Unity 自动寻路Navmesh之跳跃,攀爬,斜坡

在之前的几篇Blog总，我们已经系统学习了自动寻路插件Navmesh的相关概念和细节。然而，如果要做一个场景精美的手游，需要用到各种复杂的场景地形，而不仅仅是平地上的自动寻路。今天我们将通过一个完整的复杂的实例，来贯穿各个细节。我们将实现一个复杂的场景，角色可以在里面攀爬，跳跃，爬坡。是不是感觉很像当年的CS游戏呢？本案例将会用得一些基本的动画函数，大家可以先结合文档有个大概的了解。本实例是在官方的范例上加工而成。

（转载请注明原文地址http://blog.csdn.net/janeky/article/details/17598113）

• 步骤

1.在场景中摆放各种模型，包括地板，斜坡，山体，扶梯等
2.为所有的模型加上Navigation Static和OffMeshLink Generatic(这个根据需要，例如地板与斜坡相连，斜坡就不需要添加OffMeshLink)
3.特殊处理扶梯，需要手动添加Off Mesh Link，设置好开始点和结束点
4.保存场景，烘焙场景
5.添加角色模型，为其加Nav Mesh Agent组件

6.为角色添加一个新脚本，AgentLocomotion.cs,用来处理自动寻路，已经角色动画变换。代码比较长，大家可以结合注释来理解

using UnityEngine;
using System.Collections;

public class AgentLocomotion : MonoBehaviour
{
    private Vector3 target;//目标位置
    private NavMeshAgent agent;
    private Animation anim;//动画
    private string locoState = "Locomotion_Stand";
    private Vector3 linkStart;//OffMeshLink的开始点
    private Vector3 linkEnd;//OffMeshLink的结束点
    private Quaternion linkRotate;//OffMeshLink的旋转
    private bool begin;//是否开始寻路

    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        agent = GetComponent<NavMeshAgent>();
        //自动移动并关闭OffMeshLinks,即在两个隔离障碍物直接生成的OffMeshLink，agent不会自动越过
        agent.autoTraverseOffMeshLink = false;
        //创建动画
        AnimationSetup();
        //起一个协程，处理动画状态机
        StartCoroutine(AnimationStateMachine());
    }

    void Update()
    {
        //鼠标左键点击
        if (Input.GetMouseButtonDown(0))
        {
            //摄像机到点击位置的的射线
            Ray ray = Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
            RaycastHit hit;
            if (Physics.Raycast(ray, out hit))
            {
                //判断点击的是否地形
                if (hit.collider.tag.Equals("Obstacle"))
                {
                    begin = true;
                    //点击位置坐标
                    target = hit.point;
                }
            }
        }
        //每一帧，设置目标点
        if (begin)
        {
            agent.SetDestination(target);
        }
    }

    IEnumerator AnimationStateMachine()
    {
        //根据locoState不同的状态来处理，调用相关的函数
        while (Application.isPlaying)
        {
            yield return StartCoroutine(locoState);
        }
    }

    //站立
    IEnumerator Locomotion_Stand()
    {
        do
        {
            UpdateAnimationBlend();
            yield return new WaitForSeconds(0);
        } while (agent.remainingDistance == 0);
        //未到达目标点，转到下一个状态Locomotion_Move
        locoState = "Locomotion_Move";
        yield return null;
    }

    IEnumerator Locomotion_Move()
    {
        do
        {
            UpdateAnimationBlend();
            yield return new WaitForSeconds(0);
            //角色处于OffMeshLink，根据不同的地点，选择不同动画
            if (agent.isOnOffMeshLink)
            {
                locoState = SelectLinkAnimation();
                return (true);
            }
        } while (agent.remainingDistance != 0);
        //已经到达目标点，状态转为Stand
        locoState = "Locomotion_Stand";
        yield return null;
    }

    IEnumerator Locomotion_Jump()
    {
        //播放跳跃动画
        string linkAnim = "RunJump";
        Vector3 posStart = transform.position;

        agent.Stop(true);
        anim.CrossFade(linkAnim, 0.1f, PlayMode.StopAll);
        transform.rotation = linkRotate;

        do
        {
            //计算新的位置
            float tlerp = anim[linkAnim].normalizedTime;
            Vector3 newPos = Vector3.Lerp(posStart, linkEnd, tlerp);
            newPos.y += 0.4f * Mathf.Sin(3.14159f * tlerp);
            transform.position = newPos;

            yield return new WaitForSeconds(0);
        } while (anim[linkAnim].normalizedTime < 1);
        //动画恢复到Idle
        anim.Play("Idle");
        agent.CompleteOffMeshLink();
        agent.Resume();
        //下一个状态为Stand
        transform.position = linkEnd;
        locoState = "Locomotion_Stand";
        yield return null;
    }
    //梯子
    IEnumerator Locomotion_Ladder()
    {
        //梯子的中心位置
        Vector3 linkCenter = (linkStart + linkEnd) * 0.5f;
        string linkAnim;
        //判断是在梯子上还是梯子下
        if (transform.position.y > linkCenter.y)
            linkAnim = "Ladder Down";
        else
            linkAnim = "Ladder Up";

        agent.Stop(true);

