Unity3d. Реализация зон видимости и слышимости

от автора

Добрый день, хабра.

Сегодня расскажу о том, как можно реализовать систему видимости и слышимости для ваших проектов. Получилось нечто схожее с игрой Commandos.
Немного скриншотов.

Больше видимости.

Я тебя вижу

Как можно увидеть объект? Вариантов можно перечислить множество. Встречаются варианты с видимостью по коллайдерами, разбором картинки через рендер текстуру, лучи по точкам и т.д. В данном примере рассмотрим вариант лучей по точкам.
Следовательно нам понадобится базовый класс с точками для системы видимости.

public abstract class UnitBase : GameObjectBase  {     public List<Transform> visiblePoints; ... } 

Теперь. Нам нужно сформулировать требования к системе видимости.
Очевидно у юнита(не важно что это, друг, враг или камера видео-наблюдения) должен быть угол обзора и дистанция на которой он различает объекты. Близорукие и дальнозоркие тоже могут быть. Да и персонаж может, например, одеть очки и видеть дальше. Может что-то принять и видеть чуть шире боковым зрением. Следовательно параметры нам нужны цель, глаза, дальность и угол обзора.

  public static bool IsVisibleUnit<T>(T unit, Transform from, float angle, float distance, LayerMask mask) where T : UnitBase     {         bool result = false;         if (unit != null)         {             foreach (Transform visiblePoint in unit.visiblePoints)             {                 if (IsVisibleObject(from, visiblePoint.position, unit.gameObject, angle, distance, mask))                 {                     result = true;                     break;                 }             }         }         return result;     } 

LayerMask — нужен для лучей. Например на окно среагирует пуля но не зрение. Тоже самое с заборами или другими объектами. Следовательно, видимость игнорирует не нужные или прозрачные объекты. А спрятавшись в листве, можно обнулить список видимых точек. Также можно расширить или сузить список точек, в зависимости от логики самой игры. Например камуфляж или еще что-то.

  public static bool IsVisibleObject(Transform from, Vector3 point, GameObject target, float angle, float distance, LayerMask mask)     {         bool result = false;         if (IsAvailablePoint(from, point, angle, distance))         {             Vector3 direction = (point - from.position);             Ray ray = new Ray(from.position, direction);             RaycastHit hit;             if (Physics.Raycast(ray, out hit, distance, mask.value))             {                 if (hit.collider.gameObject == target)                 {                     result = true;                 }             }         }         return result;     } 

Тут стоит обратить внимание на условие (hit.collider.gameObject == target). О том почему это так выглядит, будет понятно на примере использования. Системе отравляем желаемого юнита, и проверяем, реально ли мы можем его увидеть. Именно того которого хотим.

    public static bool IsAvailablePoint(Transform from, Vector3 point, float angle, float distance)     {         bool result = false;          if (from != null && Vector3.Distance(from.position, point) <= distance)         {             Vector3 direction = (point - from.position);             float dot = Vector3.Dot(from.forward, direction.normalized);             if (dot < 1)             {                 float angleRadians = Mathf.Acos(dot);                 float angleDeg = angleRadians * Mathf.Rad2Deg;                 result = (angleDeg <= angle);             }             else             {                 result = true;             }         }         return result;     } 

Тут не использовались хитрости с magnitude или преобразованием углов. Находим скалярное произведение. Если 1, значит точки направлены в одну сторону и угол можно опустить, иначе получаем угол и проверяем пределы.

А теперь я тебя еще и слышу

С системой слышимости все обстоит гораздо проще. На любой звук, мы перебираем всех допустимых юнитов (опустим как это реализовано. Главное что в текущей зоне или всей локации, есть какое-то количество юнитов) и передаем точку шума, ее радиус, и в данном случае еще и тип шума. Например на звук выстрела и звук падающего камня аи может реагировать по разному. Это зависит то того как вы это реализуете.

    public virtual void ApplyNoise(Vector3 target, float radius, NoiseType type)     {         List<AIHearlingBase> aiObjects = AIManager.Instance.GetAIObjects<AIHearlingBase>();         foreach (AIHearlingBase ai in aiObjects)         {              if(Vector3.Distance(ai.unit.Position, target) <= ai.hearingRadius + radius)             {                 ai.ApplyHearling(target, type);             }         }     } 

Система слышимости готова. Идем дальше.

