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2026/1/11 19:49:53 网站建设 项目流程

在 Unity 开发中，让游戏角色自主避开障碍、找到最优路径，是提升玩法体验的关键。Unity 的 AI Navigation 系统（2022.2 + 版本已整合为 AI Navigation 包）通过导航网格（NavMesh）、智能 Agent 和动态障碍物机制，轻松实现这一需求。本文从版本更新、核心原理、组件配置到实战脚本，带你全方位掌握 AI Navigation 的使用技巧。

一、AI Navigation 1.1.1 版本核心更新

作为官方主推的导航解决方案，AI Navigation 包在 1.1.1 版本带来了多项实用优化，升级体验更流畅：

  • 新增功能：NavMesh Surface 支持烘焙 HeightMesh（精准获取地形高度），还能自动生成导航链接，减少手动配置工作量；
  • 参数优化：NavMesh Surface 可仅使用标记 NavMesh Modifier 的源对象，Modifier 组件支持作用于子对象，层级控制更灵活；
  • 界面调整：Navigation 窗口仅在安装包后显示，移除冗余的 Bake 和 Object 标签（旧功能保留在 Navigation (Obsolete) 窗口），静态编辑器标志中移除 Navigation Static 选项，统一通过 Modifier 组件控制；
  • 体验提升：优化内置示例项目，提供更清晰的实战参考。

二、核心原理：导航系统是如何工作的？

AI Navigation 的核心逻辑分为「全局路径规划」和「局部运动控制」，两者协同实现智能导航：

  1. 导航网格（NavMesh）生成：系统自动分析场景几何结构，标记 Agent 可站立移动的区域，以凸多边形网格形式存储，确保多边形内无遮挡、相邻多边形可互通；
  2. 路径查找（A * 算法）：将起点和终点映射到 NavMesh 的多边形节点，通过 A * 算法遍历相邻节点，生成从起点到终点的多边形序列（称为「走廊」），确定全局最优路径；
  3. 局部运动与避障：Agent 沿「走廊」拐点移动时，通过 RVO（ reciprocal velocity obstacles）算法预测碰撞，动态调整速度和方向，避开其他 Agent 和移动障碍物；
  4. 动态调整机制：移动障碍物通过「碰撞规避」实时响应，静止障碍物通过「雕刻（Carve）」在 NavMesh 上创建孔洞，更新导航路径。

三、核心组件详解：从配置到实战

（一）基础组件：构建导航环境

1. NavMesh Surface（导航网格生成）

负责定义场景中的可导航区域，是实现导航的基础：

  • 核心参数：
    • Agent Type：关联对应的 Agent 类型，确保网格适配角色尺寸；
    • Default Area：默认区域类型（Walkable/Not Walkable/Jump），可通过 Modifier 组件精细化调整；
    • Use Geometry：选择烘焙依据（Render Meshes 渲染网格 / Physics Colliders 物理碰撞体），后者让 Agent 更贴近物理边界；
    • 高级设置：Override Voxel Size（体素大小，3 voxels / 半径为默认，越小越精准但烘焙越慢）、Build Height Mesh（启用后支持台阶精准贴合）。
  • 使用步骤：
    1. 选中场景几何对象，添加「Navigation > NavMesh Surface」组件；
    2. 配置 Agent 类型和烘焙参数；
    3. 点击「Bake」生成 NavMesh，蓝色覆盖层即为可导航区域。
2. NavMesh Obstacle（导航障碍物）

定义 Agent 需要避开的物体（如箱子、车辆），支持两种工作模式：

  • 阻塞模式（默认，Carve 禁用）：类似碰撞体，Agent 近距离碰撞规避，适合持续移动的障碍物（如玩家角色、行驶车辆）；
  • 雕刻模式（Carve 启用）：静止时在 NavMesh 上雕刻孔洞，Agent 会绕路行驶；移动时自动切换为阻塞模式，适合可推动的静态障碍物（如箱子、 barrels）。
  • 关键参数：
    • Shape：障碍物形状（Box 立方体 / Capsule 胶囊体），自动适配物体尺寸；
    • Move Threshold：移动阈值，超过该距离判定为移动状态；
    • Carving Time To Stationary：静止延迟时间，超过后触发雕刻。