        Quaternion startRot = transform.rotation;
        Vector3 startPos = transform.position;
        float blendTime = 0.2f;
        float tblend = 0f;

        //角色的位置插值变化（0.2内变化）
        do
        {
            transform.position = Vector3.Lerp(startPos, linkStart, tblend / blendTime);
            transform.rotation = Quaternion.Lerp(startRot, linkRotate, tblend / blendTime);

            yield return new WaitForSeconds(0);
            tblend += Time.deltaTime;
        } while (tblend < blendTime);
        //设置位置
        transform.position = linkStart;
        //播放动画
        anim.CrossFade(linkAnim, 0.1f, PlayMode.StopAll);
        agent.ActivateCurrentOffMeshLink(false);
        //等待动画结束
        do
        {
            yield return new WaitForSeconds(0);
        } while (anim[linkAnim].normalizedTime < 1);
        agent.ActivateCurrentOffMeshLink(true);
        //恢复Idle状态
        anim.Play("Idle");
        transform.position = linkEnd;
        agent.CompleteOffMeshLink();
        agent.Resume();
        //下一个状态Stand
        locoState = "Locomotion_Stand";
        yield return null;
    }

    private string SelectLinkAnimation()
    {
        //获得当前的OffMeshLink数据
        OffMeshLinkData link = agent.currentOffMeshLinkData;
        //计算角色当前是在link的开始点还是结束点（因为OffMeshLink是双向的）
        float distS = (transform.position - link.startPos).magnitude;
        float distE = (transform.position - link.endPos).magnitude;

        if (distS < distE)
        {
            linkStart = link.startPos;
            linkEnd = link.endPos;
        }
        else
        {
            linkStart = link.endPos;
            linkEnd = link.startPos;
        }
        //OffMeshLink的方向
        Vector3 alignDir = linkEnd - linkStart;
        //忽略y轴
        alignDir.y = 0;
        //计算旋转角度
        linkRotate = Quaternion.LookRotation(alignDir);

        //判断OffMeshLink是手动的（楼梯）还是自动生成的（跳跃）
        if (link.linkType == OffMeshLinkType.LinkTypeManual)
        {
            return ("Locomotion_Ladder");
        }
        else
        {
            return ("Locomotion_Jump");
        }
    }

    private void AnimationSetup()
    {
        anim = GetComponent<Animation>();

        // 把walk和run动画放到同一层，然后同步他们的速度。
        anim["Walk"].layer = 1;
        anim["Run"].layer = 1;
        anim.SyncLayer(1);

        //设置“跳跃”，“爬楼梯”，“下楼梯”的动画模式和速度
        anim["RunJump"].wrapMode = WrapMode.ClampForever;
        anim["RunJump"].speed = 2;
        anim["Ladder Up"].wrapMode = WrapMode.ClampForever;
        anim["Ladder Up"].speed = 2;
        anim["Ladder Down"].wrapMode = WrapMode.ClampForever;
        anim["Ladder Down"].speed = 2;

        //初始化动画状态为Idle
        anim.CrossFade("Idle", 0.1f, PlayMode.StopAll);
    }
    //更新动画融合
    private void UpdateAnimationBlend()
    {
        //行走速度
        float walkAnimationSpeed = 1.5f;
        //奔跑速度
        float runAnimationSpeed = 4.0f;
        //速度阀值（idle和walk的临界点）
        float speedThreshold = 0.1f;

        //速度，只考虑x和z
        Vector3 velocityXZ = new Vector3(agent.velocity.x, 0.0f, agent.velocity.z);
        //速度值
        float speed = velocityXZ.magnitude;
        //设置Run动画的速度
        anim["Run"].speed = speed / runAnimationSpeed;
        //设置Walk动画的速度
        anim["Walk"].speed = speed / walkAnimationSpeed;

        //根据agent的速度大小，确定animation的播放状态
        if (speed > (walkAnimationSpeed + runAnimationSpeed) / 2)
        {
            anim.CrossFade("Run");
        }
        else if (speed > speedThreshold)
        {
            anim.CrossFade("Walk");
        }
        else
        {
            anim.CrossFade("Idle", 0.1f, PlayMode.StopAll);
        }
    }
}

效果图如下，点击任何一个地点，角色都可以自动寻路过去。中间可能经过不同的障碍物，我们可以看到角色如我们所预料的一样，可以跳跃下来，可以爬楼梯，最终到达目标点。

• 总结

今天的这个例子比较复杂，要根据寻路网格的类型，来处理角色的动作是普通寻路，还是攀爬，抑或跳跃。这个例子应该是比较接近真实项目了。大家在实际项目中如果还有更加复杂的寻路，欢迎探讨。ken@iamcoding.com

• 源码

http://pan.baidu.com/s/1i35cVOD

• 参考资料

1.http://www.xuanyusong.com/
2.http://liweizhaolili.blog.163.com/
3.http://game.ceeger.com/Components/class-NavMeshAgent.html