Пример использования системы видимости

Ну а как-же без примера.
Нам понадобится метод получения доступных юнитов. Который по сути и будет точкой входа.

    public virtual List<T> GetVisibleUnits<T>(Comparer<T> comparer) where T : UnitBase     {         List<T> result = new List<T>();         foreach (T unit in UnitsManager.Instance.GetUnits<T>())         {             if (unit != null && unit != this.unit && unit.enabled && comparer(unit) && IsVisibleUnit(unit))             {                 result.Add(unit);             }         }         return result;     }      public virtual bool IsVisibleUnit<T>(T unit) where T : UnitBase     {         bool result = ViewUtility.IsVisibleUnit(unit, CurrentEyes, visibleAngle, visibleDistance, visibleMask); // SENSORS         if (!result)         {              foreach (AISensorBase sensor in sensors)             {                 if (sensor != null)                 {                     if (sensor.DetectTarget<T>(unit))                     {                         result = true;                         break;                     }                 }             }         } // END SENSORS         return result;     } 

GetVisibleUnits — метод который вернет вам всех видимых юнитов, а дальше уже ваше непосредственная логика, что с этим делать.
Стоит обратить внимание. В этом примере есть глаза и возможные сенсоры. Сенсоры могут работать как угодно, например получение данных со спутника или с камер наблюдения, по запаху или еще как-нибудь. Мы их не рассматриваем в данном примере.

Дополнительно

Для существующей системы, дополнительно генерирую меш. Чтобы как в коммандос можно было определить, куда же смотрит противник. Ниже представлен код генерации меша (Повторять топологию местности задача вынесена за рамки текущей).

public class FragmentMeshCreator : MeshCreatorBase  {     public virtual void Create(float angle, float distance, float step = 10f)     {         List<Vector3> vertices = new List<Vector3>();         List<int> triangles = new List<int>();         List<Vector2> uvs = new List<Vector2>();          Vector3 right = ViewUtility.GetRotation(Vector3.forward, angle) * distance;         Vector3 left = ViewUtility.GetRotation(Vector3.forward, angle) * distance;         Vector3 from = left;          vertices.Add(Vector3.zero);         vertices.Add(from);         uvs.Add(Vector2.one * 0.5f);         uvs.Add(Vector2.one);         int triangleIdx = 3;          for (float angleStep = -angle; angleStep < angle; angleStep += step)         {             Vector3 to = ViewUtility.GetRotation(Vector3.forward, angleStep) * distance; // метод ниже             from = to;             vertices.Add(from);             uvs.Add(Vector2.one);             triangles.Add(triangleIdx - 1);             triangles.Add(triangleIdx);             triangles.Add(0);              triangleIdx++;         }         vertices.Add(right);          uvs.Add(Vector2.one);          Mesh mesh = new Mesh();         mesh.name = "FragmentArea";         mesh.vertices = vertices.ToArray();         mesh.triangles = triangles.ToArray();         mesh.uv = uvs.ToArray();         mesh.RecalculateNormals();         myMeshFilter.mesh = mesh;     } } //      public static Vector3 GetRotation(Vector3 forward, float angle)     {         float rad = angle * Mathf.Deg2Rad;         Vector3 result = new Vector3(forward.x * Mathf.Cos(rad) + forward.z * Mathf.Sin(rad), 0,                                         forward.z * Mathf.Cos(rad) - forward.x * Mathf.Sin(rad));         return result;     } 

На деталях кода останавливаться не будем. Тут представлен обычный алгоритм генерации меша.
Подходим к концу.
Некоторые вещи не рассмотрены (Сенсоры или гизмо в редакторе) но вам не составит труда их реализовать отдельно. Надеюсь, данная статья вам помогла или подкинула пару идей.

Ссылки

Unity scripting

ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/post/256273/


Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *