A star 寻路

大白话说一下几个点：

通俗的来说，其实就是以一个规则来 从A点走到B点。
怎么来判断我们走的格子是一个合适的格子？
就是靠一个规则来计算，这个规则就是估价函数。

估价函数：
常用：曼哈顿算法
F = G + H
G：表示从起点 A 移动到网格上指定方格的移动耗费 (可沿斜方向移动).
H：表示从指定的方格移动到终点 B 的预计耗费

G值的计算：
假定：左右上下方向的移动产生的耗费是10
那么在斜方向的移动耗费 就是 左右上下方向耗费的 根号2 倍，就是14咯

H值的计算：
(H 有很多计算方法, 这里我们设定只可以上下左右移动).
就是算是指定格子 到 终点格子的 横方向上的耗费+竖方向上的耗费。

开启列表：就是一个等待检查方格的列表.
关闭列表：存放不需要再次检查的方格的列表

伪代码：
把起始格添加到 “开启列表”
do
{
寻找开启列表中F值最低的格子, 我们称它为当前格.
把它切换到关闭列表.
对当前格相邻的8格中的每一个
if (它不可通过 || 已经在 “关闭列表” 中)
{
什么也不做.
}
if (它不在开启列表中)
{
把它添加进 “开启列表”, 把当前格作为这一格的父节点, 计算这一格的 FGH
}
if (它已经在开启列表中)
{
if (用G值为参考检查新的路径是否更好, 更低的G值意味着更好的路径)
{
把这一格的父节点改成当前格, 并且重新计算这一格的 GF 值.
}
}
} while( 目标格已经在 “开启列表”, 这时候路径被找到)
如果开启列表已经空了, 说明路径不存在.
最后从终点开始, 沿着每一格的父节点移动直到回到起始格, 这就是路径。

地图信息：
1,不可走
0，可走

在Unity里效果如下：

节点：

using UnityEngine;
using System.Collections;
 
public class Node
{
    public bool canWalk;//是否可以行走
    public Vector3 worldPos;//节点的位置
    public int gridX, gridY;//地形网格的下标
 
    public int gCost;//离起始点的耗费
    public int hCost;//离目标点的耗费
    public int fCost { get { return gCost + hCost; } }
 
    public Node parent;//父对象
 
    public Node(bool _canWalk, Vector3 _pos, int _x, int _y)
    {
        canWalk = _canWalk;
        worldPos = _pos;
        gridX = _x;
        gridY = _y;
    }
}

地图网格：

using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
 
public class Grid : MonoBehaviour
{
    public Node[,] grid;//网格，是Node节点的二维数组
    public Vector2 gridSize;//网格的大小
    public float nodeRadius;//节点的半径
    private float nodeDiameter;//节点的直径
 
    public LayerMask whatLayer;//是可走层还是不可走层
 
    public int gridCountX, gridCountY;//每一行、列有几个Node
 
    public List<List<Node>> AllPath = new List<List<Node>>();//所有人的路径
 
    void Start()
    {
        nodeDiameter = nodeRadius * 2;
        gridCountX = Mathf.RoundToInt(gridSize.x / nodeDiameter);
        gridCountY = Mathf.RoundToInt(gridSize.y / nodeDiameter);
 
        grid = new Node[gridCountX, gridCountY];
 
        CreateGrid();
    }
 
    void CreateGrid()
    {
        //左下角
        Vector3 startPoint = this.transform.position - gridSize.x / 2 * Vector3.right - gridSize.y / 2 * Vector3.forward;
 
        for (int i = 0; i < gridCountX; i++)
        {
            for (int j = 0; j < gridCountY; j++)
            {
                Vector3 worldPoint = startPoint + Vector3.right * (i * nodeDiameter + nodeRadius) + Vector3.forward * (j * nodeDiameter + nodeRadius);
                bool walkable = !Physics.CheckSphere(worldPoint, nodeRadius *2, whatLayer);//检测半径（直径）范围内是否可行走，发射球形射线检测层
                grid[i, j] = new Node(walkable, worldPoint, i, j);
            }
        }
    }
 
    void OnDrawGizmos()
    {
        //画地形网格边缘
        Gizmos.DrawWireCube(transform.position, new Vector3(gridSize.x, 1, gridSize.y));
 
        //画节点Node
        if (grid == null) return;
        foreach (var node in grid)
        {
            Gizmos.color = node.canWalk ? Color.white : Color.red;
            Gizmos.DrawCube(node.worldPos, Vector3.one * (nodeDiameter - .1f));
        }
        //画角色
        /*  Node playerNode = GetFromPositon(player.position);
          if (playerNode != null && playerNode.canWalk)
          {
              Gizmos.color = Color.yellow;
              Gizmos.DrawCube(playerNode.worldPos, Vector3.one * (nodeDiameter - .1f));
          }*/
 
