unity自带寻路Navmesh入门教程

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      unity自从3.5版本之后，增加了NavMesh寻路的功能。在此之前，unity用户只能通过第三方插件（如Astar寻路插件）等做寻路功能。阿赵我也使用过A*寻路插件，A*的原理并不复杂，有兴趣的朋友可以自己百度一下。不过由于不是自带的功能，所以在设定网格和烘焙的过程难免会出现很多不便。NavMesh作为unity自带的功能，用法和之前的LightMapping烘焙或者遮挡剔除Occlusion Culling有很多相似之处。

      这个功能有很多有趣的地方，而且用起来也很方便，我打算分开几篇日志来逐一介绍。这次的目的只是简单的认识一下NavMesh的基本用法，所以暂时不详细的翻译组件每一个参数和功能的意思。

      先来看看怎么在unity打开NavMesh功能的窗口吧：

在window下拉列表中可以看到Navgation，点击：

在原来Inspector面板的旁边会出现Navigation的面板：

这个Objcet的面板是对应当前选择的物体的，旁边的Bake面板是对应全局选项的。结构和烘焙或者遮挡剔除是一样的。在选择了物体的情况下会出现上面的内容：

 上面的All、MeshRenderers、Terranis是对Hirarchy面板里面显示的物品选择的一个筛选过滤：

all就是全部显示

MeshRenderers是只显示可渲染的网格物体

而Terrains当然就是只显示地形物体了。

 

下面的是重要的选项，第一个Navigation Static选项是选择该物体是否用做寻路功能的一部分。只有勾选了这个选项，下面的其他选项才会可操作。

 OffMeshLink Generation选项是选择该物体是否根据高度、可跳跃宽带等全局的选项自动生成OffMeshLink，这个会在以后的讲解中详细说明，这次就暂时不讨论。

Navigation Layer是对参与寻路功能的地图物体的一个分类，用层来分类，默认有三个层可以选择，当然也可以自己添加层。

在Edit下拉列表，选择Project——NavMeshLayers

出现了NavMesh层的管理界面： 

上面三个Buit-in Layer是系统默认的三个可选择层，我们可以在下面的User Layer里面输入自己需要的层的名称，比如我现在输入一个叫做“brigde”的层

 

这时候，刚才输入的“bridge”层，就会出现在可选择的列表里面

 

通过刚才的几步，NavMesh常用的几个面板我们都已经操作过了，接下来可以做一个小例子：

 在场景里面，我放了一个摄像机（Camera），一个充当地面的面片（plane），一个角色模型（man）和一个目标点物体（target）

为了便于观察目标点的位置，我在目标点物体身上添加了Light组件让它会发光。角色模型（man）身上必须添加NavMesh组件，不然就不能寻路了。为了方便，我使用了官方的大兵模型，里面已经带有了动画和动画控制的脚本。不过这些动画的表现暂时是不重要的，你可以选择放一个胶囊或者Cube代替人物的模型。

 

还记得刚开始介绍的Navigation面板吗？选择地面（plane），在Navigation面板里面里面勾选Navigation Static选项，其他的默认不改动。

然后点击右下角的Bake面板。这时候会有一个计算的过程，曾经用过烘焙或者遮挡剔除的朋友应该对这个过程很熟悉了。

不过和之前两个功能一样，如果你没有保存场景level，unity会提示你先保存，然后再bake。

由于现在场景里面的物体很少，所以Bake的过程很快就结束了。

留意看scene视窗，现在地面的颜色已经发生改变了，这是因为unity已经帮你生成了寻路用的NavMesh网格，由于现在没有遮挡的阻碍物，所以整个地面都是属于可以行走的范围。

写一个最简单的控制脚本吧，以上是C#，由于很简单，估计用Js的朋友也能对应的写出来。

简单的解释一下，这个脚本是直接拖放到角色（man）身上的，并把场景中的目标物体（target）拖放指定到该脚本的target变量上面进行了赋值。在脚本一开始的时候，我 先获取了man身上的NavMeshAgent脚本组件，然后在Update的过程中，man不断的进行对target的位移的一个寻路并移动到目标位置的操作。

 

