当前位置： 首页 > news >正文

Unity学习之寻路导航系统AI Navigation

news 2025/10/4 9:33:24

        在 RPG 游戏中，AI 导航（寻路）是核心功能之一，它决定了 NPC（非玩家角色）如何在复杂场景中移动 —— 例如敌人追击玩家、商人往返于城镇、同伴跟随主角等。Unity 提供了一套成熟的 AI Navigation 系统（旧称 NavMesh 系统），通过烘焙场景导航网格（NavMesh）和控制导航代理（NavMeshAgent），实现高效、灵活的寻路逻辑。

一、核心概念：理解导航系统的基础组件

        Unity 导航系统的核心是 “导航网格（NavMesh）” 和 “导航代理（NavMeshAgent）” 的配合，辅以其他组件实现复杂行为。

导航网格（NavMesh）场景中 “可行走区域” 的多边形网格，是寻路的 “地图基础”。通过烘焙生成，标记哪些区域允许 AI 移动。

        - 可行走层（Walkable）：默认可移动区域

        - 不可行走层（Non-Walkable）：障碍物（如墙壁、岩石）

        - 特殊层（Jump、Climb）：支持跳跃 / 攀爬等动态行为

导航代理（NavMeshAgent）附加在 AI 物体上的组件，负责 “根据 NavMesh 计算路径并控制移动”，是 AI 寻路的 “执行者”。

        - Speed：移动速度

        - Angular Speed：转向速度（控制转弯平滑度）

        - Stopping Distance：到达目标点的停止距离

        - Radius：代理半径（避免与障碍物碰撞）

        - Base Offset：代理与物体中心点的垂直偏移（适配模型高度）

导航障碍（NavMeshObstacle）标记动态障碍物（如可移动的箱子、临时关闭的门），让 NavMeshAgent 实时规避。

        - Carve：是否 “切割” NavMesh（动态修改可行走区域）

        - Move Threshold：障碍物移动多少距离后更新导航

导航区域（NavMeshArea）对 NavMesh 进行 “区域分类”（如草地、山地、水域），可设置不同区域的移动成本（Cost），让 AI 优先选择低成本路径。

        - Area Type：区域类型（自定义或默认）

        - Cost：移动成本（值越高，AI 越倾向于避开）

导航链接（NavMeshLink）连接两个不相邻的 NavMesh 区域（如桥梁、传送门），让 AI 可以 “跨区域移动”，支持单向 / 双向通行。

        - Start/End Point：链接的起点和终点

        - Bidirectional：是否双向通行

        - Cost Modifier：通过链接的成本系数

二、基础工作流程：从场景烘焙到 AI 移动

        要在 RPG 中实现基础寻路，需遵循 “场景准备 → 烘焙 NavMesh → 配置 NavMeshAgent → 编写寻路逻辑” 四步流程，以下是详细操作：

1.  场景准备：标记可行走区域与障碍物

        设置静态物体层级：

        选中场景中的 “地面、道路、平台” 等可行走静态物体，在 Inspector 勾选 Static → 选择 Navigation Static（标记为导航静态物体，用于烘焙 NavMesh）。

        选中 “墙壁、柱子、岩石” 等静态障碍物，同样勾选 Static → Navigation Static（烘焙时会自动标记为 Non-Walkable）。

        处理动态障碍物：

        对可移动物体（如 NPC 推的箱子、开关控制的门），添加 NavMeshObstacle 组件，勾选 Carve（动态切割 NavMesh，确保 AI 不会穿过）。

2. 烘焙 NavMesh：生成导航网格

添加NavMeshSurface组件，在NavMeshSurface组件中，点击Bake完成烘焙。此时可以看到场景中出现了蓝色区域，这些区域就是允许导航的区域。

  1. 配置烘焙参数：
    • Radius：烘焙时的采样半径（控制 NavMesh 与障碍物的距离，建议与 NavMeshAgent 的 Radius 一致）。
    • Height：烘焙时的采样高度（控制 AI 能通过的最小高度，如矮门需调小）。
    • Max Slope：AI 能爬上的最大坡度（RPG 中建议 30°~45°，避免 NPC 爬过陡的坡）。
    • Step Height：AI 能跨越的台阶高度（如 0.3 米，适配角色模型的台阶通过能力）。
  2. 点击 Bake 按钮，Unity 会自动生成 NavMesh（场景中显示为蓝色网格，蓝色区域即 AI 可行走区域）。

3. 障碍物设置

如果在场景中需要添加阻碍角色移动的物体，你可以为其添加NavMeshObstacle组件

4.配置 NavMeshAgent：让 AI 拥有寻路能力

给 RPG 中的 NPC（如敌人、商人）添加 NavMeshAgent 组件，适配角色特性：

  • Speed：根据角色类型设置（如玩家同伴速度 3m/s，敌人速度 4m/s，商人速度 2m/s）。
  • Radius：根据角色碰撞体半径设置（如人形角色设为 0.3m，避免与障碍物贴边）。
  • Base Offset：如果角色模型的中心点不在脚底（如模型中心点在腰部），需设置偏移（如 0.9m，让 NavMeshAgent 的 “行走高度” 与模型匹配）。
  • Stopping Distance：如果是 “追击玩家” 的敌人，设为 1m（靠近后攻击）；如果是 “到达目标点” 的 NPC（如商人到摊位），设为 0.1m（精准停止）。

