游戏开发教程BehaviorDesigner插件制作AI行为树(Unity | 保姆级教程 | 动态图演示 | Unity2021最新版)

Posted 林新发

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了游戏开发教程BehaviorDesigner插件制作AI行为树(Unity | 保姆级教程 | 动态图演示 | Unity2021最新版)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

文章目录

一、前言

嗨,大家好,我是新发。之前用过Behavior Designer行为树插件,最近又需要用到,我发现网上的教程很多写得不够好,今天我就来写写Behavior Designer行为树的教程吧,希望可以帮到大家。

二、插件下载

1、AssetStore下载

插件可以在AssetStore下载到,
地址:https://assetstore.unity.com/packages/tools/visual-scripting/behavior-designer-behavior-trees-for-everyone-15277

目前最新的版本是1.7.2

可以在官网查看每个版本的迭代内容:
https://opsive.com/news/category/release-notes/behavior-designer-release-notes/

2、GitCode下载

我放了1.7.1版本的到GitCode上,地址:https://gitcode.net/linxinfa/unitybehaviordesigner

下载下来后,放入你的工程即可,

其中我加了一个FixGUIStyle脚本,

因为在Unity专业版上,打开Behavior Designer编辑器是这个鬼样,

注:如果你使用的是个人版,则不会有这个问题

它的GUIStyleUnity专业版本有问题,插件编辑器是个dll文件,我们无法修改编辑器源码,

然后我进行了反编译,找到了它的封装各种GUIStyle的类:BehaviorDesignerUtility

通过反射,修改这个类的私有静态成员对象,代码如下:

using UnityEngine;
using UnityEditor;
using System.Reflection;
using BehaviorDesigner.Editor;


/// <summary>
/// 修复BehaviorDesigner编辑器的GUIStyle问题
/// </summary>
public class FixGUIStyle


    [MenuItem("Tools/Behavior Designer/修复界面GUIStyle #b", false, 0)]
    [RuntimeInitializeOnLoadMethod(RuntimeInitializeLoadType.BeforeSceneLoad)]
    public static void ShowWindow()
    

        var guiStyle = new GUIStyle();
        guiStyle.alignment = TextAnchor.UpperCenter;
        guiStyle.fontSize = 12;
        guiStyle.wordWrap = true;
        guiStyle.normal.textColor = Color.white;
        guiStyle.active.textColor = Color.white;
        guiStyle.hover.textColor = Color.white;
        guiStyle.focused.textColor = Color.white;

        Texture2D tex2D = new Texture2D(1, 1, TextureFormat.RGB24, false);
        tex2D.SetPixel(1, 1, new Color(0.1f, 0.1f, 0.1f, 1f));
        tex2D.hideFlags = HideFlags.HideAndDontSave;
        tex2D.Apply();
        guiStyle.normal.background = tex2D;

        // 反射动态修改私有静态成员,修改GUIStyle
        var t = typeof(BehaviorDesignerUtility);
        var graphBackgroundGUIStyle = t.GetField("graphBackgroundGUIStyle", BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic);
        graphBackgroundGUIStyle.SetValue(null, guiStyle);


        var taskCommentGUIStyle = t.GetField("taskCommentGUIStyle", BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic);
        taskCommentGUIStyle.SetValue(null, guiStyle);


        var selectedBackgroundGUIStyle = t.GetField("selectedBackgroundGUIStyle", BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic);
        selectedBackgroundGUIStyle.SetValue(null, guiStyle);


        var preferencesPaneGUIStyle = t.GetField("preferencesPaneGUIStyle", BindingFlags.Static | BindingFlags.NonPublic);
        preferencesPaneGUIStyle.SetValue(null, guiStyle);

    


