在Unity中创建简单的C＃AI

几乎任何游戏都需要与用户互动的人工智能（AI），通常以对玩家不利的力量形式出现。 在某些情况下，AI应该帮助玩家，而在另一些情况下，AI应当与之战斗，但是计算机控制的所有角色都有一些相似之处。 根据项目的要求，AI可以使用简单或复杂的行为。 这些要求可能是与其他玩家进行外交交流，或者是在平台上来回徘徊。 尽管如此，有必要确保AI有效地完成其工作。

在这个项目中，我将演示一个非常简单的人工智能。 假设我们创建了一个游戏，其中玩家必须潜入敌方总部附近。 当监控摄像头注意到玩家时，会在附近制造敌人并在短时间内追赶该玩家。 这就是我们在项目中最简单的实现。 项目完成后，您将收到一个受控的玩家对象，一个用作敌方相机的圆圈，以及一个敌人的对象，当相机的对象告知其存在时，该对象会追赶玩家。

准备工作

首先，我们需要创建一个3D项目。 启动Unity之后，单击窗口顶部的New按钮，如图1所示。


图1：创建一个新项目

为您的AI项目命名，并确保它是3D项目。 在计算机上选择一个存储项目的位置之后，单击底部的Create Project按钮，如图2所示。


图2：项目设置屏幕

创建项目后，我们要做的第一件事是在“ 资产”窗口中设置文件夹以组织我们的工作。 右键单击Assets窗口，然后选择Create→Folder创建一个新文件夹。 将此文件夹命名为Materials 。 然后创建第二个文件夹，并将其命名为Scripts 。 图3显示了它的外观。


图3：创建一个新文件夹

完成所有这些操作后，“ 资产”窗口应类似于图4所示。


图4：“ 资产”窗口。

接下来，创建一个所有对象都将站立的地板。 在“ 层次结构”窗口中，选择“ 创建”→“ 3D对象”→“平面”以创建将用作地板的平面对象。


图5：创建平面对象。

命名此Floor对象，并将其X Scale值更改为7，将Z Scale值更改为3。之后，带有所选Floor对象的Inspector窗口应如图6所示。


图6：设置Floor对象的属性。

现在，我们需要为地板创建一个新的材质，以将其与将要放置在场景中的其余对象区分开。 在“ 资产”窗口的“ 材料”文件夹中，右键单击“ 资产”窗口，然后选择“ 创建”→“材料” ，以创建新材料 。


图7：创建新材料

完成后，将物料命名为Floor 。


图8： 地板材料。

在选择了“ 地板”的“ 检查器”窗口的顶部，选择一个颜色选择器。


图9：选择一个颜色选择器。

当然，您可以为地板选择任何颜色，但是在此示例中，我选择了红棕色，如图10所示。


图10：颜色选择器。

在“ 层次结构”窗口中选择“ 地板”对象，然后在“ 网格渲染器”组件中，选择“ 材质”旁边的小箭头。


图11：准备材料更改。

将地板材料从“ 资源”窗口拖动到“ 检查器”窗口中“ 网格渲染器”组件的“ 元素0”字段。


图12：将Floor材质定义为Floor对象的材质。

完成了地板对象后，我们需要围绕墙壁区域进行创建，以使播放器不会掉落边缘。 返回创建→3D对象→平面以创建一个新平面。 我们称该墙为平面，并将其设置为与Floor相同的尺寸，即X Scale的值为7， Z Scale的值为3。然后再创建三个墙，选择一个对象，然后按Ctrl + D 3次。性别与表格中的数据一致。

职称	位置X	位置Y	位置z	旋转x	旋转z
墙	-35	21	0	0	-90
墙（1）	-1	11	-15	90	0
墙（2）	-1	11	13.5	-90	0
墙（3）	34	21	0	0	90

表1：所有Wall对象的位置和旋转。

完成所有这些操作后，您需要更改摄像头的位置，以使其从上方看向地面。 选择主摄像机对象，然后将“ Y位置”设置为30，将“ Z位置”设置为0，将“ X旋转”设置为80。


图13：设置相机对象。

场景已经准备好了，是时候创建玩家角色了。 在“ 层次结构”窗口中，单击创建→3D对象→球体以创建球体对象。 将该对象命名为Player ，然后单击“ 检查器”窗口底部的“ 添加组件”按钮。


图14：添加一个新组件。

现在找到刚体 。 之后，从列表中选择Rigidbody组件并将Rigidbody添加到Player对象。


图15：添加刚体组件。

接下来，您需要为玩家分配一个标签，该标签稍后会在代码中派上用场。 单击检查器窗口左上角的“ 标签”下拉菜单，然后选择“ 播放器”标签。


图16：定义新标签。

我们需要设置玩家的位置，使其不在地板对象下方。 在示例中，我将播放器放置在左上角，其中X位置等于26， Y位置等于1， Z位置等于-9。


图17：球员位置。

为了使将来的代码正常工作，我们当然需要将其附加到对象上。 返回到“ 层次结构”窗口，这次选择“ 创建”→“ 3D对象”→“多维数据集” 。 调用此Guard多维数据集，使用“ 检查器”窗口中的“ 添加组件”按钮向其中添加Rigidbody组件和NavMesh Agent组件。 接下来，将其放置在场景的左上角。 之后， Guard对象的Inspector窗口将如下所示：