5. 编写基础寻路逻辑：控制 AI 移动到目标点

通过代码控制 NavMeshAgent 的目标点（SetDestination 方法），实现 AI 向指定位置 / 物体移动。以下是 RPG 中常见的基础案例：

案例1：NPC 跟随玩家（同伴跟随功能）

using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;// 附加在同伴 NPC 上
public class FollowerAI : MonoBehaviour
{[Header("跟随配置")]public Transform player; // 玩家 Transformpublic float followDistance = 2f; // 跟随距离（保持在玩家身后 2 米）public float rotateSpeed = 5f; // 朝向玩家的旋转速度private NavMeshAgent agent;private Vector3 targetPosition; // 跟随目标位置void Start(){// 获取 NavMeshAgent 组件agent = GetComponent<NavMeshAgent>();// 禁用自动转向（手动控制朝向玩家，更自然）agent.updateRotation = false;}void Update(){if (player == null) return;// 计算“玩家身后 followDistance 米”的目标位置// 1. 获取玩家朝向的反方向（身后）Vector3 behindPlayer = -player.forward.normalized * followDistance;// 2. 目标位置 = 玩家位置 + 身后方向（保持 Y 轴与玩家一致，避免高度偏差）targetPosition = new Vector3(player.position.x + behindPlayer.x,player.position.y, // 与玩家同高度player.position.z + behindPlayer.z);// 让 NavMeshAgent 移动到目标位置agent.SetDestination(targetPosition);// 让 NPC 朝向玩家（平滑转向）if (agent.remainingDistance > agent.stoppingDistance){Quaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation(player.position - transform.position);transform.rotation = Quaternion.Lerp(transform.rotation, targetRotation, rotateSpeed * Time.deltaTime);}}
}
案例 2：敌人追击玩家（战斗寻路）

敌人需要 “检测到玩家后追击，超出范围后返回巡逻点”，逻辑如下：

using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;public class EnemyChaseAI : MonoBehaviour
{[Header("寻路配置")]public Transform player; // 玩家目标public float chaseRange = 10f; // 追击范围public float attackRange = 1.5f; // 攻击范围public Vector3 patrolPoint; // 巡逻点（追击结束后返回）private NavMeshAgent agent;private bool isChasing = false; // 是否处于追击状态void Start(){agent = GetComponent<NavMeshAgent>();// 初始状态：移动到巡逻点agent.SetDestination(patrolPoint);}void Update(){if (player == null) return;// 计算与玩家的距离float distanceToPlayer = Vector3.Distance(transform.position, player.position);// 状态 1：检测到玩家，开始追击if (distanceToPlayer <= chaseRange && !isChasing){isChasing = true;agent.SetDestination(player.position); // 目标设为玩家Debug.Log("敌人开始追击！");}// 状态 2：追击到攻击范围，停止移动（准备攻击）if (isChasing && distanceToPlayer <= attackRange){agent.ResetPath(); // 停止寻路Debug.Log("敌人准备攻击！");// 这里可添加攻击动画、伤害判定逻辑}// 状态 3：超出追击范围，返回巡逻点if (isChasing && distanceToPlayer > chaseRange){isChasing = false;agent.SetDestination(patrolPoint); // 目标设为巡逻点Debug.Log("敌人返回巡逻点！");}// 状态 4：返回巡逻点后，停止移动if (!isChasing && agent.remainingDistance <= agent.stoppingDistance){Debug.Log("敌人到达巡逻点！");}}// Gizmos 绘制追击范围和巡逻点（场景视图调试用）void OnDrawGizmosSelected(){// 绘制追击范围（红色圆圈）Gizmos.color = Color.red;Gizmos.DrawWireSphere(transform.position, chaseRange);// 绘制攻击范围（橙色圆圈）Gizmos.color = Color.orange;Gizmos.DrawWireSphere(transform.position, attackRange);// 绘制巡逻点（蓝色立方体）Gizmos.color = Color.blue;Gizmos.DrawWireCube(patrolPoint, Vector3.one * 0.5f);}
}

