UnityAI行为------群组行为

群组行为是指多个对象组队同时行进的情况，我们可以坐下来，告诉每一个对象它该如何移动，但这样做的工作量太大。取而代之的是，我们去创建一个群组的领导，让它来为我们做这些，
这样我们所要做的就只是设置一些规则，然后群组中的boid就会自行组队。在本章中，我们将学习如何在unity3d中实现这种群组行为。
每个boid都可以应用一下三个基本的规则：
分离（seperation）：群组中的每个个体都与相邻个体保持一定距离
列队（alignment）：群组以相同速度，向相同方向移动

凝聚（cohesion）：群组中心保持最小距离

在本节中我们将创建自己的场景，场景里会有一群对象，并使用C#实现群组行为。有两个主要的组成部分：每个boid行为，以及维持并领导整个群组的主要控制者。我们的场景层级如图，在一个名为UnityFlockController的控制器下面有一些boid实体----UnityFlock。每一个UnityFlock实体都是一个boid对象，它们会引用其父对象UnityFlockController实体作为它们的领导者。UnityFlockController将会在到达目标位置后，随机的更新下一个目标位置。UnityFlock是一个预制体，这个预制体仅仅是一个立方体网格，并拥有UnityFlock脚本。我们可以使用任何更有意思的其他的网格标识这个预制体，比如小鸟。

个体行为

boid是Craig Reynold创造的术语，用以表示类似小鸟这样的对象。我们将使用这个术语描述群组中的每个个体对象。UnityFlock这个脚本控制群组中每一个boid的行为。

