Unity BehaviorDesigner行為樹基礎總結

BehaviorDesigner——行為樹，用於控制和實現AI邏輯，類似於這樣：

 

上面這個行為樹實現了這樣的邏輯：

當Player有Input時按照Input值來移動，無Input時查找最近的可攻擊目標，如果能找到就執行攻擊；當既沒有Input也沒有找到攻擊目標時，那就一直處於Idle狀態。

 

下面總結BehaviorDesigner最常見的基礎知識：

首先要明確一個行為樹必須有一個依賦對象，它詮釋的是該對象的一系列行為模式。

這些行為模式由Task節點構成，圖中的每一個可執行的方框就是一個Task節點，將這些節點按照設計的邏輯進行連接，就組成了該對象的行為樹。

行為樹從根節點開始，從上至下，從左至右依次執行其下每一Task節點，任何被執行的Task將返回一種狀態，當根節點Task返回成功（或失敗）狀態時，意味着該行為樹單次執行結束。

 

Task有以下狀態：

正在執行，執行成功，執行失敗，未激活。

任何Task都處於這幾種狀態之一。

 

Task分為不同類型，每種類型的Task作用各不相同，首先必須弄清楚每類Task的大致作用：

Composites（復合類）：主要用於控制行為樹的走向，也是用的最多最重要的一類，任何一個相對復雜的行為樹都包含這類Task節點，但它本身不做任何具體行為，所以它們一般位於父節點或根節點。

Decorators（裝飾類）：多用於對其下的子Task節點執行額外操作，例如反轉結果，重復執行等。

Actions（行為類）：數量最多，為具體執行行為的Task，一般位於行為樹的葉子節點右側，該類Task可能並非單幀就能完成。沒必要每個Action都搞清楚，因為可以很容易的自己擴展Action。后面會具體介紹如何擴展。

Conditionals（條件類）：一般放在Action節點左側進行約束，只有當條件滿足（或不滿足）時才繼續往下執行，單幀內完成一次判斷。更多時候配合復合節點進行打斷或任務跳轉，這一點后面會詳細說明。

 

最基礎最常用的復合類Task是下面兩個：

Selector（選擇）：相當於Or操作，下面的子Task節點只要有一個返回成功了它就返回成功，只有當所有的都返回失敗了才返回失敗。

Sequence（序列）：相當於And操作，下面的子Task節點只要有一個返回失敗了它就返回失敗，只有當所有的都返回成功了才返回成功。

其余的只是在這兩個的基礎上變形，例如子節點同時執行或隨機順序執行等，具體可看官方文檔說明。

 

復合類Task的優先級和打斷：

這一點非常重要，是復合類Task的唯一特殊屬性：分為四種——不打斷，可打斷自身，可打斷低於該Task優先級的其他Task，既可以打斷自身也可以打斷低於其優先級的。

需要注意的是，該復合節點的打斷條件是其下子節點必須有條件節點，此時該條件節點的判斷一直處於運行狀態，一旦該條件節點在某一刻發生改變，此時行為樹將重新跳轉到該復合節點位置繼續運行，從而打斷其他正在運行的低優先級節點。

例如最上面的行為樹中，Player通過判斷是否接入Input移動指令可以打斷比它優先級低的攻擊節點和Idle節點的運行，而攻擊節點可以打斷Idle節點。

這意味着，當Player處於Idle狀態時一旦成功找到敵人，那么就變為攻擊狀態，攻擊或Idle狀態時一旦接受到Input指令又跳轉到移動；只有當既沒有Input指令輸入又沒有查找到敵人時，才Idle。

一旦某一時刻比它優先級高的節點滿足了前置條件，就會跳轉執行優先級高的。

所以在設計行為樹時，一般會把優先級高的Task節點置於行為樹的左側，將優先級低的置於右側，因為復合節點並不能打斷比該它優先級高的Task節點。

開啟了Abort Type后Task方框的左上角會出現向右或向下的箭頭作為標志提示。

 

自定義Task任務：

一般復合類和裝飾類的Task是夠用的，甚至有些根本用不到，而具體的行為類Task和條件類Task從來都不能滿足我們的需求，而且自己寫這類Task可以很大程度的簡化整個行為樹結構。

自己寫Task的步驟如下：

1.引入命名空間：

using BehaviorDesigner.Runtime;
using BehaviorDesigner.Runtime.Tasks;

