Unity3D 敌人AI 和 动画( Animator )系统的实例讲解

在这个实例中,我们要做一些敌人AI的简单实现,其中自动跟随和动画是重点,我们要达到的目标如下:

1.敌人能够自动跟随主角  

2.敌人模型一共有四个动作:Idle(空闲) Run(奔跑) Attack(攻击) Death(死亡).

3.要求敌人在合适的时机能够做出合适动作

 

(一)自动跟随的实现

1)首先,新建一个场景  如图,场景里至少有两个角色:  有一个敌人(刀骷髅兵) 还有一个主角(没错,就是那个胶囊体)

2)先选择场景模型，然后在 Inspector 窗口选项 Static旁边的小三角显示出下拉菜单，确定其中 Navigation Static 被选中.  对于与场景地形无关的模型选项，则要确定没有被选中，如图所示。

                            

Navigation 窗口的选项主要是定义地形对寻路的影响。Radius 和 Height 可以理解为寻路者的半径和高度。Max Slope 是最大坡度，超过这个坡度寻路者则无法通过。Step Height 是楼梯的最大高度 ，超过这个高度寻路者则无法通过。Drop Height表示寻路者可以跳落的高度极限。Jump Distance 表示寻路者的跳跃距离极限。

 

3)选择菜单栏里的Window 选项里的Navigation选项   点击下面的bake   渲染完成后是这个样子  这些蓝色的区域就是能自动寻路的区域

                    

 

4) 然后给主角写 移动控制脚本 和 镜头控制脚本  并赋给主角(胶囊体):

 

public class PlayerControl : MonoBehaviour
{

    //定义玩家的Transform
    public Transform m_transform;
    //定义玩家的角色控制器
    CharacterController m_ch;
    //定义玩家的移动速度
    float m_movespeed = 10.0f;
    //定义玩家的重力
    float m_gravity = 2.0f;   
    //定义玩家的生命
    public int m_life = 5;

    //定义摄像机的Transform
    Transform m_cameraTransform;
    //定义摄像机的旋转角度
    Vector3 m_cameraRotation;
    //定义摄像机的高度
    float m_cameraHeight = 1.4f;
    //定义小地图摄像机
    public Transform m_miniMap;

    //定义枪口的Transform m_muzzlepPoint;
    Transform m_muzzlePoint;
    //定义射击时,射线射到的碰撞层
    public LayerMask m_layer;
    //定义射中目标后粒子效果的Transform
    public Transform m_fx;
    //定义射击音效
    public AudioClip m_shootAudio;
    //定义射击间隔时间计时器
    float m_shootTimer = 0;

    

    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        //获取玩家本身的Transform 赋给 m_transform
        m_transform = this.transform;
        //获取玩家本身的CharacterController组件 赋给 m_ch
        m_ch = this.GetComponent<CharacterController>();       

        //摄像机的控制的初始化
        //获取摄像机的Transform
        m_cameraTransform = Camera.main.transform;
        //定义一个三维向量用来表示摄像机位置 并把玩家的位置赋给它 设置摄像机初始位置
        Vector3 pos = m_transform.position;
        //摄像机的Y轴坐标 为 本来的坐标加上上面定义的摄像机高度
        pos.y += m_cameraHeight;
        //把修改后的摄像机坐标重新赋给m_cameraTransform
        m_cameraTransform.position = pos;
        //把主角的旋转角度 赋给 摄像机的旋转角度
        m_cameraTransform.rotation = m_transform.rotation;
        //获取摄像机的角度
        m_cameraRotation = m_transform.eulerAngles;        

        //隐藏鼠标
        Cursor.visible = false;
    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        //如果玩家的生命小于等于0 什么也不做
        if (m_life <= 0)
        {
            return;
        }

        //如果玩家的生命大于0 那么调用玩家控制函数 
        //移动函数
        MoveControl();
        //摄像机控制函数
        CameraControl();
        //跳跃函数
        Jump();
    }


    //定义玩家的控制函数
    void MoveControl()
    {

        //定义玩家在XYZ轴上的移动量
        float xm = 0, ym = 0, zm = 0;

        //玩家的重力运动 为 减等于玩家的重力乘以每帧时间
        ym -= m_gravity * Time.deltaTime;

