一、RecastNavigation詳解
RecastNavigation定義:
RecastNavigation是一個導航尋路工具集,使用鄰接的凸多邊形集合描述一個3D場景,A*尋路算法使3D場景的可達性得到保證。
Polygon是Detour的基本尋路單元,在Poly(Polygon凸多邊形)中,任意兩個點是可以直線到達的。
github:https://github.com/recastnavigation/recastnavigation
RecastNavigation功能:
能表達一個3D場景;
能接近精確的賦予游戲對象3維坐標屬性;
能判斷3D場景表面2個點的可達性;
能動態改變3D場景地形。
RecastNavigation內容:
NavMesh(導航網格尋路)= 鄰接的凸多邊形(Recast) + A*尋路(Detour)
1、Recast,用於生成鄰接的凸多邊形集合數據,使用參照示例:RecastDemo/Sample_SoloMesh.cpp
① Solo Mesh,純粹的鄰接凸多邊形集合。
② Tile Mesh,基於Tile划分的N個鄰接凸多邊形集合。
③ Temp Obstacles,支持動態障礙物的,基於tile划分的N個鄰接的凸多邊形集合。
2、Detour,基於鄰接的凸多邊形集合的A*尋路算法,示例參照:RecastDemo/NavMeshTesterTool.cpp
*RecastNavigation的所有操作都是基於地表面的,對於空中對象的交互是無法完成的,這時可以結合其他引擎,如physx進行對象的空中交互。
源碼結構:
DebugUtils 調試
Detour 利用導航網格做尋路操作。導航網格可以使Recast生成的,也可以是其他工具生成的。
DetourCrowd 提供群體尋路行為的功能
DetourTileCache Tile緩存
Recast 根據提供的模型生成用於尋路的導航網格
RecastDemo 展現Recast、Detour提供的功能的Demo
Test 測試
SoloMesh生成過程(RecastDemo/Sample_SoloMesh.cpp中handleBuild函數),導航網格生成步驟:
場景模型體素化(Voxelization),或者叫光柵化(Rasterization)。
過濾可行走表面(Walkable Suface)
區域生成(Region)
輪廓生成(Contour邊緣)
輪廓網格生成(Poly Mesh)
三角形化(Triangulation)生成細節網格(Detailed Mesh)
二、RecastNavigation構建
RecastNavigation使用Premake5構建,需要自行安裝,如果使用make進行構建,需要編寫Makefile。
Premake下載地址:https://premake.github.io/download.html
Windows下使用vs編譯
1、RecastNavigation依賴於SDL庫,下載SDL源碼,解壓到RecastNavigation/RecastDemo/Contrib/目錄下
2、進入SDL/VisualC/目錄,打開開解決方案,編譯在SDL/VisualC/Win32/Debug下生成 SDL2.dll、SDL2.lib、SDL2main.lib
3、復制到SDL/lib/x86下,實際上這些文件下載的時候已經存在了,不需要2中的步驟
4、下載premake5.exe到工程目錄RecastNavigation/RecastDemo/下,cmd命令行進入此目錄,執行premake.exe vs2017 premake5.lua,生成解決方案在RecastNavigation/RecastDemo/build/下。
5、打開解決方案,在RecastNavigation/RecastDemo/Bin/下生成RecastDemo.exe可執行文件
Linux下編譯
1、git clone https://github.com/recastnavigation/recastnavigation.git
2、安裝SDL,OpenGL
SDL要編譯
進入目錄 ./configure make make install
OpenGL可以通過命令安裝
yum install mesa-libGL-devel.x86_64
yum install mesa-libGLU-devel.x86_64
設置環境變量export PKG_CONFIG_PATH=SDL目錄,否則make的時候找不到SDL.h文件
3、cd recastnavigation/RecastDemo/
4、premake5 gmake
5、cd Build/gmake/
6、make
三、相關知識
1、包圍球:
......
2、AABB包圍盒:
xmin < x < xmax
ymin < y < ymax
zmin < z < zmax
頂點 (xmin, ymin, zmin),(xmax, ymax, zmax)
中心點
float center()
{
center[0] = (min[0] + max[0]) * 0.5;
center[1] = (min[1] + max[1]) * 0.5;
center[2] = (min[2] + max[2]) * 0.5;
return center;
}
3、OBB包圍盒:
......
地形建模方法:
grid(方格)
waypoint(路徑點)
navmesh(導航網格)
四、服務器使用RecastNavigation
1、從Unity導出場景,使用navigation尋路組件bake完成生成好的導航網格(navmesh),生成recast可識別的obj文件。
2、使用RecastNavigation加載場景,並驗證其正確性。
// 這里要用到Sample_TileMesh.h中結構體
struct NavMeshSetHeader
{
int magic;
int version;
int numTiles;
dtNavMeshParams params;
};
struct NavMeshTileHeader
{
dtTileRef tileRef;
int dataSize;
};
// 打開讀取客戶端生成的NavMesh文件
FILE* fp = fopen(navameshpath, "rb");
if (!fp) return 0;
NavMeshSetHeader meshHeader;
size_t len = fread(&meshHeader, sizeof(NavMeshSetHeader), 1, fp);
f (len != 1 || meshHeader.magic != NAVMESHSET_MAGIC || meshHeader.version != NAVMESHSET_VERSION)
{
fclose(fp);
return 0;
}
dtNavMesh* dtMesh = dtAllocNavMesh();
if (!dtMesh)
{
fclose(fp);
return 0;
}
dtStatus dtStatus = dtMesh->init(&meshHeader.params);
if (dtStatusFailed(dtStatus)
{
fclose(fp);
return 0;
}
// 讀取所有Tiles,獲取MeshQuery對象,下一步可以用MeshQuery對象進行尋路
for (int i =0; i < meshHeader.numTiles; ++i)
{
NavMeshTileHeader tileHeader;
len = fread(&tileHeader, sizeof(NavMeshTileHeader), 1, fp)
......
}
3、Detour驅動AI尋路。
參考資料:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/35100455 RecastNaviagtion
https://cloud.tencent.com/developer/article/1006053
http://chenshungen.cn/%E6%B8%B8%E6%88%8F%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A83d%E5%AF%BB%E8%B7%AF%E5%BA%94%E7%94%A8-recastnavigation/
未完待續 ......