在进行完以上的操作后，你应该已经可以点击unity的播放按钮，然后移动目标物体（target），这时候角色模型已经可以追着目标点跑了。

这里我还做了一个简单的鼠标点击plane设定目标点的功能，由于这个功能不在这次的讨论范围内，所以有兴趣的朋友可以自己去百度一下具体的方法。

 

进行到这一步，人物已经跑起来了，但由于没有遮挡的障碍物，所以人物只是会直线的行走，看不出寻路的感觉。接下来我们就做点更复杂的：

在场景里面添加一个Cube做为障碍物，具体的形状和位置请根据自己喜欢来调节，阿赵我是把它做成了一个长方形，并摆在了角色面前。

和刚才对地面的操作差不多，选择遮挡物Cube，在Navigation面板里面勾选Navigation Static选项，这次的Navigation Layer要选择Not Walkable。顾名思义，这是不能行走的意思，代表了这个Cube是不能通过的。

选择完成后，我们再次点击Bake，又是一个小等待的过程。

Bake完成后，我们回到scene视窗。

 观察scene视窗，会发现刚才整个地面都是NavMesh的情况已经改变了，在障碍物的周围，NavMesh留出了一个缺口，这代表了角色已经不能从障碍物身上通过了。

 

再次点击unity的播放按钮

现在可以看到，人物已经可以绕着障碍物走了，我们的目的已经顺利达到了。

 

 

      这次的例子就到此结束了。

      在第二节里，我会详细的讲解高低落差、爬梯子以及跳跃等较为复杂一点的功能。然后会在第三节里面讲解分条件的寻路（不同人走不同的路），以及动态控制道路（如吊桥）等的功能。

      第一次写教程，可能有些不太人性化的地方，请各位谅解。

      再次提醒，请体谅作者辛苦，如需转载，请通知我，我是阿赵，谢谢！

     上一节简单介绍了NavMesh寻路的基本用法，这次来介绍一下稍微复杂一点点的高低落差以及跳跃的做法，首先来看看这次的目标：

 

 由于博客相册上传GIF有限制，所以我把整个过程切开了2部分上传，第一部分是爬楼梯，第二部分是横向跳跃和往下跳落

      不管是爬楼梯，还是跳跃，NavMesh都是通过了OffMeshLink来做的。创建OffMeshLink的方法有两种，接下来会通过制作上面的例子来进行说明：

为了做这个例子，我们预先在场景里面准备了一些物体：摄像机是必须的，一个作为地面的Plane，然后是F1——F5几个高低落差不一样的台阶，L1和L2是楼梯模型， 控制人物主体man，还有移动的目标点target。

其中man身上必须带有NavMesh Agent组件，为了观察方便在target身上带了light组件。

 

 按照上一节所讲的，plane和F1——F5台阶在Navigation面板勾选Navigation Static选项，然后Bake，观察Scene视窗，会发现已经生成了我们所要的NavMesh网格，现在我们可以像上一节那样在plane上面给人物做寻路和移动了，但人物是不会爬楼梯的。

 

这时候，我们找到L1楼梯，在楼梯的开始和结束的位置放置两个点，这两个点只需要拾取它的位移的，你可以用empty Gameobject来做，我这里为了便于观察，就拿了cube来做。开始点命名为startPoint，结束点命名为endPoint。

 注意：startPoint和endPoint的位置要稍微比所在的平面高一点点。

 

接下来介绍第一种生成OffMeshLink的方法。选择L1楼梯，然后在Component下拉选项中选择Navigation——Off Mesh Link。

 

选择后，OffMeshLink组件已经添加到了L1的身上，我们可以在Inspector面板看到：

我们把刚才放置在场景里面的startPoint和endPoint指定到OffmeshLink组件的Start和End位置，其他选项默认不改变 

 

再次Bake

 

 现在我们发现，在scene面板里面，在startPoint和endPoint之间生成了一条线，而方向是从startPoint指向endPoint的。

 

 这时候，你应该可以通过移动目标点让角色开始爬楼梯了。但爬上去之后角色暂时不能跳下来，如果把目标点移动到plane上，角色会顺着楼梯爬下来。

我们使用同样的方法对L2进行生成OffMeshLink。这时候，角色应该可以爬两层楼梯了。到此第一个目标完成了。

 