        //实现玩家上下左右的运动
        //如果按下 W键 玩家在Z轴上的量增加
        if (Input.GetKey(KeyCode.W))
        {
            zm += m_movespeed * Time.deltaTime;
        }
        //如果按下 S键 玩家在Z轴上的量减少  这里用else if是因为每帧只能按下相反方向的一个键
        else if (Input.GetKey(KeyCode.S))
        {
            zm -= m_movespeed * Time.deltaTime;
        }
        //如果按下 A键 玩家在X轴上的量减少
        if (Input.GetKey(KeyCode.A))
        {
            xm -= m_movespeed * Time.deltaTime;
        }
        //如果按下 D键 玩家在X轴上的量增加
        else if (Input.GetKey(KeyCode.D))
        {
            xm += m_movespeed * Time.deltaTime;
        }

        ////当玩家在地面上的时候 才能前后左右移动  在空中不能移动
        if (!m_ch.isGrounded)
        {
            xm = 0;
            zm = 0;
        }

        //通过角色控制器的Move()函数,实现移动
        m_ch.Move(m_transform.TransformDirection(new Vector3(xm, ym, zm))); 
        

    }


    //定义玩家的摄像机控制函数
    void CameraControl()
    {

        //实现对摄像机的控制
        //定义主角在horizon方向X轴移动的量  也就是获取主角鼠标移动的量
        float rh = Input.GetAxis("Mouse X");
        //定义主角在Vertical 方向Y轴移动的量  
        float rv = Input.GetAxis("Mouse Y");


        //旋转摄像机
        //把鼠标在屏幕上移动的量转化为摄像机的角度  rv(上下移动的量) 等于 角色X轴的角度    rh(水平移动的量) 等于 角色Y轴上的角度
        m_cameraRotation.x -= rv;
        //Debug.Log(rv);  向下时 rv 为正值(顺时针)   向上时 rv 为负值(逆时针)
        m_cameraRotation.y += rh;
        //Debug.Log(rh);  向右时 rh 为正值(顺时针)   向左时 rh 为负值(逆时针)


        //限制X轴的移动在-60度到60度之间
        if (m_cameraRotation.x >= 60)
        {
            m_cameraRotation.x = 60;
        }
        if (m_cameraRotation.x <= -60)
        {
            m_cameraRotation.x = -60;
        }
        m_cameraTransform.eulerAngles = m_cameraRotation;

        //使主角的面向方向与摄像机一致  用Vector3定义一个中间变量是因为 eularAngles 无法直接作为变量
        Vector3 camrot = m_cameraTransform.eulerAngles;
        //初始化摄像机的欧拉角为0
        camrot.x = 0;
        camrot.z = 0;
        //把摄像机的欧拉角 赋给 主角
        m_transform.eulerAngles = camrot;

        //使摄像机的位置与主角一致  用Vector3定义一个中间变量是因为 position 无法直接作为变量
        Vector3 pos = m_transform.position;
        //摄像机的Y轴位置 为 主角的Y轴位置加上摄像机的高度
        pos.y += m_cameraHeight;
        //把主角的位置 赋给 摄像机的位置
        m_cameraTransform.position = pos;

    }


    //定义玩家的Jump函数
    void Jump()
    {
        //当玩家在地面上的时候  玩家的i跳才有效果
        if (m_ch.isGrounded)
        {
            //此时玩家的重力为10
            m_gravity = 10;
            //如果按下 space键 玩家的重力变为负数  实现向上运动
            if (Input.GetKey(KeyCode.Space))
            {
                m_gravity = -8;
            }
        }
        //此时玩家跳了起来
        else
        {
            //玩家的重力 为 玩家的重力10 乘以 每帧的时间
            m_gravity +=10f*Time.deltaTime;
            //如果玩家的重力大于10的话 让他等于10
            if (m_gravity>=10)
            {
                m_gravity = 10f;
            }
        }
    
    }

5)给敌人写自动追踪脚本并赋给敌人 :

public class Enemy : MonoBehaviour
{

    //定义敌人的Transform
    Transform m_transform;
    //CharacterController m_ch;

    //定义动画组件
    Animator m_animator;

    //定义寻路组件
    NavMeshAgent m_agent;

