Unity AI逻辑笔记

原创已于 2025-07-30 14:56:42 修改 · 886 阅读

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#笔记

于 2025-01-29 17:56:10 首次发布

用动画状态机当AI状态机

写ai逻辑基本上都需要状态机。因为懒得手搓状态机，所以选择直接用动画状态机当逻辑状态机用。

AI的基本行为

不停检测视野范围内是否有敌人；
没发现敌人时，静止、沿设定路线巡逻或随意走动；
发现敌人后，进入警戒状态，并进入攻击状态，转向敌人，攻击；
丢失目标后，保持警戒一段时间，然后进入安全状态；
丢失目标后可以选择是否追击，追击则移动到；
受攻击后会进入警戒状态；
警戒状态随意走动，指定一个附近目的地，朝向它，前进，同时不停检测是否已经足够接近，接近了就停止，再指定目的地，循环；
警戒状态，环顾四周；
攻击状态朝向目标，开启瞄准约束，开枪一段时间，停火一段时间，然后检查没子弹就换弹，如此循环；

AI程序的特点是在一个检测状态的大循环之下，各状态有攻击、环顾、走动等小循环。

架构设计

因为敌人的根节点已经有一个animator控制动画，只能增加一个子对象AI，给它加一个animator指向逻辑“动画”状态机。还有一个脚本，用来放一些检测函数和动画事件函数。

状态图设计

所有状态都不停执行检测敌人的方法。

动画剪辑设置

动画剪辑添加一个无关紧要的属性（如Scale）来卡时间。重要的是在特定的时间执行动画事件。如在Safe一段时间后开始巡逻：

public void StartPatrolling(){
        enemyController.SetBool(patrolling,true);
    }

攻击状态开枪几秒，停歇几秒，然后检查是否该换弹：

状态机行为脚本

主要用于在特定状态才每帧执行的代码。

在状态机行为脚本里满足某些条件时执行animator.SetXXX()改变动画参数，动画参数改变又引起状态转换，执行新的状态机行为脚本，可以达到状态机“自驱动”的效果。

public class EnemyAlert : StateMachineBehaviour
{
    Character1 myCharacter;
    MyNPCAI myAI;
    override public void OnStateEnter(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex){
        myCharacter=animator.transform.parent.GetComponent<Character1>();
        myCharacter.PutAwayGun();
        myAI=animator.GetComponent<MyNPCAI>();
        myCharacter.PlayRandomClip(myAI.findAudio);
        myCharacter.UseRifle();
        myAI.StopLookingAround();
    }
    // OnStateUpdate is called on each Update frame between OnStateEnter and OnStateExit callbacks
    override public void OnStateUpdate(Animator animator, AnimatorStateInfo stateInfo, int layerIndex){
        if(myAI.DetectEnemy()){
            animator.SetBool(MyNPCAI.foundEnemyPara,true);
        }
    }
}

但是每个状态机行为脚本进入时都要获取一遍组件。这很恶心。

慢慢地我发现用协程好像也能替代状态机行为的功能，只需要状态机+动画事件+协程就

状态里的小状态

Alert交替进行环顾四周、随机移动。环顾四周是一个过程，可以指定目标方向或旋转时间，移动也是类似的过程；
攻击要先转向目标，然后交替进行射击和停火，也是个子状态机；
其他状态要想更细，都会变成子状态机；

要把状态分成小状态吗？状态会多一点，多出来的转换就更多了。或者可以用协程做小状态？怎么用协程做个小状态机？可以在行为IEnumerator里开启下一个行为的协程，会不会有什么问题？

AI检测敌人

一开始我想让AI能发现前方扇形区域的敌人，没有扇形碰撞体，用代码写了一个。后来为了简单，直接在人物前方用球形范围检测了。

除了范围检测，还要用Physics.LineCast()检测中间有没有障碍物。

bool DetectEnemy()
        {
            Vector3 center = transform.position + transform.forward * detectRadius;
            Collider[] colliders = Physics.OverlapSphere(center, detectRadius, MyGameManager.Instance.aiDetectLayers);
            for (int i = 0; i < colliders.Length; i++)
            {
                CharacterBase character;
                if (colliders[i].TryGetComponent(out character) && !CheckBarrier(character) && character.HP > 0)
                {
                    if (character.characterSide != myCharacter.characterSide)
                    {
                        target = character;
                        targetLastPosition=character.transform.position;
                        return true;
                    }
                }
            }
            return false;
        }

AI瞄准敌人

给AI的枪绑定对象加了AimConstraint使枪对准敌人，省去了写复杂的瞄准算法。

为了使AI不每枪必中，给AimVector加了随机误差。

void AddAimError(){
        gunAim.aimVector=Vector3.forward+
        UnityEngine.Random.Range(-aimErrorRange,aimErrorRange)*Vector3.up+
        UnityEngine.Random.Range(-aimErrorRange,aimErrorRange)*Vector3.right;
    }

这容易造成AI身体没指向目标时就打开瞄准约束，造成很不自然的样子。

AI攻击流程

进入攻击状态后转向目标，面向目标后交替开火和停火。攻击过程中要一直朝向敌人，没有朝向敌人不能开火。

public void TurnTo(Vector3 target)
        {
            Vector3 aimVector = target - myCharacter.transform.position;
            aimVector = new Vector3(aimVector.x, 0, aimVector.z);
            if (aimVector == Vector3.zero)
            {
                return;
            }
            Quaternion targetRotation = Quaternion.LookRotation(aimVector);
        myCharacter.transform.rotation=Quaternion.Lerp(myCharacter.transform.rotation,
            targetRotation,.2f);
        }