unity 基于网格的寻路运动

### Unity 中基于网格的寻路运动实现 #### 创建网格环境 为了在 Unity 中创建一个基本的 2D 正方形网格用于 A* 寻路，首先需要定义网格结构。这可以通过编写脚本来完成。 ```csharp using UnityEngine; public class Grid : MonoBehaviour { public int width = 10; public int height = 10; private Node[,] grid; void Start() { CreateGrid(); } void CreateGrid() { grid = new Node[width, height]; for (int x = 0; x < width; ++x) { for (int y = 0; y < height; ++y) { grid[x, y] = new Node(x, y); } } } } ``` 此代码片段展示了如何初始化并填充节点数组 `grid`，其中每个元素代表网格上的单个位置[^1]。 #### 定义节点属性 对于每一个可能成为路径一部分的位置来说，都需要记录其坐标以及一些辅助数据以便执行 A* 算法： ```csharp [System.Serializable] public struct Node { public bool walkable; public Vector2 position; public float gCost; public float hCost; public Node parent; public Node(bool _walkable, Vector2 _position) { walkable = _walkable; position = _position; gCost = 0f; hCost = 0f; parent = null; } } ``` 上述代码中包含了两个成本变量 (`gCost`, `hCost`) 和指向父级节点的引用 `parent`，这些都是标准 A* 实现的一部分[^3]。 #### 计算代价函数 当评估潜在路线时，会涉及到计算从当前节点到达目标所需的成本。通常情况下，这是通过累加水平/垂直移动（每步增加 10）和斜向移动（每步增加 14）的距离来完成的: ```csharp private static readonly Dictionary<Vector2Int, int> movementPenalties = new Dictionary<Vector2Int, int>() { {new Vector2Int(1, 0), 10}, // Right {new Vector2Int(-1, 0), 10},// Left {new Vector2Int(0, 1), 10}, // Up {new Vector2Int(0, -1), 10},// Down {new Vector2Int(1, 1), 14}, // Diagonal up-right {new Vector2Int(-1, 1), 14},// Diagonal up-left {new Vector2Int(1, -1), 14},// Diagonal down-right {new Vector2Int(-1, -1), 14}// Diagonal down-left }; ``` 这些数值被用来更新相邻节点之间的相对开销。 #### 执行A*搜索过程 最后一步就是按照经典的 A* 流程迭代处理开放列表直至找到解决方案或确认无解为止。这部分逻辑较为复杂，因此仅给出简化版框架供参考： ```csharp List<Node> openSet = new List<Node>(); HashSet<Node> closedSet = new HashSet<Node>(); openSet.Add(startNode); while(openSet.Count > 0){ var currentNode = GetLowestFCostNodeFromOpenSet(); if(currentNode == endNode){ return ReconstructPath(endNode); } openSet.Remove(currentNode); closedSet.Add(currentNode); foreach(var neighbor in GetNeighborsOfCurrentNode()){ if(!neighbor.walkable || closedSet.Contains(neighbor)){ continue; } var tentativeGScore = currentNode.gCost + CalculateDistanceBetweenNodes(currentNode, neighbor); if (!openSet.Contains(neighbor)) { openSet.Add(neighbor); } else if(tentativeGScore >= neighbor.gCost){ continue; } neighbor.parent = currentNode; neighbor.gCost = tentativeGScore; neighbor.hCost = HeuristicEstimateToGoal(neighbor.position, endPosition); } } return null; // No path found. ``` 这段伪代码描述了一个完整的 A* 循环流程，包括获取具有最低 F 成本的节点、检查是否达到目的地、扩展邻居节点等功能[^2]。