Unity RVO动态避障实战系列

1.1 RVO动态避障技术方案介绍

我们在开发游戏的时候经常会遇到这样的问题,当我们寻路的时候,其它人也在寻路,如何避免不从其它人的位置穿过。这个叫做动态避障,目前主流的解决方案就是RVO。本节我们来介绍一些Unity 实现RVO的相关资料,后续在详细的讲解ROV算法的原理。

先給大家介绍一个RVO2 Library 的项目,这个项目实现了动态避障的算法。

RVO2 Libray项目地址如下: RVO2 Library - Reciprocal Collision Avoidance for Real-Time Multi-Agent Simulation

它有两个版本,一个是C++版本,一个是C#的版本,所以基本上RVO的这库可以用到任意的游戏客户端或服务端种,比如JAVA的服务端,我们可以用C++的版本来做native调用即可,也可以直接翻译C#代码为Java,这个工作量比较小。具体的大家可以去官网了解一下。

对于Unity开发者而言,基于RVO2项目,做了一个Unity的项目工程与demo, 这个可以作为我们用到游戏种的参考。这个项目的名字是RVO2-Unity,在github上的下载地址是:

GitHub - warmtrue/RVO2-Unity: use rvo2 (Optimal Reciprocal Collision Avoidance) in unity.

今天的RVO的介绍到这里了,关注我们,后续更新RVO实战系列,让你的游戏能动态避障

### 关于 RVO2 避障算法在 C# 中的实现 RVO2(Reciprocal Velocity Obstacles)是一种高效的多智能体避障算法,广泛应用于机器人导航、游戏开发等领域。对于希望在 C# 环境下实现该算法的开发者来说,可以选择一些已有的开源项目作为参考。 #### 1. **RVO2-Unity** RVO2-Unity 是一个基于 Unity 引擎的开源项目,它实现了 RVO2 算法的核心功能[^2]。此项目的编程语言为 C#,非常适合 Unity 开发者学习和使用。通过研究其源码,可以深入了解如何将 RVO2 应用于虚拟环境中,解决多智能体之间的碰撞问题。 以下是 RVO2-Unity 的核心代码片段示例: ```csharp using UnityEngine; public class RVOSimulator : MonoBehaviour { private List<Agent> agents; // 存储所有智能体对象 void Start() { InitializeAgents(); // 初始化智能体列表 } void Update() { foreach (var agent in agents) { ComputeNewVelocity(agent); // 计算每个智能体的新速度 } foreach (var agent in agents) { MoveAgent(agent, Time.deltaTime); // 更新位置 } } private void ComputeNewVelocity(Agent agent) { // 使用 RVO2 算法计算新速度 Vector2 desiredDirection = agent.TargetPosition - agent.Position; float distanceToTarget = desiredDirection.magnitude; if (distanceToTarget > 0.1f) { agent.Velocity = desiredDirection.normalized * agent.PreferredSpeed; // 考虑其他智能体的影响 foreach (var other in agents) { if (other != agent) { ApplyRVORule(agent, other); } } } } private void ApplyRVORule(Agent a1, Agent a2) { // 实现互惠速度障碍规则 Vector2 relativePos = a2.Position - a1.Position; float distSq = relativePos.sqrMagnitude; if (distSq < Mathf.Pow(a1.Radius + a2.Radius, 2)) { // 如果距离过近,则调整速度方向 Vector2 avoidanceDir = Vector2.Perpendicular(relativePos).normalized; a1.Velocity += avoidanceDir * a1.MaxSpeedChange; } } } ``` 以上代码展示了如何利用 RVO2 原理,在 Unity 中模拟多个智能体的行为,并动态调整它们的速度以避免碰撞。 --- #### 2. **C# 实现教程** 为了更好地理解和实现 RVO2 算法,建议按照以下思路逐步构建程序: - 定义 `Agent` 类表示单个智能体,包含属性如位置 (`Position`)、速度 (`Velocity`) 和目标点 (`TargetPosition`)。 - 创建 `Simulator` 类管理所有智能体的状态更新逻辑。 - 在每一帧中调用 `ComputeNewVelocity()` 方法重新计算每个智能体的目标速度。 - 将新的速度应用到智能体的位置变化过程中。 更多细节可以通过阅读 RVO2-Unity 的文档和源码获得[^4]。 --- #### 3. **参考资料扩展** 除了 RVO2-Unity 外,还可以参考以下资源进一步了解 RVO2 算法及其 C# 实现方式: - [RVO2 Library](https://github.com/sybrenstuvel/RVO2): 这是一个经典的 C++ 版本库,虽然原生支持 C++,但其实现原理可以直接移植到 C# 中。 - [RVO ROBOTICS](http://gamma.cs.unc.edu/RVO/): 提供了详细的理论背景和技术说明,有助于深入理解算法的工作机制[^3]。 ---
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