点击菜单Tools/Behavior Designer/修复界面GUIStyle,或者按一下Shift+B快捷键,即可修复GUIStyle问题,

效果如下

三、官方教程

学习插件的时候,建议先看下官方文档。

1、在线文档

官方在线文档: https://opsive.com/support/documentation/behavior-designer/overview/

2、离线文档

插件的Behavior Designer目录中有个Documentation.pdf文档,不过可能很多同学都没去看这份文档,建议还是看一看,

四、插件界面

1、打开编辑器

点击菜单Tools/Behavior Designer/Editor即可打开编辑器窗口,

如下

2、界面介绍

界面可以划分为3个区域,如下

1个区域是行为树的组织区域,我们的行为树节点就是在这个区域上进行连线的;

2个区域顶部是四个标签页:BehaviorTasksVariablesInspector,默认是Tasks标签页,显示的是节点列表;

标签页说明
Behavior对整个行为树的设置,比如行为树名称、是否激活时立即执行、执行完毕后是否重新执行等设置
Tasks任务节点列表,比如Composities(符合节点)、Decorators(装饰节点)、Actions(行为节点)等等
Variables行为树变量,可以设置全局变量,也可以设置行为树自身的变量
Inspector查看节点详细信息,设置节点参数

3个区域按钮功能如下

五、快速制作一棵行为树

在讲解节点之前,我先演示一遍如何快速制作一棵行为树,让大家对整个流程有个概念。

1、创建物体

首先在场景中创建一个物体,可以是任何物体,比如你想控制角色,那么这个物体就可以是你的角色模型,这里我创建一个空物体,

重命名为BehaviorTreeObj

2、挂BehaviorTree脚本

打开Behavior Designer编辑器,先选中刚刚的BehaviorTreeObj物体,然后在编辑器网格空白处右键鼠标,点击菜单Add Behavior Tree

这一步其实就是给物体挂上BehaviorTree组件,我们也可以通过Add Component手动添加BehaviorTree组件,

3、添加Task节点

我以最简单的Log节点为例,它的功能就是输出日志,在空白处点击鼠标左键,按键盘的空格键即可弹出节点搜索框,搜索log,可以看到Log节点,点击即可创建出Log任务节点,它会自动帮我添加一个Entry入口节点,Entry连向Log,如下

我们给Log节点设置Text字段的值为Hello World,并添加注释,如下

4、运行测试

运行Unity,可以看到Log节点被执行了,显示了一个绿色的勾,日志窗口也输出了HelloWorld

5、导出BehaviorTree

点击Export按钮,将行为树导出保存为资源文件,

如下,这样子就可以复用行为树资源了,

6、手动引用BehaviorTree树资源

6.1、设置External Behavior

我们把上面导出的行为树资源赋值给BehaviorTree组件的External Behavior成员,如下

运行时,就会根据这个External Behavior的行为树来执行了。

6.2、使用Behavior Tree Reference

另外,我们还可以通过Behavior Tree Reference节点来引用行为树资源,
先创建一个Behavior Tree Reference节点,点击Inspector,设置它引用的外部行为树资源即可,

一般我们会做一个通用的行为树保存为资源文件,然后对特殊的怪物另外做行为树,并让其引用通用行为树资源,像这样子

7、动态加载行为树资源并设置External Behavior

我们也可以通过代码动态设置External Behavior,我这里使用Addressables插件来做资源加载,

注:关于Addressables的使用,可以参见我之前写的这篇文章:【游戏开发探究】Unity Addressables资源管理方式用起来太爽了,资源打包、加载、热更变得如此轻松(Addressable Asset System | 简称AA)

首先给行为树资源文件添加Addressable管理,分配到一个Addressable索引名,如下

注:勾上Addressable就会自动分配一个索引名了

接着我们可以使用代码加载行为树资源,动态赋值给BehaviorTree组件的ExternalBehavior 对象,
创建一个AddBehaviorTree.cs脚本,

代码如下

using System.Collections;
using UnityEngine;
using BehaviorDesigner.Runtime;
using UnityEngine.AddressableAssets;

public class AddBehaviorTree : MonoBehaviour

    IEnumerator Start()
    
