用于多种 NPC 类型的 C# FSM

Question

好的，这将是一段我需要帮助的代码。

前言

下面的代码描述了 FSM 的实现，因为我现在使用的是 unity，这允许我根据我的 states/actions 和决策创建资产。

州

[CreateAssetMenu(menuName = "PluggableAI/States")]
public class State : ScriptableObject
{
    public Action[] actions;
    public Transition[] transitions;
    public Color sceneGizmoColor = Color.grey;
    public EnumProfession Profession;

    /// <summary>
    /// Updates current state
    /// </summary>
    /// <param name="controller"></param>
    public void UpdateState(StateController controller)
    {
        DoActions(controller);
        CheckTransitions(controller);
    }

    /// <summary>
    /// Does each action
    /// </summary>
    /// <param name="controller"></param>
    private void DoActions(StateController controller)
    {
        for (int i = 0; i < actions.Length; i++)
        {
            actions[i].Act(controller);
        }
    }

    /// <summary>
    /// Check which transition we have to ggo in
    /// </summary>
    /// <param name="controller"></param>
    private void CheckTransitions(StateController controller)
    {
        for (int i = 0; i < transitions.Length; i++)
        {
            bool decisionSucceeded = transitions[i].decision.Decide(controller);

            if (decisionSucceeded)
            {
                controller.TransitionToState(transitions[i].trueState);
            }
            else
            {
                controller.TransitionToState(transitions[i].falseState);
            }
        }
    }
}

动作

    public abstract class Action : ScriptableObject
{
    public abstract void Act(StateController controller);
}

决定

public abstract class Decision : ScriptableObject
{
    public abstract bool Decide (StateController controller);
}

过渡

public class Transition
{
    public Decision decision;
    public State trueState;
    public State falseState;
}

为了控制状态及其转换，我创建了以下 class StateController:

    public class StateController : MonoBehaviour
{
    public State CurrentState;
    public State RemainState;
    public NpcHuman NpcHuman;

    /// <summary>
    /// When the game starts
    /// </summary>
    private void Awake()
    {
        if (NpcHuman == null)
        {
            NpcHuman = GetComponent<NpcHuman>();
        }
    }

    /// <summary>
    /// Updates every frame
    /// </summary>
    void Update()
    {
        CurrentState.UpdateState(this);
    }

    /// <summary>
    /// Transitions to next state
    /// </summary>
    /// <param name="nextState"></param>
    public void TransitionToState(State nextState)
    {
        if (nextState != RemainState)
        {
            CurrentState = nextState;
            onExitState();
        }
    }

    /// <summary>
    /// Is Called everytime a state exits
    /// </summary>
    private void onExitState()
    {
    }

    public void ForceChangeState(State state)
    {
        CurrentState = state;
    }
}

现在我所做的是，我已经根据它们的类型确定了我在游戏中拥有的不同类型的 AI：

NPC 类型

Villager  - Humanoid

Soldier  - Humanoid

Archer - Humanoid

Catapult (vehicles)  - Generic

Spirits - Generic

Animals - Generic

现在让我们从人形角色开始，为此我创建了以下关系：

现在你可以看到每个人形 classes 都来自 class NpcHumanoid 编辑 - 我在图表中的命名有误抱歉

如果您一直密切关注，您会发现此代码存在问题。

我现在的主要问题是对不同类型对象的引用。

所以我的问题是最好的方法是什么？

我是否应该为状态机创建一个抽象 class，然后创建它的子classes，然后可以保存它控制的 AI/NPC 类型的引用。这对我的州有何影响？看到它们都将 StateController 作为参数，我将不断地 cast 将 statecontroller 设置为使用状态的类型（这看起来很邋and和意大利面条）

此外，可能有一个我没有看到的解决方案，我很乐意听取你们的意见。

Answer 1

Unity 使用 component-based 方法来组织游戏逻辑。因此，我认为最好的方法是为您的 NPC types.

使用组件而不是常规的 OOP 方法

只是将不同类型的NPC看成一个具有不同组件的GameObject。例如，

Villager.cs

class Villager: MonoBehaviour
{
    public float Fatigue;
    public int Carrying;
}

你可以创建一个NPCFactory来创建不同的NPC。

class NPCFactory
{
    public GameObject CreateNPC(NPCType npcType)
    {
        GameObject obj = new GameObject();
        obj.AddComponent<StateController>();
        switch(npcType)
        {
           case NPCType.Villager:
                obj.AddComponent<Villager>();
                break;
           //case ....
        }
        return obj;
    }
}

然后你可以通过操纵StateController来处理NPC的状态。

用于多种 NPC 类型的 C# FSM

C# FSM for multiple NPC types

c#

artificial-intelligence

state-machine

unity3d