接下来我们进行第二个目标的制作，首先先来分析一下我们的场景：

 我们希望人物能从2.5M的高度往下跳，超过2.5M人物就不能跳了，太高会有危险。然后横向我们希望人物能跳过2米的沟。

根据这个设定，我们的场景会是这样的情况：L1和L2只能通过爬楼梯，L2和L3之间可以跳跃，L3——L5是可以往下跳的。

 

于是，我们在Navigation面板里面找到Bake栏，Drop Height（掉落高度）填2.5，Jump Distance（跳跃距离）填2，单位都是米

 

接下来介绍第二种生成OffMeshLink的方法：

我们把L1——L5的物体选中，在Navigation面板的Object栏里面把OffMeshLink Generation选项打上勾

 

再次Bake，回到scene视窗：

这时候，场景里面会出现很多心的OffMeshLink，这是unity通过计算，把可以跳跃或者下落的地方自动生成了OffMeshLink了。

这时候，你应该已经可以通过移动目标点，让角色进行跳跃和下落了。 

 

进行到这里，我们的第二个目标也完成了。

 

不过有些朋友可能会提出疑问，在做的过程中，假如没有这个大兵的模型，而是用一个胶囊体来代替人物的话，它爬楼梯和跳跃的时候好像是在一瞬间完成的，没有大兵那个爬楼梯和跳跃动作的过程。如这样：

 

的确是这样，因为默认的NaveMesh Agent组件上面是勾选了Auto Traverse Off Mesh Link（自动通过OffMeshLink）选项的。这样的意思是人物只要到了OffMeshLink的开始点，就会自动的移动到OffMeshLink的结束点。 

 

假如各位需要对越过OffMeshLink时候进行自己的控制，是需要另外写脚本的。我这里简单的介绍一下方法，有兴趣的朋友可以自己试试。

首先各位最好有用状态来控制角色的概念。比如人物可以分为站立、走路、跑步、上下楼梯、横向跳跃和往下掉落几种状态，针对NavMesh来说，人物简单的可以分为站立、正常的NavMesh寻路，和通过OffMeshLink移动几种状态。

先把 Auto Traverse Off Mesh Link选项取消。

然后，当人物在通过OffMeshLink移动的状态（可以用NavMeshAgent.isOnOffMeshLink来判断），获取到当前通过的OffMeshLink：

OffMeshLinkData  link = NavMeshAgent.currentOffMeshLinkData;

这样你就能获取到link的开始点和结束点的坐标（link.startPos和link.endPos），这时候你的人物就可以用最简单的Vector3.Lerp来进行移动，当人物的位移到达了结束点的坐标，人物的OffMeshLink移动状态就可以结束，又重新变回正常寻路或者站立的状态了。在这个Vector3.Lerp的过程中，你可以随意的控制人物的爬行或者跳跃的动作。

 

      到这里，第二节的内容结束了。到现在，各位应该已经可以基本掌握了NavMesh寻路的全部正常操作了。接下来，我会在第三节里面简单讲解一下NavMesh的稍微复杂的控制方法，希望大家继续支持阿赵。

      顺带一提，可能很多朋友希望我把工程文件提供下载。不过我觉得这样并不是一件好事，因为这几个例子都是很简单的操作，如果各位有耐心跟着阿赵一步步的做下来，应该可以得到你想要的结果。而如果没有耐心一步步的看下来，直接看工程文件，可能会忽略了很多重要的步骤的。

    继续介绍NavMesh寻路的功能，接下来阿赵打算讲一下以下两个例子，先看看完成的效果：

 

 第一个例子对于喜欢DOTA的朋友应该很熟悉了，就是不同小队分不同路线进攻的寻路，红绿蓝三个队伍分别根据三条路线进攻。

第二个例子是动态的控制道路的开关。当吊桥打开时，道路不通，当吊桥放下时，道路可以通行。

先来说说第一个例子吧，第一个例子其实很简单，只需要在之前两节的基础上修改一下层的设置就可以了。

 

先来分析一下我们的地形，为了做这个例子，我准备了两个plane分别作为我方基地和地方基地，然后用plane简单的拼了三条线路。

在我方基地，准备了红绿蓝各三个的小兵（用胶囊代替）。当然小兵身上带着NavMesh Agent组件

 如果把两个plane和三条线路都打上Navigation static的话，就和普通的寻路没有区别，三条路都能走。接下来我们进行层的设置。

 