    //定义一个主角类的对象
    PlayerControl m_player;
    //角色移动速度
    float m_moveSpeed = 0.5f;
    //角色旋转速度
    float m_rotSpeed = 120;
    //定义生命值
    int m_life = 15;

    //定义计时器 
    float m_timer = 2;
    //定义生成点
    //protected EnemySpawn m_spawn;


    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        //初始化m_transform 为物体本身的tranform
        m_transform = this.transform;

        //初始化动画m_ani 为物体的动画组件
        m_animator = this.GetComponent<Animator>();

        //初始化寻路组件m_agent 为物体的寻路组件
        m_agent = GetComponent<NavMeshAgent>();

        //初始化主角
        m_player = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player").GetComponent<PlayerControl>();


    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        //设置敌人的寻路目标
        m_agent.SetDestination(m_player.m_transform.position);

        //调用寻路函数实现寻路移动
        MoveTo();        

        
    }


    //敌人的自动寻路函数
    void MoveTo()
    {
        //定义敌人的移动量
        float speed = m_moveSpeed * Time.deltaTime;

        //通过寻路组件的Move()方法实现寻路移动
        m_agent.Move(m_transform.TransformDirection(new Vector3(0, 0, speed)));
    }



}

这时,运行游戏,敌人就能自动跟随了.

 

 

(二)敌人动画的逻辑实现

 

1)首先,在Project面板里面create一个Animator Controller   双击它 就会发现多了一个BaseLayer面板  如下面第一个图  这个是用来控制动画的逻辑关系的    在敌人模型的动画分类里 如下图中间  选择自己需要的动画  然后拖到BaseLayer面板里面  右键标签可以创建箭头,这里为了便于讲解,选了四个动画(idle空闲  run奔跑  attack攻击   death死亡)  按照下面右图把动画标签的关系调节好.

 

           

 

2)给敌人添加动画播放脚本  这个脚本与上面的敌人脚本不同 注释的很清楚 很容易理解

public class Enemy : MonoBehaviour
{

    //定义敌人的Transform
    Transform m_transform;
    //CharacterController m_ch;

    //定义动画组件
    Animator m_animator;

    //定义寻路组件
    NavMeshAgent m_agent;

    //定义一个主角类的对象
    PlayerControl m_player;
    //角色移动速度
    float m_moveSpeed = 0.5f;
    //角色旋转速度
    float m_rotSpeed = 120;
    //定义生命值
    int m_life = 15;

    //定义计时器 
    float m_timer = 2;
    //定义生成点
    //protected EnemySpawn m_spawn;


    // Use this for initialization
    void Start()
    {
        //初始化m_transform 为物体本身的tranform
        m_transform = this.transform;

        //初始化动画m_ani 为物体的动画组件
        m_animator = this.GetComponent<Animator>();

        //初始化寻路组件m_agent 为物体的寻路组件
        m_agent = GetComponent<NavMeshAgent>();

        //初始化主角
        m_player = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player").GetComponent<PlayerControl>();


    }

    // Update is called once per frame
    void Update()
    {
        ////设置敌人的寻路目标
        //m_agent.SetDestination(m_player.m_transform.position);

        ////调用寻路函数实现寻路移动
        //MoveTo();        

        //敌人动画的播放与转换
        //如果玩家的生命值小于等于0时,什么都不做 (主角死后 敌人无需再有动作)
        if (m_player.m_life <= 0)
        {
            return;
        }

        //获取当前动画状态(Idle Run Attack Death 中的一种)
        AnimatorStateInfo stateInfo = m_animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);

        //Idle   如果角色在等待状态条 并且 没有处于转换状态  (0代表的是Base Layer)
        if (stateInfo.fullPathHash == Animator.StringToHash("Base Layer.Idle") && !m_animator.IsInTransition(0))
        {
            //此时把Idle状态设为false  (此时把状态设置为false 一方面Unity 动画设置里面has exit time已经取消  另一方面为了避免和后面的动画冲突 )
            m_animator.SetBool("Idle", false);

            //待机一定时间后(Timer)  之所以有这个Timer 是因为在动画播放期间 无需对下面的语句进行判断(判断也没有用) 从而起到优化的作用
            m_timer -= Time.deltaTime;

            //如果计时器Timer大于0  返回 (什么也不干,作用是优化 优化 优化)
            if (m_timer > 0)
            {
                return;
            }