图18：“ 检查器”窗口中的Guard对象。

这个对象应该位于这样的位置：


图19： Guard对象的位置。

最后，我们需要一个用作守卫对象“眼睛”的对象，它将通知守卫玩家正在触摸它。 上一次，进入“ 层次结构”窗口，然后选择“ 创建”→“ 3D对象”→“球体”以创建另一个球体对象。 将此对象命名为Looker 。 这次我们不需要添加任何其他组件。 但是，我们将调整对象的大小。 选择Looker之后 ，在“ 检查器”窗口中更改以下“ 变换”组件变量。

• X缩放为9。
• 以0.5 缩放Y。
• Z标尺为9。

然后，将Looker放置在地板的中间上部，如图20所示。


图20：查找器的位置。

现在是为Looker提供独特材料的正确时机，这样您就可以避免使用它。 在“ 资源”窗口的“ 材料”文件夹中，右键单击并创建一个新材料。 将其命名为Looker并为其赋予明亮的红色。 之后，将此材质指定为Looker对象的材质以更改其颜色。 之后，场景应如下所示：


图21：具有新材质的Looker对象。

我们剩下的唯一事情就是为Guard创建一个导航网格，它可以在上面移动。 Unity编辑器顶部有一个Window菜单。 选择“ 窗口”→“导航”以打开“ 导航”窗口，如图22所示。


图22： 导航窗口。

在“ 层次结构”中选择Floor对象，然后在“ 导航”窗口中，选中“ 导航静态”复选框。


图23： 静态导航 。

接下来，选择窗口顶部的“ 烘烤”选项。


图24：切换到“ 烘烤”菜单。

将打开“ 烘焙”菜单，您可以在其中更改将要创建的导航网格的属性。 在我们的示例中，无需进行任何更改。 只需单击右下角的“ 烘焙”按钮。


图25：创建一个新的导航网格。

此时，Unity将要求您保存场景。 保存它，之后将创建导航网格。 现在，场景将如下所示：


图26：当前场景以及添加的导航网格。

现在，Unity中的所有内容都已配置完毕，现在该创建创建项目所需的脚本了。 在Assets窗口中，右键单击并选择Create→C＃Script 。 将此脚本命名为Player 。 再重复两次此操作，创建名称为Guard和Looker的脚本。


图27：创建一个新脚本。

之后，“ 资产”窗口中的“ 脚本”文件夹将如下所示：


图28： 脚本文件夹。

首先，我们将开始编写Player脚本代码。 在Assets窗口中双击Player脚本以打开Visual Studio并开始创建代码。

代号

Player脚本非常简单，它所要做的就是让用户移动球对象。 在类声明下，我们需要获取到先前在项目中创建的Rigidbody组件的链接。

private Rigidbody rb; 

之后，在Start函数中，我们命令Unity将Player对象的当前Rigidbody组件设置为rb 。

 rb = GetComponent<Rigidbody>(); 

之后， 播放器脚本将如下所示：


图29：目前的播放器脚本。

现在已分配了rb值，我们需要在按下箭头键时让Player对象移动。 为了移动对象，我们将使用物理方法，当用户按下箭头键时向对象施加力。 为此，只需将以下代码添加到Update函数：

 if (Input.GetKey(KeyCode.UpArrow)) rb.AddForce(Vector3.forward * 20); if (Input.GetKey(KeyCode.DownArrow)) rb.AddForce(Vector3.back * 20); if (Input.GetKey(KeyCode.LeftArrow)) rb.AddForce(Vector3.left * 20); if (Input.GetKey(KeyCode.RightArrow)) rb.AddForce(Vector3.right * 20); 

至此，我们完成了Player脚本。 完成的脚本如下所示：


图30：完成的Player脚本。

保存您的工作并返回Unity。 这次，在Assets窗口中选择Guard脚本。 为了使Guard代码正常工作，您需要在脚本顶部添加using结构。

 using UnityEngine.AI; 

接下来，在类声明之后立即声明以下变量。

 public GameObject player; private NavMeshAgent navmesh; 

Player对象用作Guard对象的player变量的值。 稍后，当我们命令Guard对象追逐玩家时，它将派上用场。 然后， 声明navmesh变量以接收对象的NavMeshAgent组件。 当守卫得知玩家正在触摸Looker对象后，我们开始追逐玩家时，我们将使用它。 在启动功能中，我们需要将navmesh变量的值设置为对象的组件NavMesh Agent ：

 navmesh = GetComponent<NavMeshAgent>(); 

然后，在Update函数中，添加一行代码：

 navmesh.destination = player.transform.position; 