using UnityEngine;
using System.Collections;public class UnityFlock : MonoBehaviour {public float minSpeed = 20;//最小移动速度public float turnSpeed = 20;//旋转速度public float randomFreq = 20;//用来确定更新randomPush变量的次数public float randomForce = 20;//这个力产生出一个随机增长和降低的速度，并使得群组的移动看上去更加真实//alignment variables列队变量public float toOriginForce = 50;//用这个来保持所有boid在一个范围内，并与群组的原点保持一定距离public float toOriginRange = 100;//群组扩展的程度public float gravity = 2;//seperation variables分离变量public float avoidanceRadius = 50;public float avoidanceForce = 20;//这两个变量可以让每个boid个体之间保持最小距离//cohesion variables凝聚变量，这两个变量可用来与群组的领导者或群组的原点保持最小距离。public float followVelocity = 4;public float followRadius = 40;//这些变量控制了boid的移动private Transform origin;//设为父对象，以控制整个群组中的对象。private Vector3 velocity;private Vector3 normalizeedVelocity;private Vector3 randomPush;//更新基于randomFore的值private Vector3 originPush;//以下两个变量存储相邻boid的信息，当前boid需要知道群组中其他boid的信息private Transform[] objects;private UnityFlock[] otherFlocks;private Transform transformComponent;/**/void Start () {randomFreq = 1.0f / randomFreq;//将父类指定为originorigin = transform.parent;//Flock transformtransformComponent = transform;//Temporary components临时Component[] tempFlocks = null;//Get all the unity flock omponents from the parent transform in the groupif (transform.parent ){tempFlocks = transform.parent.GetComponentsInChildren<UnityFlock>();}//Assign and store all the flock objects in this groupobjects = new Transform[tempFlocks.Length];otherFlocks = new UnityFlock[tempFlocks.Length];for (int i = 0; i < tempFlocks.Length; i++){objects[i] = tempFlocks[i].transform;otherFlocks[i] = (UnityFlock)tempFlocks[i];}//Null Parent as the flok leader will be UnityFlockController objecttransform.parent = null;//Calculate random push depends on the random frequency providedStartCoroutine(UpdateRandom());}IEnumerator UpdateRandom(){while (true){randomPush = Random.insideUnitSphere * randomForce;yield return new WaitForSeconds(randomFreq + Random.Range(-randomFreq / 2.0f, randomFreq / 2.0f));}}void Update () {//internal variablesfloat speed = velocity.magnitude;//获取速度大小Vector3 avgVelocity = Vector3.zero;Vector3 avgPosition = Vector3.zero;float count = 0;float f = 0.0f;float d = 0.0f;Vector3 myPosition = transformComponent.position;Vector3 forceV;Vector3 toAvg;Vector3 wantedVel;for (int i = 0; i < objects.Length; i++){Transform transform = objects[i];if (transform != transformComponent){Vector3 otherPosition = transform.position;//Average position to calculate cohesionavgPosition += otherPosition;count++;//Directional vector from other flock to this flockforceV = myPosition - otherPosition;//Magnitude of that diretional vector(length)d = forceV.magnitude;//Add push value if the magnitude,the length of the vetor,is less than followRadius to the leaderif (d < followRadius){//calculate the velocity,the speed of the object,based current magnitude is less than the specified avoidance radiusif (d < avoidanceRadius){f = 1.0f - (d / avoidanceRadius);if (d > 0){avgVelocity += (forceV / d) * f * avoidanceForce;}}//just keep the current distance with the leaderf = d / followRadius;UnityFlock otherSealgull = otherFlocks[i];//we normalize the otherSealgull veloity vector to get the direction of movement,then wo set a new veloityavgVelocity += otherSealgull.normalizeedVelocity * f * followVelocity;}}}//上述代码实现了分离规则，首先，检查当前boid与其他boid之间的距离，并相应的更新速度，接下来，用当前速度除以群组中的boid的数目，计算出群组的平均速度if (count > 0){//Calculate the aveage flock veloity(Alignment)avgVelocity /= count;//Calculate Center value of the flock（Cohesion)toAvg = (avgPosition / count) - myPosition;}else{toAvg = Vector3.zero;}//Directional Vector to the leaderforceV = origin.position - myPosition;d = forceV.magnitude;f = d / toOriginRange;//Calculate the velocity of the flok to the leaderif (d > 0){originPush = (forceV / d) * f * toOriginForce;}if (speed < minSpeed && speed > 0){velocity = (velocity / speed) * minSpeed;}wantedVel = velocity;//Calculate final velocitywantedVel -= wantedVel * Time.deltaTime;wantedVel += randomPush * Time.deltaTime;wantedVel += originPush * Time.deltaTime;wantedVel += avgVelocity * Time.deltaTime;wantedVel += toAvg.normalized * gravity * Time.deltaTime;//Final Velocity to rotate the flock intovelocity = Vector3.RotateTowards(velocity, wantedVel, turnSpeed * Time.deltaTime, 100.0f);transformComponent.rotation = Quaternion.LookRotation(velocity);transformComponent.Translate(velocity * Time.deltaTime, Space.World);normalizeedVelocity = velocity.normalized;}
}

现在是时候创建控制器了，这个类会更新自己的位置，这样其他的boid个体对象就知道该去哪里，这个对象由前面的UnityFlock脚本中的origin变量引用而来。

using UnityEngine;
using System.Collections;public class UnityFlockController : MonoBehaviour {public Vector3 offset;public Vector3 bound;public float speed = 100.0f;private Vector3 initialPosition;private Vector3 nextMovementPoint;void Start () {initialPosition = transform.position;CalculateNextMovementPoint();}void Update () {transform.Translate(Vector3.forward * speed * Time.deltaTime);transform.rotation = Quaternion.Slerp(transform.rotation, Quaternion.LookRotation(nextMovementPoint - transform.position), 1.0f * Time.deltaTime);if (Vector3.Distance(nextMovementPoint,transform.position) <= 10.0f){CalculateNextMovementPoint();}}/*在我们的Update（）方法中，检查控制器对象是否在最终目标位置附近，如果在，使用我们刚刚讨论过的CalculatNextMovementPoint（）方法再次更新nextMovementPoint变量*/void CalculateNextMovementPoint(){float posX = Random.Range(initialPosition.x - bound.x, initialPosition.x + bound.x);float posY = Random.Range(initialPosition.y - bound.y, initialPosition.y + bound.y);float posZ = Random.Range(initialPosition.z - bound.z, initialPosition.z + bound.z);nextMovementPoint = initialPosition + new Vector3(posX, posY, posZ);}
}

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