三、RPG 进阶功能：扩展导航系统的能力

基础寻路只能满足简单移动，RPG 中还需要 “区域成本控制”“动态障碍物规避”“传送门 / 楼梯处理”“群体寻路” 等进阶功能：

1.  区域成本控制：让 AI 优先选择合理路径

在 RPG 中，AI 可能需要 “优先走平坦的道路，避开泥泞的草地” 或 “绕开危险的战斗区域”，这需要通过 NavMeshArea 配置区域成本 实现：

  1. 创建自定义区域类型：
    • 打开 Navigation 面板 → Areas 标签页 → 点击 Add，创建自定义区域（如 “Grass”“Road”“Danger”）。
    • 为每个区域设置 Cost（成本）：Road 设为 1（最低成本，优先走），Grass 设为 5（较高成本，尽量避开），Danger 设为 100（极高成本，除非必经之路）。
  2. 给场景物体分配区域：
    • 选中 “草地” 物体，在 Inspector 的 Navigation 面板中，将 Area 设为 “Grass”。
    • 选中 “道路” 物体，将 Area 设为 “Road”。
  3. AI 优先选择低成本路径：NavMeshAgent 会自动根据区域成本计算 “总成本最低” 的路径，无需额外代码。例如：敌人追击玩家时，会优先走成本 1 的道路，而不是成本 5 的草地。
// 获取草地区域的 ID（Area Type 对应的索引，可在 Areas 标签页查看）
int grassAreaID = NavMesh.GetAreaFromName("Grass");
// 动态修改草地的移动成本
NavMesh.SetAreaCost(grassAreaID, 10f);

2. 动态障碍物处理：规避可移动物体

RPG 中常有 “可推动的箱子”“临时关闭的门” 等动态障碍物，需要用 NavMeshObstacle 让 AI 实时规避：

  1. 给动态物体添加 NavMeshObstacle：
    • 选中可移动箱子，添加 NavMeshObstacle 组件，设置 Radius（与箱子碰撞体匹配）、Height（箱子高度）。
    • 勾选 Carve（关键！让障碍物移动时 “切割” NavMesh，动态删除该区域的可行走路径）。
  2. 测试动态规避：
    • 当箱子被玩家推动时，NavMeshObstacle 会实时更新 NavMesh，NavMeshAgent（如敌人）会自动绕开箱子，无需额外代码
public NavMeshObstacle doorObstacle;// 开门：禁用障碍物，允许 AI 通过
public void OpenDoor()
{doorObstacle.enabled = false;
}// 关门：启用障碍物，阻止 AI 通过
public void CloseDoor()
{doorObstacle.enabled = true;
}

3. 导航链接：处理传送门、楼梯、桥梁

RPG 中常需要 AI 通过 “传送门（跨场景 / 跨楼层）” 或 “楼梯（上下层）”，这些场景中 NavMesh 不相邻，需用 NavMeshLink 连接：

案例：传送门链接（跨区域移动）
  1. 在传送门入口和出口分别创建空物体，作为链接的 “起点（Start Point）” 和 “终点（End Point）”。
  2. 给起点空物体添加 NavMeshLink 组件：
    • 设置 End Point 为出口空物体的 Transform。
    • 勾选 Bidirectional（允许双向传送，如玩家和 NPC 都能通过）。
    • 调整 Radius 确保链接覆盖可行走区域。
  3. 编写传送逻辑（当 AI 到达起点时，瞬间移动到终点）：
using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;public class PortalLink : MonoBehaviour
{public Transform targetPortal; // 目标传送门位置private NavMeshAgent agent;void OnTriggerEnter(Collider other){// 检测是否有 NavMeshAgent 的物体进入传送门agent = other.GetComponent<NavMeshAgent>();if (agent != null){// 暂停寻路，移动到目标位置agent.ResetPath();other.transform.position = targetPortal.position;other.transform.rotation = targetPortal.rotation;// 恢复寻路（如果有后续目标）agent.SetDestination(agent.destination);}}
}

http://www.dtcms.com/a/439138.html

相关文章：

  • 数据结构学习（1）——指针、结构体、链表（C语言）
  • 【LAMMPS】lammps施加电场或磁场
  • IO模型select与poll，epoll
  • 设计模式(C++)详解——状态模式（State）(2)
  • 网站开发包括几部分上海中学图片
  • 网站开发后台一般用什么计算机网站开发和软件开发
  • 商业网站图片网站建设公司如何营销
  • 深入理解文件系统和软硬链接
  • 【408计组】3.3 SRAM和DRAM
  • 山东菏泽建设银行网站上海有哪些做网站
  • 【开题答辩全过程】以 SpringMVC在筑原平面设计定制管理信息系统的应用与实践为例，包含答辩的问题和答案
  • 昂瑞微，凭啥？
  • 【数据结构】二叉树的遍历与操作
  • 网站常识做网站图片显示不来
  • 阿里云虚拟主机多网站吗东莞公司网络营销公司
  • wordpress课件站模板搭建wordpress脚本
  • 网站被入侵后需做的检测 1宁波seo深度优化平台
  • 网站首页菜单栏模块怎么做的重庆建设工程信息网官网入口查询
  • 个人微信网站怎么做寿光住房和城乡建设局网站
  • 响应式网站开发流行吗wordpress怎样
  • 营销型网站单页面中企动力做网站的价格
  • 九月技术奇点观察：当量子算力与 AI 认知同时突破临界点
  • 建立论坛网站成都工业设计公司排名
  • 从Sora2发布看生成式AI的未来发展方向
  • 实现单链表
  • 企业网站建设如何做好外链建设网站暂停怎么做
  • 图片交易网站如何建设网站死链修复
  • 有关网站建设的参考书江门手工外发加工网
  • LeetCode 刷题【97. 交错字符串】
  • 网站后台登录怎么做的做网站需要哪些方面的支出