Unity3D 分块编辑小AStar地图详解

前言

A算法是一种经典的寻路算法，能够帮助游戏中的角色找到最短路径。在本文中，我们将介绍如何在Unity3D中使用分块编辑的方式创建一个小的A地图，并实现A*算法来实现角色的寻路。

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1. 分块编辑小AStar地图的概念

在游戏开发中，A*算法是一种广泛应用的寻路算法，它可以在地图中找到两个点之间的最短路径。而分块编辑则是一种优化地图编辑的方式，将地图分成多个小块，每个小块可以看作是一个节点，这样可以减少计算量，提高寻路的效率。

2. 技术详解

2.1 创建地图

首先，我们需要创建一个地图，在Unity3D中可以使用Tilemap工具来快速创建地图。在创建地图时，我们可以将地图分成多个小块，并给每个小块一个标识，以便后续的寻路算法能够识别每个小块。

2.2 实现A*算法

接下来，我们需要实现A算法来进行角色的寻路。A算法是一种启发式搜索算法，它通过估算每个节点到目标节点的代价来找到最短路径。在实现A*算法时，我们需要考虑以下几个关键步骤：

1. 初始化Open列表和Closed列表，Open列表用来存储待访问的节点，Closed列表用来存储已经访问过的节点；
2. 将起始节点加入Open列表，并设置起始节点的代价为0；
3. 重复以下步骤直到找到目标节点或Open列表为空：

• 从Open列表中选择一个节点，该节点的代价加上到目标节点的估算代价最小；
• 将该节点从Open列表中移除，并加入Closed列表；
• 对该节点的相邻节点进行遍历，计算每个相邻节点的代价，并更新Open列表；

• 如果找到目标节点，通过回溯可以得到最短路径。

2.3 角色移动

最后，我们需要实现角色的移动逻辑。当角色得到最短路径后，我们可以通过移动角色的位置来实现寻路效果。在移动过程中，可以使用插值的方式来平滑角色的移动，以提高游戏的流畅度。

3. 代码实现

下面是一个简单的Unity3D代码示例，演示了如何实现一个小的A*地图和角色的寻路：

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

public class AStar : MonoBehaviour
{
    public Transform target; // 目标点
    public Transform player; // 角色
    public LayerMask obstacleMask; // 障碍物层

    private List<Node> path; // 最短路径

    void Start()
    {
        FindPath();
    }

    void FindPath()
    {
        Node startNode = new Node(player.position);
        Node targetNode = new Node(target.position);

        List<Node> openSet = new List<Node>();
        HashSet<Node> closedSet = new HashSet<Node>();
        openSet.Add(startNode);

        while (openSet.Count > 0)
        {
            Node currentNode = openSet[0];
            for (int i = 1; i < openSet.Count; i++)
            {
                if (openSet[i].fCost < currentNode.fCost || openSet[i].fCost == currentNode.fCost && openSet[i].hCost < currentNode.hCost)
                {
                    currentNode = openSet[i];
                }
            }

            openSet.Remove(currentNode);
            closedSet.Add(currentNode);

            if (currentNode == targetNode)
            {
                RetracePath(startNode, targetNode);
                return;
            }

            foreach (Node neighbour in GetNeighbours(currentNode))
            {
                if (!neighbour.walkable || closedSet.Contains(neighbour))
                {
                    continue;
                }

                int newCostToNeighbour = currentNode.gCost + GetDistance(currentNode, neighbour);
                if (newCostToNeighbour < neighbour.gCost || !openSet.Contains(neighbour))
                {
                    neighbour.gCost = newCostToNeighbour;
                    neighbour.hCost = GetDistance(neighbour, targetNode);
                    neighbour.parent = currentNode;

                    if (!openSet.Contains(neighbour))
                    {
                        openSet.Add(neighbour);
                    }
                }
            }
        }
    }

    void RetracePath(Node startNode, Node endNode)
    {
        List<Node> path = new List<Node>();
        Node currentNode = endNode;

        while (currentNode != startNode)
        {
            path.Add(currentNode);
            currentNode = currentNode.parent;
        }

        path.Reverse();
        this.path = path;
    }

    List<Node> GetNeighbours(Node node)
    {
        List<Node> neighbours = new List<Node>();

        // 实现获取邻居节点的逻辑

        return neighbours;
    }

    int GetDistance(Node nodeA, Node nodeB)
    {
        // 实现计算两个节点之间距离的逻辑
        return 0;
    }

    void Update()
    {
        // 实现角色移动的逻辑
    }
}

public class Node
{
    public bool walkable;
    public Vector3 position;
    public int gCost;
    public int hCost;
    public Node parent;

    public int fCost { get { return gCost + hCost; } }

    public Node(Vector3 _position)
    {
        position = _position;
    }
}

在上面的代码示例中，我们实现了一个简单的A*算法，并通过Node类来表示地图中的节点。在FindPath方法中，我们首先初始化起始节点和目标节点，然后通过循环来遍历地图中的节点，找到最短路径。在RetracePath方法中，我们通过回溯来得到最短路径，最后在Update方法中实现角色的移动逻辑。

结论

通过本文的介绍，我们了解了如何在Unity3D中使用分块编辑的方式创建一个小的A地图，并实现A算法来实现角色的寻路。通过合理的分块编辑和A*算法的应用，我们可以提高游戏中角色的寻路效率，为玩家提供更好的游戏体验。希望本文对你有所帮助，谢谢阅读！