还记得第一节里面讲过的怎么设置NavMeshLayer吧？

 现在我们需要设置Red、Blue和Green三个层，如上图所示。

 

 现在，我们可以选择路线一，然后在Navigation Layer里面选择Red层了。相应的，路线二选择Blue层，路线三选择Green层

 Bake出来后，会是上面的效果。

 

道路已经设置好了接下来我们对小兵身上的NavMesh Agent组件进行设置

选择蓝色的小兵，然后找到NavMesh Agent组件里面的NavMesh Walkable选项，这里就是人物能通过的层的选择了。按照刚才层的设计，蓝色的小兵需要勾选Blue层 ，把Red层和Green层取消选择。

 

同理，把红色小兵和绿色小兵的NavMesh Walkable层处理一下。

 现在，我们可以运行了，移动目标点到敌方基地，三种不同颜色的小兵就会根据不同的路线寻路进攻了。

我们第一个目标也就完成了。

 

 

接下来说一下第二个例子

这个例子我准备了两个平台，中间是一个活动的吊桥，一个带NavMesh Agent组件的角色模型，一个目标点

如果按照之前的操作，我们可以轻易的让角色在任意位置寻路，但为了让吊桥升起的时候角色不能通过吊桥，我们需要对吊桥的NavMesh层进行一些设置。

 

和刚才一样，我们要预先设置了一个叫做bridge的层（在第一节的时候做过）。

 

 

同样的，吊桥选择bridge层

 

这里的操作和上面的例子没什么区别，但这次角色身上的NavMesh Walkable不需要设置，直接Everything就行了。

 

      到了这里，我们需要通过脚本来控制人物是否能通过吊桥。这里需要用NavMeshAgent.walkableMask来动态修改NavMesh Walkable的值。

      关于吊桥怎样升降，这不是本次讨论的内容，你可以选择直接用位移来控制，或者吊桥直接做好开关的动画也行。

      之前说过，各位最好要有习惯用状态来控制物体。这里的吊桥会有2种状态，一种是开状态，一种是关状态。当开状态时，吊桥断开，人物不能通行，关状态时，吊桥闭合，人能通行。给予这两种状态，我们给人物身上的NavMeshAgent.walkableMask赋值。

写一段很简单的代码吧：

    private bool open = false;
    private NavMeshAgent agent;

void Start () {
  agent = gameObject.GetComponent<NavMeshAgent>();

 

 }

void Update(){

if(open) agent.walkableMask = 1;

else agent.walkableMask = -1;

}

 

可以了，就是这么简单。

这里为了简便，把赋值写在了UpDate里面，其实这样做是不正确的，没必要每帧都检测赋值，只需要把这个赋值写在吊桥开关的控制里面就行了。

我来解释一下其中的意思：

定义了一个状态的开关open，当吊桥打开时open= true；当吊桥闭合时，open = false；至于这个状态时怎样赋值的，各位可以自己试试想办法。

然后假设这个脚本是放置角色身上的，那么在start的时候就获取角色身上的NavMesh Agent组件。当然了，你也可以把脚本放在其他的地方，然后通过赋值来指定agent。

当open为true的时候，人物的walkableMask = 1，意思是只有第一层（就是默认的Default）可以让玩家通行。

当open为false的时候，人物的walkableMask = -1，意思是所有层（Everything）都可以让玩家通过。

 

从自定义层的界面我们可以总结一下，每一个层的可通过值，其实就是全面所以层的值相加的总和再加1。或者说是2的（n-1）次方。

除了指定本身的层意外，还可以指定多个层，比如这里假如你想mix一个Default和bridge层都能通过，你可以设定walkableMask = 9，也就是1+8。

 

 

      到此为止，阿赵我对于Unity自带的NavMesh寻路的介绍就结束了。至于NavMesh或者NavMesh Agent组件的各个属性和方法，API文档里面有具体的说明，有兴趣可以具体去看看，我就不一一解释。有很多变化的用法，各位可以自己尝试一下。谢谢大家的支持！

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