        // 初始化Addressables
        yield return Addressables.InitializeAsync();
        // 添加BehaviorTree
        var bt = gameObject.AddComponent<BehaviorTree>();
        // 设置不立即执行
        bt.StartWhenEnabled = false;
        // 加载行为树资源
        var loader = Addressables.LoadAssetAsync<ExternalBehaviorTree>("Assets/BtRes/Behavior.asset");
        yield return loader;
        // 设置ExternalBehavior
        bt.ExternalBehavior = loader.Result;
        // 执行行为树
        bt.EnableBehavior();
    

我们创建一个空物体,重命名BtObj,并给它挂上AddBehaviorTree脚本,如下

我们运行Unity,可以看到BtObj物体动态挂了BehaviorTree组件,并且动态设置了ExternalBehavior对象,行为树也被执行了,输出了Hello World,如下

我们可以点击BehaviorTree组件上的Open按钮,

可以看到行为树已经执行完毕,

如果我们想让行为树执行完毕后重复执行,可以设置RestartWhenCompletetrue

我们串一个Wait节点,方便观察,

执行效果如下,可以看到行为树可以重复执行了,

上面我们用到了Squence顺序节点,它是一个复合节点,下文我会进行节点的详细介绍。

六、复合节点:Composities

行为树任务节点中最重要的节点就是复合节点了,它决定了行为树的执行流,也就是Tasks列表中Composities分组的这些节点,

我先简单做个日常生活的行为树给大家看看,如下

上面的行为树的执行过程是怎么样的呢?想要搞清楚就得先知道行为树的执行顺序:从左到右,并且深度优先
另外,复合节点又控制着子节点的执行规则,是顺序执行还是并行执行,亦或者随机执行,是遇到成功就立即返回成功还是遇到失败就立即返回失败,亦或者遇到成功继续执行下一个,或者遇到失败继续执行下一个呢?
这些都是复合节点来控制的,这里头的逻辑需要大家好好琢磨,下面我带大家挨个过一遍复合节点,讲解过程中我会穿插顺带讲解一下用到的其他任务节点,并举一些实际的应用场景,方便大家学以致用,也希望大家能够触类旁通。

1、Sequence:顺序节点

1.1、节点介绍

顾名思义,顺序节点就是从左到右挨个顺序执行,当所有子节点都返回Success时,它才返回Success

当某个子节点返回Failure时,顺序节点就会立刻返回Failure

1.2、新发口诀

顺序节点,从左到右,为真继续,全真才真,一假即假,一假即停。
类似于逻辑。

1.3、案例1:通知开饭了

我们使用Has Received Event来监听开饭的事件,当它检测收到事件时才会返回Success,此时顺序节点就会去执行下一个子节点,即干饭的逻辑,达到响应事件的功能,如下

其中Has Received Event节点要设置监听的事件名称,定义一个字符串即可,

抛出事件有两种方式,一种是代码调用行为树的SendEvent接口,如下

public void SendEvent(string name);
public void SendEvent<T>(string name, T arg1);
public void SendEvent<T, U>(string name, T arg1, U arg2);
public void SendEvent<T, U, V>(string name, T arg1, U arg2, V arg3);

示例:

// bt是BehaviorTree对象
bt.SendEvent("EAT_EVENT");

另外一种是使用SendEvent节点,

设置要发送的事件名称即可,

1.4、案例2:吃几口饭吃一口菜

想象一下你吃饭的过程,扒拉吃几口饭,然后吃一口菜,我们可以用顺序节点来组织,

2、Parallel:并行节点

2.1、节点介绍

并行节点,顾名思义,它会并行执行所有的子节点,所有的子节点都返回Success,并行节点才会返回Success

只要有一个子节点返回Failure,并行节点就会立刻返回Failure。如下图,我们可以看到,等10秒和等20秒的两个节点还没执行完就被停止了,因为中间那个等1秒的节点执行完毕并返回了Failure给并行节点,整个并行以Failure结束,那些被终止的Wait也会直接返回Failure