（二）核心角色：NavMesh Agent（导航代理）

给游戏角色添加该组件，即可实现自主导航，关键参数分为三类：

  • 基础属性：
    • Radius/Height：Agent 碰撞体的半径（默认 0.5）和高度（默认 2），需匹配角色模型尺寸；
    • Base Offset：碰撞体相对于角色 pivot 点的偏移量，确保碰撞检测精准。
  • 运动属性：
    • Speed：最大移动速度（Unity 单位 / 秒）；
    • Angular Speed：最大旋转速度（度 / 秒）；
    • Acceleration：加速度；
    • Auto Braking：是否接近目标时减速（巡逻场景建议禁用，保持连续移动）。
  • 避障与路径属性：
    • Obstacle Avoidance Quality：避障质量（多 Agent 场景可降低以优化性能）；
    • Priority：避障优先级（0-99，数值越小优先级越高，玩家 Agent 建议设为低数值）；
    • Area Mask：可导航区域掩码，控制 Agent 能通过的区域类型（如禁止僵尸通过门区域）。

（三）特殊导航：OffMesh Link & NavMesh Link

1. OffMesh Link（非步行导航）

实现跳跃、开门、下坡等非平面导航动作，比如让角色跳过沟渠：

  • 使用步骤：
    1. 创建两个空物体作为起点和终点，放置在导航区域边缘；
    2. 给起点物体添加「Navigation > OffMesh Link」组件；
    3. 分别赋值 Start（起点）和 End（终点），勾选 Bidirectional（双向导航）。
  • 关键参数：Cost Override（路径成本，数值越大越不优先选择，避免 Agent 频繁跳跃）。
2. NavMesh Link（多网格连接）

用于连接多个独立的 NavMesh Surface（如不同场景、分层地形），确保 Agent 可跨区域导航：

  • 核心要求：Link 与两个 NavMesh Surface 的 Agent Type 必须一致；
  • 关键参数：Start Point/End Point（链接端点，需分别位于两个网格上）。

四、实战脚本：实现常见导航功能

（一）基础功能：目标点移动（MoveTo.cs）

让 Agent 自动移动到指定目标点（如任务标记物）：

csharp

运行

using UnityEngine; using UnityEngine.AI; public class MoveTo : MonoBehaviour { public Transform goal; // 目标点对象 private NavMeshAgent agent; void Start() { agent = GetComponent<NavMeshAgent>(); agent.destination = goal.position; // 设置目标点 } }
  • 使用方法：给 Agent 添加脚本，赋值 goal 为场景中的目标物体（如 Sphere），运行后 Agent 自动导航。

（二）交互功能：鼠标点击移动（MoveToClickPoint.cs）

通过鼠标点击场景，让 Agent 移动到点击位置，适合玩家控制或交互场景：

csharp

运行

using UnityEngine; using UnityEngine.AI; public class MoveToClickPoint : MonoBehaviour { private NavMeshAgent agent; void Start() { agent = GetComponent<NavMeshAgent>(); } void Update() { // 监听鼠标左键点击 if (Input.GetMouseButtonDown(0)) { RaycastHit hit; // 射线检测点击的NavMesh区域 if (Physics.Raycast(Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition), out hit, 100)) { agent.destination = hit.point; } } } }

（三）AI 行为：巡逻移动（Patrol.cs）

实现 NPC 在多个关键点之间循环巡逻，适合守卫、NPC 日常行为：

csharp

运行

using UnityEngine; using UnityEngine.AI; public class Patrol : MonoBehaviour { public Transform[] points; // 巡逻点数组 private int destPoint = 0; private NavMeshAgent agent; void Start() { agent = GetComponent<NavMeshAgent>(); agent.autoBraking = false; // 禁用自动减速，保持巡逻流畅 GotoNextPoint(); } void GotoNextPoint() { if (points.Length == 0) return; agent.destination = points[destPoint].position; // 循环切换巡逻点 destPoint = (destPoint + 1) % points.Length; } void Update() { // 到达当前点后切换下一个 if (!agent.pathPending && agent.remainingDistance < 0.5f) { GotoNextPoint(); } } }
  • 使用方法：在场景中放置多个空物体作为巡逻点，赋值给 points 数组，运行后 Agent 循环移动。

