Recast Navigation 学习笔记

Posted 2020-09-03 TomRen++

核心构建过程

http://www.critterai.org/projects/cainav/doc/html/e72bd1ee-04b0-4bbb-a21d-d8d7ecaa11af.htm

本文涵盖 NMGen 构建导航网格的核心处理过程。网格的生成处理有许多变种，但他们都包含这些步骤。

IncrementalBuilder 扩展实现了这些处理。

处理过程如下：

1. 体素化：用源几何模型生成 "solid heightfield" 代表阻挡空间。
2. 生成域：探测 "solid heightfield" 的上表面，把他划分成连续的空间段。
3. 生成轮廓：探测这些区间的轮廓，把他们划分成 "simple polygons"(simple polygons which do not self-intersect)。
4. 生成多边形网格：将轮廓细分成凸多边形。
5. 生成 Height Detail：三角化多边形网格并添加高度细节。

体素化：

　　核心类：Heightfield

　　体素化几何体是指用抽象的 heightfield 代表阻挡空间。然后这些阻挡会被剪裁掉。

　　源几何体中的三角形通过 "conservative voxelization" 算法体素化 下载。 "conservative voxelization" 算法能够将所有的三角面都包裹在它生成的体素模型中。

　　体素化后，"solid heightfield" 的空间中会完全包含源几何所有的面。

    

生成域：

    核心类：CompactHeightfield

    这一步为了确定哪些区域是可以行走的，并将这些区域连起来生成 "simple polygons"。

    先将可以行走的空间由 "solid heightfield" 转成 "open heightfield"。"open heightfield" 代表空间中可能成为地面的部分。

    如下所示，绿色区域代表开放空间中的地面。这代表 "solid heightfield" 可行走区域中上面的面（box top）。像墙、桌子底下、阳台扶手等应该在 "solid heightfield" 生成时剪切掉。一些不能走的区域如桌子上、楼梯扶手、墙沿这时还是可走的。

    

    下一步，删除不可行走的区域。最后开放空间只包含通过以下测试的区域：

• 离阻挡空间不能太近。（如墙、家具等）
• 有足够的空间（移动代理可以不与其他物体碰撞地通过）

    相邻信息用于把开放空间连起来。算法需要考虑垂直的最大距离阈值，这允许将楼梯、路沿、桌面等考虑进来。例如，楼梯会连在一起，但桌面和地面不会相连。

    区域使用相邻信息和分水岭算法（watershed algorithm）。区域的大小可优化，太小的区域会被剪裁。

    下例展示的区域中，楼梯之间虽然有空隙仍被连在一起。桌面、楼梯扶手和其他不可走的区域已被剪裁。（黑色代表剪裁掉的空间）

    

    最后，可行走的面被连在一起。

生成轮廓：

    核心类：ContourSet

    区域的轮廓是由可行走的多面生生成的。第一步将体素空间转到顶点空间。

    首先，用这些区域生成有详细描述的多边形。

    

    接下来，有多个算法将被用于完成这个处理过程：

• 简化多边形的边界（区域之间）
• 简化边界线
• 优化边的长度（边太长不能生成优质三角形）

    下展示了计算后的边界。

    

生成凸多边形：

    核心类：PolyMesh

    许多算法都只能用于凸多边形。所以这一步将轮廓划分成凸多边形。

    下图是加工后的，混合凹多边形的轮廓图。

    

生成详细高度图：

    核心类：PolyMeshDetail

    最后，凸多边形用 "Delaunay triangulation" 算法三角化，高度细节也将被添加进来。添加顶点到多边形的边上，并确保与原多边形的面贴合。