2.2、新发口诀

并行节点,并行执行,全真才真,一假即假,一假即停,被停即假。

2.3、案例:边跑步边听歌

比如我们边跑步边听歌,同时还要监听是否有下雨,有下雨的话要中断跑步,如下

这个例子我用到了Selector节点,并且启用了Self中断,看不懂的同学不要着急,下文我会讲。

3、Selector:选择节点

3.1、节点介绍


选择节点与顺序节点类似,也是从左到右执行,不同的是,当有子节点返回Success,选择节点就会立刻返回Success不会执行下一个子节点

如果子节点返回Failure,会就执行下一个子节点,其实很好理解,就是从左到右遍历选一个Success,有Success就返回Success,否则执行下一个子节点,


如果所有子节点都返回Failure,选择节点才返回Failure

3.2、新发口诀

选择节点,从左到右,一真即真,一真即停,全假才假。

3.3、案例:诈骗举报概率

比如收到诈骗短信后,有99%的概率会执行举报,有1%的概率会上当受骗,如下

4、Parallel Selector:并行选择节点

4.1、节点介绍

顾名思义,就是并行执行选择节点,有一个Success就立即返回Success,并且会终止其他子节点,被终止的子节点会返回Failure,如下

所有子节点都返回Failure时,并行选择节点才返回Failure

4.2、新发口诀

并行选择节点,并行执行,一真即真,一真即停,全假才假。

4.3、案例:考研和找工作

现在人生道路有两条路:考研、找工作,同时进行,其中一件事情成了,就吃一顿好的庆祝一下,如下

5、Priority Selector:优先级选择节点

5.1、节点介绍

这个节点和Selector类似,Selector的执行顺序是从左到右,而Priority Selector会先检查子节点的优先级(priority)进行排序,优先级高的优先执行。
问题来了,我们如何设置子节点的优先级呢?节点的优先级默认是0,如果要修改优先级,需要重写TaskGetPriority方法,

这里我封装一个带优先级参数的日志节点吧:PriorityLog,创建一个PriorityLog脚本,代码如下

using UnityEngine;

namespace BehaviorDesigner.Runtime.Tasks

    [TaskDescription("带优先级参数的日志节点")]
    [TaskIcon("SkinColorLogIcon.png")]
    public class PriorityLog : Action
    
        [Tooltip("Text to output to the log")]
        public SharedString text;
        [Tooltip("Is this text an error?")]
        public SharedBool logError;
        [Tooltip("Should the time be included in the log message?")]
        public SharedBool logTime;

        [Tooltip("优先级")]
        public SharedFloat priority;

        /// <summary>
        /// 重写获取优先级的方法
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public override float GetPriority()
        
            return priority.Value;
        
        public override TaskStatus OnUpdate()
        
            // Log the text and return success
            if (logError.Value) 
                Debug.LogError(logTime.Value ? string.Format("0: 1", Time.time, text) : text);
             else 
                Debug.Log(logTime.Value ? string.Format("0: 1",Time.time, text) : text);
            
            return TaskStatus.Success;
        

        public override void OnReset()
        
            // Reset the properties back to their original values
            text = "";
            logError = false;
            logTime = false;
        
    

现在我们就可以在Tasks列表中看到我们新封装的PriorityLog节点了,

使用它连个简单的行为树,如下

我们可以选中节点,在Inspector中设置节点的Priority

由于右边的节点优先级我们设置为了1,比左边的节点优先级高,所以会优先执行右边的节点,因为右边的节点执行返回了Success,此时Priority Selector就会直接返回Success,不会去执行左边的节点了,如下

