Unity 3D：使用有限状态机(FSM)创建AI敌人

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2023-11-08 10:49:37

Unity 3D | 敌人控制脚本状态机(FSM)

1. 人工智能和有限状态机

在游戏开发中，人工智能(AI)是指赋予游戏角色或对象智能行为的能力。这种智能可以涉及决策、导航、学习、规划和反应等多种方面。有限状态机(FSM)是一种强大的AI技术，常用于创建简单的行为，例如敌人的移动、攻击和死亡。

FSM由一系列状态组成，每个状态表示AI的一系列行为。例如，一个敌人的FSM可能包含静止、追逐、自爆三个状态。每个状态都有自己的代码，了敌人在该状态下的行为。

2. 状态机的实现

对于一个状态，可以将其相关代码写在一个类中。比如，“追逐玩家”状态相关的代码，尽量不要写到其他状态的代码里，这也方便多人协作，以类作为单位，分配给不同人去写。

3. 状态机的优缺点

FSM的优点在于简单易懂、便于调试，特别适合创建简单到中等复杂度的AI行为。但是，FSM也有其缺点。随着状态数量的增加，FSM可能变得难以管理。

4. 应用实例：追逐玩家的敌人

为了深入理解FSM的应用，我们以一个追逐玩家的敌人为例。为了简单起见，我们将假设敌人只会在X轴上移动，且速度为常数。

5. 编写状态机代码

我们创建一个类“EnemyController”，并在其中定义一个“Update()”方法，该方法将在每帧调用并根据当前状态做出决策。

public class EnemyController : MonoBehaviour
{
    public enum State { Idle, Chase, Attack }
    public State currentState;

    private void Update()
    {
        switch (currentState)
        {
            case State.Idle:
                if (playerInRange())
                {
                    currentState = State.Chase;
                }
                break;
            case State.Chase:
                chasePlayer();
                if (playerInRange())
                {
                    currentState = State.Attack;
                }
                break;
            case State.Attack:
                attackPlayer();
                break;
        }
    }

    private bool playerInRange()
    {
        // 检查玩家是否在攻击范围内
        return true; // 简化的示例
    }

    private void chasePlayer()
    {
        // 追逐玩家
        transform.Translate(Vector3.right * Time.deltaTime);
    }

    private void attackPlayer()
    {
        // 攻击玩家
        // ...
    }
}