        //画路径
        //if (path != null)
        //{
        //    foreach (var node in path)
        //    {
        //        Gizmos.color = Color.black;
        //        Gizmos.DrawCube(node.worldPos, Vector3.one * (nodeDiameter - .1f));
        //    }
        //}
 
        if (AllPath.Count > 0)
        {
            for (int i = 0; i < AllPath.Count; i++)
            {
                if (AllPath[i].Count > 0)
                {
                    foreach (var node in AllPath[i])
                    {
                        Gizmos.color = Color.black;
                        Gizmos.DrawCube(node.worldPos, Vector3.one * (nodeDiameter - .1f));
                    }
                }
            }
        }
    }
}

寻路：

using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
 
public class FindPath
{
    public Grid mapGrid;
    private GameObject npc, target;
    private List<Node> FinalPath = new List<Node>();
 
    public List<Node> GetFinalPath(GameObject self, GameObject target)
    {
        FindingPath(self.transform.position, target.transform.position);
        return FinalPath;
    }
 
    public void FindingPath(Vector3 _startPos, Vector3 _endPos)
    {
        //Node startNode = mapGrid.GetFromPositon(_startPos);
        //Node endNode = mapGrid.GetFromPositon(_endPos);
 
        Node startNode = GetFromPositon(_startPos);
        Node endNode = GetFromPositon(_endPos);
 
        //开启列表
        List<Node> openSet = new List<Node>();
 
        //关闭列表
        HashSet<Node> closeSet = new HashSet<Node>();
 
        openSet.Add(startNode);
 
        while (openSet.Count > 0)
        {
            Node currentNode = openSet[0];
 
            for (int i = 0; i < openSet.Count; i++)
            {
                if (openSet[i].fCost < currentNode.fCost && openSet[i].hCost < currentNode.hCost)
                {
                    currentNode = openSet[i];
                }
            }
 
            openSet.Remove(currentNode);
            closeSet.Add(currentNode);
 
            if (currentNode == endNode)
            {
                GeneratePath(startNode,endNode);
                return;
            }
 
 
            foreach (var node in GetNeibourhood(currentNode))
            {
                if (!node.canWalk || closeSet.Contains(node)) continue;
                int newCost = currentNode.gCost + GetNodesDistance(currentNode,node);
                if (newCost < node.gCost || !openSet.Contains(node))
                {
                    node.gCost = newCost;
                    node.hCost = GetNodesDistance(node,endNode);
                    node.parent = currentNode;
                    if (!openSet.Contains(node))
                    {
                        openSet.Add(node);
                    }
                }
            }
        }
    }
    private void GeneratePath(Node startNode,Node endNode)
    {
        List<Node> path = new List<Node>();
        Node temp = endNode;
        while (temp != startNode)
        {
            path.Add(temp);
            temp = temp.parent;
        }
        path.Reverse();    
        FinalPath = path;
 
        mapGrid.AllPath.Add(FinalPath);
    }
    public int GetNodesDistance(Node a, Node b)
    {
        int countX = Mathf.Abs(a.gridX - b.gridX);
        int countY = Mathf.Abs(a.gridY - b.gridY);
        if (countX > countY)
        {
            return 14 * countY + 10 * (countX - countY);
        }
        else
        {
            return 14 * countX + 10 * (countY - countX);
        }
    }
 
    //角色在哪个节点之上
    public Node GetFromPositon(Vector3 _PlayerPos)
    {
        float percentX = (_PlayerPos.x + mapGrid.gridSize.x / 2) / mapGrid.gridSize.x;
        float percentY = (_PlayerPos.z + mapGrid.gridSize.y / 2) / mapGrid.gridSize.y;
 
        percentX = Mathf.Clamp01(percentX);
        percentY = Mathf.Clamp01(percentY);
 
        int x = Mathf.RoundToInt((mapGrid.gridCountX - 1) * percentX);
        int y = Mathf.RoundToInt((mapGrid.gridCountY - 1) * percentY);
 
        return mapGrid.grid[x, y];
    }
 
    //获取节点周围的节点
    public List<Node> GetNeibourhood(Node node)
    {
        List<Node> neribourhood = new List<Node>();
        for (int i = -1; i <= 1; i++)
        {
            for (int j = -1; j <= 1; j++)
            {
                if (i == 0 && j == 0)
                {
                    continue;
                }
                int tempX = node.gridX + i;
                int tempY = node.gridY + j;
                if (tempX > 0 && tempY > 0 && tempX < mapGrid.gridCountX && tempY < mapGrid.gridCountY)
                {
                    neribourhood.Add(mapGrid.grid[tempX, tempY]);
                }
            }
        }
        return neribourhood;
    }
}

还有许多优化的地方：
1.多单位寻路
2.动态障碍

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• 转载请注明: 乔 2015年09月26日 于 是幻觉 发表