此行设置Guard对象的目标。 在我们的例子中，它将采用Player对象的当前位置并移至这一点。 操作后，物体将不断追随玩家。 问题是，响应过程如何执行？ 它不会在Guard脚本中编码，但会在Looker脚本中编码。 在转到Looker脚本之前，请查看图31验证Guard脚本代码。


图31：完成的Guard脚本。

在Looker内部，我们再次需要声明以下变量：

 public GameObject guard; private float reset = 5; private bool movingDown; 

之后，我们对Start函数进行注释，此脚本中不需要此函数。 让我们继续执行Update函数并添加以下代码：

 if (movingDown == false) transform.position -= new Vector3(0, 0, 0.1f); else transform.position += new Vector3(0, 0, 0.1f); if (transform.position.z > 10) movingDown = false; else if (transform.position.z < -10) movingDown = true; reset -= Time.deltaTime; if (reset < 0) { guard.GetComponent<Guard>().enabled = false; GetComponent<SphereCollider>().enabled = true; } 

这是项目主要动作发生的地方，因此让我们分析代码。 首先，根据布尔变量movingDown的值，此脚本所附加的对象将向上或向下移动。 一旦到达某个点，他就会改变方向。 接下来， Looker将基于实时降低重置值。 一旦计时器小于零，他将从Guard对象中获取Guard脚本并将其禁用，此后， Guard对象将开始移动到玩家最后一次知道的位置，然后再停止。 Looker还会再次打开其对撞机，以便整个过程可以重新开始。 现在，我们的脚本如下所示：


图32： Looker脚本。

说到对撞机：是时候创建一个冲突代码来重置Looker计时器并包括Guard脚本了。 在更新功能中，创建以下代码：

 private void OnCollisionEnter(Collision collision) { if (collision.gameObject.tag == "Player") { guard.GetComponent<Guard>().enabled = true; reset = 5; GetComponent<SphereCollider>().enabled = false; } } 

OnCollisionEnter Unity自动将其识别为冲突代码，因此在与另一个对象发生冲突时执行该代码。 在我们的例子中，它首先检查碰撞对象是否具有Player标签。 如果不是，它将忽略其余代码。 否则，它将打开Guard脚本，将重置计时器设置为5（即五秒），并禁用其对撞机，以便玩家仍然可以在对象中移动并且不会意外卡在Looker对象中。 该功能如图33所示。


图33： Looker的冲突代码 。

这就是项目代码的全部准备好了！ 在完成项目之前，您可以做几件事。 保存所有工作并返回Unity。

项目完成

要完成项目，我们只需要将脚本附加到相应的对象并设置几个变量即可。 首先，从“ 导航”窗口转到“ 检查器”窗口：


图34：过渡到“检查器” 窗口 。

之后，让我们从Player对象开始。 在“ 层次结构”窗口中选择它，然后在“ 检查器”窗口的底部单击“ 添加组件”按钮并添加“ 播放器”脚本。 这样就完成了Player对象。


图35：播放器脚本组件 。

接下来，选择Guard对象。 和以前一样，将Guard脚本附加到对象。 这次我们需要告诉守卫球员是谁。 为此，将Player对象从Hierarchy中拖动到Guard脚本组件的Player字段中，如图36所示。


图36：使Player对象成为Player字段的值。

我们还需要禁用Guard脚本。 在我们的项目中， Guard将在打开脚本后追逐玩家。 仅当播放器触摸Looker对象后，才应包含此Guard脚本。 您需要做的就是取消选中组件中Guard（脚本）文本旁边的框：


图37：禁用Guard脚本。

最后，让我们转到Looker对象，并将Looker脚本附加到该对象。 这次， Looker对象将需要一个Guard对象作为其Guard变量的值。 正如我们将Player对象分配给Guard脚本的Player变量一样，我们将对Guard对象和Looker脚本执行相同的操作。 将Guard从层次结构拖到Looker脚本的Guard字段中。 并且项目完成了！ 单击Unity编辑器顶部的“播放”按钮以测试您的项目。


图38：测试项目。

尝试将Player对象移动到Looker对象（请记住，移动是通过箭头完成的！）。 请注意，此后， Guard对象将开始追逐玩家。 他将继续追求约5秒钟，然后他将放弃。


图39：一个完全完成的项目正在实施。

结论

该AI非常简单，但可以轻松扩展。 假设，如果我们假设Looker对象是一台相机，而后卫则通过它寻找来找到您，那么让Guard对象拥有自己的双眼是合乎逻辑的。 玩家可以靠近摄像机，但必须考虑到警卫的眼睛。 您也可以将该项目与寻找路径的概念结合起来：为后卫提供他将要遵循的路径，从而为玩家创造一个更加有趣的环境。

可以通过许多不同的方式来开发这种简单的AI。 您可能不想做上述任何事情，并决定自己做某事。 我建议您尝试一下，也许您会想到一个有趣的项目的想法，这值得结束。