Distance (transform.position, playerTransform.position) <= 15.0f) {print ("Switch to Chase State");curState = FSMState.Chase;}//Rotate to the target pointQuaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation (destPos - transform.position);transform.rotation = Quaternion.Slerp (transform.rotation, targetRotation, Time.deltaTime * curRotSpeed);//Go Forwardtransform.Translate (Vector3.forward * Time.deltaTime * curSpeed);}protected void FindNextPoint (){print ("Finding next point");int rndIndex = Random.Range (0, pointList.Length);float rndRadius = 5.0f;Vector3 rndPosition = Vector3.zero;destPos = pointList [rndIndex].transform.position + rndPosition;//Check Range to Move and decide the random point//as the same as beforeif (IsInCurrentRange (destPos)) {rndPosition = new Vector3 (Random.Range (-rndRadius, rndRadius), 0.0f, Random.Range (-rndRadius, rndRadius));destPos = pointList [rndIndex].transform.position + rndPosition;}}protected bool IsInCurrentRange (Vector3 pos){float xPos = Mathf.Abs (pos.x - transform.position.x);float zPos = Mathf.Abs (pos.z - transform.position.z);if (xPos <= 8 && zPos <= 8)return true;return false;}protected void UpdateChaseState (){//Set the target position as the player positiondestPos = playerTransform.position;//Check the distance with player Box Whenfloat dist = Vector3.Distance (transform.position, playerTransform.position);//Go back to patrol as player is now too farif (dist >= 15.0f) {curState = FSMState.Patrol;FindNextPoint ();}//Rotate to the target pointQuaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation (destPos - transform.position);transform.rotation = Quaternion.Slerp (transform.rotation, targetRotation, Time.deltaTime * curRotSpeed);//Go Forwardtransform.Translate (Vector3.forward * Time.deltaTime * curSpeed);}
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