2.明確繼承的Task類型：

public class MyInputMove : Action
public class MyIsInput : Conditional

3.知曉Task內部函數的執行流程：（可以看官方文檔，寫的很清楚，這里把最重要的一張圖貼上來）

 

觀察上圖就會發現和Unity中編寫腳本大同小異，不一樣的地方就是這里的Update有返回值，要返回該任務的執行狀態，只有在Running狀態時才每幀調用。

using UnityEngine;
using BehaviorDesigner.Runtime;
using BehaviorDesigner.Runtime.Tasks;

public class MyInputMove : Action
{
    public SharedFloat speed = 5f;
    public override TaskStatus OnUpdate()
    {
        float inputX = Input.GetAxis("Horizontal");
        float inputZ = Input.GetAxis("Vertical");
        if (inputX != 0 || inputZ != 0)
        {
            Vector3 movement = new Vector3(inputX, 0, inputZ);
            transform.Translate(movement*Time.deltaTime*speed.Value);
            return TaskStatus.Running;
        }
        return TaskStatus.Success;
    }
}

還有一點不同，就是Task中封裝了一層Share的類型的屬性，它和非Share類型有何區別呢？

下面是對比：

using UnityEngine;
using BehaviorDesigner.Runtime.Tasks;
using BehaviorDesigner.Runtime;

public class MyLog : Action
{
    public string staticLog;
    public SharedString shareLog;

    public override TaskStatus OnUpdate()
    {
        Debug.Log(staticLog + shareLog.Value);
        return TaskStatus.Success;
    }
}

可以看到，這里的Share的類型就是一個方便在行為樹中傳遞和修改的變量，因為Task之間是不方便直接修改其他Task變量的，那怎么辦呢，於是就增加一種Share的類型變量在行為樹的各個Task之間進行交流。

比如這里，每次找到的最近的敵人是不一樣的，要根據上一個Task返回的值去執行下一個Task的攻擊或打印結果，這時固定的屬性就無法滿足要求，但直接調用別的Task又增加了耦合性，於是就單獨用Share變量來傳遞值。這樣也方便在面板中統一查看管理。

另外Share變量也可以增加自定義類型，全局的和本地變量的區別就是一個在所有的行為樹中有，一個只有這棵樹中有。

上面就是將查找到的最近的敵人和名字返回，其他Task例如攻擊和打印時直接就可以取到這里返回的值。在取Share變量值時需要.Value。

using UnityEngine;
using BehaviorDesigner.Runtime;
using BehaviorDesigner.Runtime.Tasks;

public class MyCanFindLatestTarget : Conditional
{
    public SharedGameObjectList origins;
    public bool bUseTag = false;
    public SharedString tag;
    public SharedGameObject result;
    public SharedString resultName;

    public override void OnStart()
    {
        if (bUseTag)
        {
            origins.Value.Clear();
            origins.Value.AddRange(GameObject.FindGameObjectsWithTag(tag.Value));
        }
    }
    public override TaskStatus OnUpdate()
    {
        if (origins.Value.Count > 0)
        {
            float minDistance=Mathf.Infinity;
            GameObject minDistanceObj=null;
            foreach(var item in origins.Value)
            {
                if (item == null)
                    continue;
                float sqrDistance = (item.transform.position - transform.position).sqrMagnitude;
                if (sqrDistance < minDistance)
                {
                    minDistance = sqrDistance;
                    minDistanceObj = item;
                }
            }
            result.Value = minDistanceObj;
            resultName.Value = minDistanceObj.name;
            return TaskStatus.Success;
        }
        return TaskStatus.Failure;
    }
}

using UnityEngine;
using BehaviorDesigner.Runtime.Tasks;
using BehaviorDesigner.Runtime;

public class MyAttack : Action
{
    public SharedGameObject target;

    public SharedFloat damage=10f;
    public SharedFloat attackSpeed = 10f;

    private Enemy enemy;
    private float timer;

    public override void OnStart()
    {
        if (target.Value != null)
        {
            enemy = target.Value.GetComponent<Enemy>();
        }
        timer = 0f;
    }
    public override TaskStatus OnUpdate()
    {
        if (enemy == null)
            return TaskStatus.Failure;
        timer += Time.deltaTime;
        if (timer > (10f /attackSpeed.Value))
        {
            timer = 0f;
            enemy.Hit(damage.Value);
            Debug.Log(target.Value.name + "剩余HP：" + enemy.hp);
            if (enemy.hp <= 0)
            {
                enemy.Dead();
                return TaskStatus.Success;
            }
        }
        return TaskStatus.Running;
    }
}