            //如果距离主角小于3米 把攻击动画的Bool值设为true  (激活指向Attack的通道)
            if (Vector3.Distance(m_transform.position, m_player.m_transform.position) < 3f)
            {
                m_animator.SetBool("Attack", true);
            }
            //如果距离主角不小于3米        
            else
            {
                //那么把计时器重置为1
                m_timer = 1;
                //重新获取自动寻路的位置
                m_agent.SetDestination(m_player.m_transform.position);
                //激活指向Run的通道
                m_animator.SetBool("Run", true);
            }
        }


        //Run   如果角色指向奔跑状态条  并且  没有处于转换状态  (0代表的是Base Layer)
        if (stateInfo.fullPathHash == Animator.StringToHash("Base Layer.Run") && !m_animator.IsInTransition(0))
        {
            //关闭指向Run的通道
            m_animator.SetBool("Run", false);
            //计时器时间随帧减少
            m_timer -= Time.deltaTime;
            //计时器时间小于0时 重新获取自动寻路的位置  重置计时器时间为1
            if (m_timer < 0)
            {
                m_agent.SetDestination(m_player.m_transform.position);
                m_timer = 1;
            }

            //调用跟随函数
            MoveTo();

            //当角色与主角的距离小于等于3米时  
            if (Vector3.Distance(m_transform.position, m_player.m_transform.position) <= 3f)
            {
                //清楚当前路径 当路径被清除  代理不会开始寻找新路径直到SetDestination 被调用
                m_agent.ResetPath();
                //激活指向Attack的通道
                m_animator.SetBool("Attack", true);

            }
        }


        //Attack 如果角色指向攻击状态条  并且  没有处于转换状态   (0代表的是Base Layer)
        if (stateInfo.fullPathHash == Animator.StringToHash("Base Layer.Attack") && !m_animator.IsInTransition(0))
        {
            //调用转向函数
            RotationTo();

            //关闭指向Attack的通道
            m_animator.SetBool("Attack", false);

            //当播放过一次动画后  normalizedTime 实现状态的归1化(1就是整体和全部)  整数部分是时间状态的已循环数  小数部分是当前循环的百分比进程(0-1)            
            if (stateInfo.normalizedTime >= 1.0f)
            {
                //激活指向Idle的通道
                m_animator.SetBool("Idle", true);
               
                //计时器时间重置为2
                m_timer = 2;


                //m_player.OnDamage(1);

            }
        }


        //Death  如果角色指向死亡状态条  并且  没有处于转换状态   (0代表的是Base Layer)
        if (stateInfo.fullPathHash == Animator.StringToHash("Base Layer.Death") && !m_animator.IsInTransition(0))
        {
            //摧毁这个物体的碰撞体
            Destroy(this.GetComponent<Collider>());

            //自动寻路时间被归零  角色不再自动移动
            m_agent.speed = 0;

            //死亡动画播放一遍后 角色死亡
            if (stateInfo.normalizedTime >= 1.0f)
            {
                //OnDeath()
            }


        }
    }


    //敌人的自动寻路函数
    void MoveTo()
    {
        //定义敌人的移动量
        float speed = m_moveSpeed * Time.deltaTime;

        //通过寻路组件的Move()方法实现寻路移动
        m_agent.Move(m_transform.TransformDirection(new Vector3(0, 0, speed)));
    }


    //敌人转向目标点函数
    void RotationTo()
    {
        //定义当前角度 
        Vector3 oldAngle = m_transform.eulerAngles;
        //获得面向主角的角度
        m_transform.LookAt(m_player.m_transform);

        //定义目标的方向  Y轴方向  也就是敌人左右转动面向玩家
        float target = m_transform.eulerAngles.y;
        //转向目标的速度 等于时间乘以旋转角度
        float speed = m_rotSpeed * Time.deltaTime;
        //通过MoveTowardsAngle() 函数获得转的角度
        float angle = Mathf.MoveTowardsAngle(oldAngle.y, target, speed);

        //实现转向
        m_transform.eulerAngles = new Vector3(0, angle, 0);
    }

}

自此,一个会自动寻找主角 并 攻击 而且 有动画 的敌人就做好了

 

 

---未完待续---