5.2、新发口诀

优先级选择节点,优先级排序,一真即真,一真即停,全假才假。

5.3、案例:先吵架还是先道歉

我先给行为树创建一Foat类型的变量:SorryPriority,如下

以它作为道歉优先级变量,

接着制作如下的行为树,当按下A键的时候,设置SorryPriority变量,提高道歉的优先级,

其中Set Shared Float节点的设置如下,让它去修改SorryPriority变量为1


道歉节点的Priority参数设置为SorryPriority变量,如下

我们运行,如果我没有按下A键,则道歉优先级是02秒情绪酝酿完毕后,会默认先执行吵架,


如果我在2秒情绪酝酿期间按下了A键,则会设置道歉优先级变量为1,情绪酝酿完毕后就会优先执行道歉,就不会吵架了,

6、Random Selector:随机选择节点

6.1、节点介绍

这个很好理解,按选择节点的规则,只是不是从左到右执行,而是随机顺序执行。
如果有子节点返回Success,则立即返回Success,否则继续执行下一个节点,


只有所有的子节点都返回Failure时,Random Selector才返回Failure

6.2、新发口诀

随机选择节点,随机执行,一真即真,一真即停,全假才假。

6.3、案例:吃米饭、面条、饺子

中午吃什么好呢?随机选一个吧,好的,吃面条~

7、Random Sequence:随机顺序节点

7.1、节点介绍

这个也很好理解,就是顺序节点的规则,但不是从左到右执行,而是随机顺序执行。

当所有子节点都返回Success时,它才返回Success

当某个子节点返回Failure时,顺序节点就会立刻返回Failure

7.2、新发口诀

随机顺序节点,随机顺序,为真继续,全真才真,一假即假,一假即停。

7.3、案例:番茄炒蛋

我现在要做一道番茄炒蛋,有的人先炒番茄,有的人先炒鸡蛋,这里我们就可以使用随机顺序节点了,如果炒鸡蛋或者炒番茄失败,那么我们就吃不到番茄炒蛋了,只有两个都成功了,才能吃到番茄炒蛋,

8、Parallel Complete:并行竞争节点

8.1、节点介绍


这个节点其实就是并行执行所有的子节点,只要有一个子节点返回了结果,它就结束,并以这个子节点的结果为结果,

8.2、新发口诀

并行竞争节点,并行执行,最速之子,以子为果。

9、Selector Evaluator:评估选择节点

9.1、节点介绍


这个节点不是很好理解,它的逻辑是这样的,从左到右顺序执行,如果遇到子节点返回Success,则立即结束,并返回Success,否则继续执行下一个子节点。



有同学会问了,那它与Selector节点有啥区别?
上面我用的是Log节点,会立即返回结果,如果是用Wait节点,则会有Running状态,这个Selector Evaluator节点是个固执的强迫症节点,它认为子节点应该给它返回Success,如果子节点返回了Failure,它会硬着头皮执行下一子节点,但是,一旦下一个子节点处于Running状态,它就会像个渣男一样毫不犹豫地打断并返回第一个子节点,重新执行,只要有机会它就想要一个Success结果,如果后续的子节点都是立即返回成功或失败,而没有Running状态,则它会接受后续子节点的Success,也就是说,它也不是非得第一个子节点不娶,后面的子节点只要立刻Success,它就不打断去重新找第一个子节点了,相当地渣男啊!

看,第二任只要考虑一下(Running状态),它就会立即打断回去执行初恋,

如果第二任立即答应了,它就会接受第二任的结果,

如果第二任直接给个Failure,那么这个渣男会去骚扰路人甲,如果路人甲给它Success,它就会爱上路人甲,


如果路人甲立即给它Failure,这个渣男才会死心,以上是关于游戏开发教程BehaviorDesigner插件制作AI行为树(Unity | 保姆级教程 | 动态图演示 | Unity2021最新版)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

游戏开发教程BehaviorDesigner插件制作AI行为树(Unity | 保姆级教程 | 动态图演示 | Unity2021最新版)

游戏开发教程BehaviorDesigner插件制作AI行为树(Unity | 保姆级教程 | 动态图演示 | Unity2021最新版)

BehaviorDesigner学习

Python制作回合制手游外挂简单教程(上)

Python制作回合制手游外挂简单教程(上)

从 Google Play 服务、Unity 插件获取所有回合制比赛信息