（四）进阶功能：导航与动画联动

让 Agent 的移动动画与导航速度同步，避免「滑行」问题：

  1. 创建动画控制器：
    • 新建 Animator Controller，添加 2D 混合树（Blend Type：2D Simple Directional）；
    • 导入移动动画（前、后、左、右、原地跑），通过 velx（X 轴速度）和 vely（Z 轴速度）控制混合；
    • 添加 idle 动画，通过 bool 参数「move」控制切换。
  2. 联动脚本（LocomotionSimpleAgent.cs）：

csharp

运行

using UnityEngine; using UnityEngine.AI; [RequireComponent(typeof(NavMeshAgent), typeof(Animator))] public class LocomotionSimpleAgent : MonoBehaviour { private Animator anim; private NavMeshAgent agent; private Vector2 smoothDeltaPosition = Vector2.zero; private Vector2 velocity = Vector2.zero; void Start() { anim = GetComponent<Animator>(); agent = GetComponent<NavMeshAgent>(); agent.updatePosition = false; // 禁用Agent自动更新位置，由动画控制 } void Update() { // 计算本地空间下的速度 Vector3 worldDeltaPosition = agent.nextPosition - transform.position; float dx = Vector3.Dot(transform.right, worldDeltaPosition); float dy = Vector3.Dot(transform.forward, worldDeltaPosition); Vector2 deltaPosition = new Vector2(dx, dy); // 平滑速度 float smooth = Mathf.Min(1.0f, Time.deltaTime / 0.15f); smoothDeltaPosition = Vector2.Lerp(smoothDeltaPosition, deltaPosition, smooth); if (Time.deltaTime > 1e-5f) velocity = smoothDeltaPosition / Time.deltaTime; // 控制动画参数 bool shouldMove = velocity.magnitude > 0.5f && agent.remainingDistance > agent.radius; anim.SetBool("move", shouldMove); anim.SetFloat("velx", velocity.x); anim.SetFloat("vely", velocity.y); } // 同步动画与Agent位置 void OnAnimatorMove() { transform.position = agent.nextPosition; } }

五、避坑指南：常见问题与解决方案

  1. Agent 无法导航到目标点：
    • 检查目标点是否在 NavMesh 上（需蓝色覆盖）；
    • 确认 Agent 的 Area Mask 包含目标区域类型；
    • 排查是否有未雕刻的障碍物阻挡路径。
  2. Agent 移动时滑行：
    • 确保动画速度与 Agent 的 Speed 参数匹配；
    • 使用动画联动脚本，通过 velocity 控制动画混合。
  3. 多 Agent 互相碰撞：
    • 调整 Agent 的 Priority 参数，让重要角色（如玩家）优先级更高；
    • 降低避障质量（Obstacle Avoidance Quality），优化多 Agent 场景性能。
  4. 旧项目升级冲突：
    • 先删除从 GitHub 下载的旧版 NavMeshComponents 脚本；
    • 通过 Window > AI > NavMesh Updater 工具转换旧项目数据。

六、实用资源：示例项目与调试工具

  • 示例项目：AI Navigation 包内置 8 个实战场景，包括多尺寸 Agent 导航、动态路径（Drop Plank）、无限地形（Sliding Window Infinite）等，可直接导入学习；
  • 调试工具：
    • Navigation 窗口：配置 Agent 类型和区域成本；
    • AI Navigation 覆盖层：在 Scene 视图实时查看 NavMesh、Agent 路径、障碍物雕刻范围；
    • 偏好设置（Edit > Preferences > AI Navigation）：调整 NavMesh 显示透明度、HeightMesh 颜色。

通过 AI Navigation 系统，无需复杂算法即可实现角色智能导航。从基础的 NavMesh 生成，到 Agent 配置、脚本开发，再到动画联动，按照本文步骤操作，就能快速给游戏角色添加自主避障、路径规划能力。如果需要更精准的组件参数对照表或特定场景（如爬楼梯、开门动画）的详细实现，欢迎留言交流！

标签： 网站建设 企业官网 项目流程 UI设计 前端开发

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