NavMesh系统动态碰撞的探讨

　　Unity3D提供的NavMesh系统可以方便的解决游戏的寻路问题，但是该系统有一个比较让人不理解的问题：

　　NavMesh导航时会忽略Physics系统本身的碰撞，也就是说NavMeshAgent在移动的过程中不会被Collider阻挡，而是会直接走过去（但是OnTriggerEnter等触发功能正常）。

　　动态碰撞的功能对很多游戏都是一个基本的需求，而根据NavMesh提供的接口，唯一可以实现阻挡功能的只有NavMeshObstacle，而NavMeshObstacle只有一种形状：圆柱体，而且up方向固定，不能调整为侧向。总结起来就是以下几点：

　　（1）导航网格的行走/碰撞区域只能预烘焙；

　　（2）动态碰撞体只能通过挂载NavMeshObstacle组件来实现；

　　（3）碰撞体的形状只有一种——圆柱体，严格来说就是圆形，而且是正圆还不能是椭圆。

　　所以说到这里，基本上可以放弃使用各种形状的Collider来制作场景阻挡物了。不过，替代方案也还是有的：如果一定要使用Unity3D提供的NavMesh来做导航，那么可以将圆作为基本元素来模拟其它形状。

　　

　　上图展示了通过NavMeshObjstacle来模拟立方体阻挡物，为了方便的编辑该立方体的大小，可以写一个辅助脚本来实现：

using UnityEngine;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;

[ExecuteInEditMode]
public class MultiObstacleHelper : MonoBehaviour 
{
    public float Interval = 1f;         // Obstacle之间的间隔
    public int Num = 1;                 // Obstacle的个数

    private float curInterval = 1f;
    private int curNum = 1;

    private Transform template = null;

    void Awake()
    {
        template = gameObject.transform.Find("Obstacle");
    }

    void Start()
    {
        Adjust();
    }

    void Update()
    {
        if (Num <= 0) Num = curNum;
        Adjust();
    }

    private void Adjust()
    {
        if (template == null) return;
        AdjustInterval(AdjustNum());
    }

    private bool AdjustNum()
    {
        if (curNum == Num) return false;

        if (Num > curNum)
        {
            for (int i = 0; i < Num - curNum; ++i)
            {
                GameObject go = GameObject.Instantiate(template.gameObject) as GameObject;
                go.transform.parent = template.parent;
                go.transform.localPosition = Vector3.zero;
                go.transform.localScale = Vector3.one;
                go.transform.localRotation = Quaternion.identity;
            }
        }
        else if (Num < curNum)
        {
            int count = curNum - Num;
            List<Transform> lst = new List<Transform>();for (int i = 0; i < template.parent.transform.childCount; ++i)
            {
                if (count <= 0) break;
                if (template.parent.GetChild(i) != template)
                {
                    lst.Add(template.parent.GetChild(i));
                    count--;
                }
            }
            while(lst.Count > 0)
            {
                Transform tran = lst[0];
                GameObject.DestroyImmediate(tran.gameObject);
                lst.RemoveAt(0);
            }
            lst.Clear();
        }

        curNum = Num;
        return true;
    }

    private void AdjustInterval(bool numChange)
    {
        if (numChange == false && curInterval == Interval)
            return;

        int half = Num / 2;
        int index = 0;
        foreach (Transform tran in template.parent.gameObject.transform)
        {
            // 奇数个
            if (Num % 2 == 1)
            {
                Vector3 pos = tran.localPosition;
                pos.x = (index - half) * Interval;
                tran.localPosition = pos;
            }
            else
            {
                Vector3 pos = tran.localPosition;
                pos.x = (index - half + 0.5f) * Interval;
                tran.localPosition = pos;
            }
            index++;
        }

        curInterval = Interval;
    }

}

　　上述代码可以调整Obstacle的个数和间距，然后再配合调整缩放比例基本上可以做出各种尺寸的立方体。

　　单向阻挡的实现，可以通过组合Trigger和NavMeshObstacle来实现一个单向阻挡的功能：

　　

　　实现思路是当角色进入红色Trigger区域时，将后面的阻挡物隐掉，过1秒之后再激活，这样就可以实现一个单向阻挡物的功能，实现的代码比较简单，如下面所示：

using UnityEngine;
using System.Collections;

#if UNITY_EDITOR
using UnityEditor;
#endif

public class SinglePassTrigger : MonoBehaviour 
{
    [HideInInspector]
    public Transform Object = null;
    public Transform Collider = null;
    public float PassTime = 1f;

    void Start()
    {
        Object = transform.parent.transform.Find("Object");
        Collider = transform.parent.transform.Find("Collider");
    }

    protected virtual void OnTriggerEnter(Collider other)
    {
        StopCoroutine("LetPassCoroutine");
        StartCoroutine("LetPassCoroutine");
    }

    protected virtual void OnTriggerExit(Collider other)
    { }

    IEnumerator LetPassCoroutine()
    {
        SetPassState(true);
        float startTime = Time.time;
        while(Time.time < startTime + PassTime)
        {
            yield return null;
        }
        SetPassState(false);
    }

    private void SetPassState(bool value)
    {
        if (Collider == null) return;

        Collider.gameObject.SetActive(!value);
    }

#if UNITY_EDITOR
    void OnDrawGizmos()
    {
        // 设置旋转矩阵
        Matrix4x4 rotationMatrix = Matrix4x4.TRS(Vector3.zero, transform.rotation, Vector3.one);
        Gizmos.matrix = transform.localToWorldMatrix;
        // 在Local坐标原点绘制标准尺寸的对象
        Gizmos.color = new Color(1f, 0f, 0f, 0.8f);
        Gizmos.DrawCube(Vector3.zero, Vector3.one);
        Gizmos.color = Color.black;
        Gizmos.DrawWireCube(Vector3.zero, Vector3.one);
        Gizmos.DrawIcon(transform.position + Vector3.up, "ban.png");
    }
#endif

}

 >>>>>>经测试，上述方案并不是很好用，会碰到以下几个问题：

（1）角色在Obstacle周围挤来挤去，行为很诡异；

（2）通过不断地靠近Obstacle，当遇到卡顿的时候，角色会穿透阻挡物；

（3）Obstacle虽然可以设置Cave属性，也就是动态切割导航面，但由于一些原因，动态切割的效果非常差，尤其是在一些不平的地面部分更是如此。

基于这些思考，推荐使用如下新的方法来做阻挡效果：

　　通过NavMesh的Layer来实现：

　　通过动态改变NavMeshAgent所能使用的层（NavMeshWalkable），来实现双向和单向阻挡的效果，经验证这种方案表现效果比较好，只是在场景制作时就必须确定不同层区域的划分。

　　上述方案再配合一些魔法墙之类的特效，总体来说表现效果还是不错的，不过代码逻辑一定要清晰。