Unity之有限状态机(1.01版)

理理2024-12-152024-12-15

本版本是对有限状态机的优化，并讲了有限状态机的具体使用，要比之前的版本更好。主要是借鉴了博主向宇it的文章。

一、编写框架

首先我们新建一个Parameter.cs，用于存储我们怪物的各种参数，比如动画啊、伤害啊，并加上[Serializable]属性使其可以编辑。

[Serializable]
public class Parameter
{
    //定义我们需要的参数
    public Animator animator;
    public float attack;
    public NavMeshAgent nav;
    public AnimatorStateInfo animatorStateInfo;//当前动画信息
    public float idleTime;
    public Transform targetObj;
}

之后写一个IState.cs脚本，我们所有的状态都要继承它，相等于一个规范

public abstract class IState
{
    protected FSM fsm;// 当前状态机
    protected Parameter parameter;// 参数
    public abstract void Enter();
    public abstract void Update();
    public abstract void Exit();
}

之后写一个FSM.cs脚本，继承MonoBehaviour，这就是我们状态机的主体框架了。

public enum StateType
{
    idle,
    stand,
    run,
    attack
}
public class FSM : MonoBehaviour
{
    private IState currentIState;
    protected Dictionary<StateType, IState> states = new Dictionary<StateType, IState>();
    //我们需要的参数
    public Parameter parameter;

    protected virtual void Awake()
    {
        //注册方法
    }

    protected virtual void OnEnable()
    {
        parameter.animator = transform.GetComponent<Animator>();  // 获取角色上的动画控制器组件
        TransformState(StateType.idle);    // 初始状态为Idle
        currentIState.Enter();
    }

    //添加状态
    public virtual void AddState(StateType state,IState istate)
    {
        if (states.ContainsKey(state))
        {
            Debug.Log("请勿重复添加状态");
            return;
        }
        states.Add(state, istate);
    }
    //转换状态
    public virtual void TransformState(StateType state)
    {
        if (!states.ContainsKey(state))
        {
            Debug.Log("没有找到此状态");
            return;
        }
        if (currentIState != null)
        {
            currentIState.Exit();
        }
        currentIState = states[state];
        currentIState.Enter();
    }
    public void Update()
    {
        parameter.animatorStateInfo = parameter.animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);// 获取当前动画状态信息
        currentIState.Update();
    }
}

二、编写状态

在上面的FSM.cs脚本，我声明了四个状态，因此写四个脚本：
先是Idle.cs

using UnityEngine;

public class Idle : IState
{
    public Idle(FSM fsm)
    {
        this.fsm = fsm;
        this.parameter = fsm.parameter;
    }
    public override void Enter()
    {
        parameter.animator.Play("Idle");
    }

    public override void Exit()
    {
        
    }

    public override void Update()
    {
        if(Vector3.Distance(fsm.transform.position,parameter.targetObj.transform.position) < 20f)
        {
            fsm.TransformState(StateType.stand);
        }
    }
}

再是stand.cs。

using UnityEngine;

public class Stand : IState
{
    float time = 5.0f;
    public Stand(FSM fsm)
    {
        this.fsm = fsm;
        this.parameter = fsm.parameter;
    }
    public override void Enter()
    {
        int x = Random.Range(1, 3);
        if(x == 1)
        {
            parameter.animator.CrossFade("Walk_Left", 0.2f);
        }
        else
        {
            parameter.animator.CrossFade("Walk_Right", 0.2f);
        }
    }

    public override void Exit()
    {
        time = 5.0f;
    }

    public override void Update()
    {
        fsm.transform.rotation = Quaternion.LookRotation(parameter.targetObj.transform.position - fsm.transform.position);
        time -= Time.deltaTime;
        if (time < 0f)
        {
            fsm.TransformState(StateType.run);
        }
    }
}

接着是Run.cs

public class Run : IState
{
    public Run(FSM fsm)
    {
        this.fsm = fsm;
        this.parameter = fsm.parameter;
    }

    public override void Enter()
    {
        parameter.animator.CrossFade("Run", 0.2f);
    }

    public override void Exit()
    {
        
    }

    public override void Update()
    {
        parameter.nav.SetDestination(parameter.targetObj.transform.position);
        if (Vector3.Distance(fsm.transform.position, parameter.targetObj.transform.position) < 3f)
        {
            fsm.TransformState(StateType.attack);
        }
    }
}

最后是Attack.cs

using UnityEngine;

public class Attack : IState
{
    float time = 5.0f;
    public Attack(FSM fsm)
    {
        this.fsm = fsm;
        this.parameter = fsm.parameter;
    }
    public override void Enter()
    {
       parameter.animator.CrossFade("Attack", 0.2f);
    }

    public override void Exit()
    {
        time = 5.0f;
    }

    public override void Update()
    {
        if (Vector3.Distance(fsm.transform.position, parameter.targetObj.transform.position) > 3f && Vector3.Distance(fsm.transform.position, parameter.targetObj.transform.position) < 20f)
        {
            fsm.TransformState(StateType.run);
        }

        if (Vector3.Distance(fsm.transform.position, parameter.targetObj.transform.position) > 20f)
        {
            fsm.TransformState(StateType.idle);
        }
    }
}

三、状态机的使用

每一个怪物对象、都给它单独写一个脚本作为状态机控制器，我这里拿的是yousa的模型，于是新建一个yousa.cs继承FSM.cs

using UnityEngine;

public class yousa : FSM
{
    protected override void Awake()
    {
        states.Add(StateType.idle,new Idle(this));
        states.Add(StateType.stand, new Stand(this));
        states.Add(StateType.run, new Run(this));
        states.Add(StateType.attack, new Attack(this));
    }
}