[Basic] Navigation Mesh 기초
in Unity
경로 탐색 AI, Navigation Mesh에 대해 알아보자.
우선 기초지식을 차근차근 알아가 보자.
NavMeshAgent
Navigation Mesh : 게임월드에 이동 가능, 이동 불가능 등의 경로를 데이터로 저장
NavMeshAgent는 네비게이션 메시 정보를 바탕으로 이동하는 오브젝트이다.
NavMeshAgent의 컴포넌트는 아래와 같이 생겼다.
OffMeshLink
OffMeshLink : 연결이 끊어져 있는 절벽, 낭떠러지, 사다리 등을 이동 가능하게 설정
OffMeshLink 컴포넌트는 아래와 같이 생겼다.
NavMeshObstacle
NavMeshObstacle : 이동하는 장애물의 네비게이션 메시 정보를 실시간으로 설정
NavMeshObstacle 컴포넌트는 아래와 같이 생겼다.
네비게이션 메시 설정방법
게임 월드에 네비게이션 월드 설정을 하려면 상단에 Window - AI - Navigation을 누르면 Navigation View가 나온다.
4개의 탭이 있는데 차근차근 살펴보자.
Navigation View - Agents
Navigation View- Agents : 네비게이션 메시 정보를 바탕으로 움직이른 에이전트에 대한 설정(NavMeshAgent 컴포넌트)
Agent Type : (에이전트 속성), +버튼을 눌러서 새로운 에이전트 속성을 추가할 수 있다.
Name : Agent Type에 보여지는 이름
Radius : 에이전트의 반지름
Height : 에이전트의 높이 (키)
Step Height : 오르내릴 수 있는 계단의 높이
Max Slope : 올라갈 수 있는 경사 각도
Navigation View - Areas
Navigation View - Areas : 네비게이션 메시로 사용되는 오브젝트들의 구영 설정
Name : 구역 이름으로 기본으로 Walkable(이동가능), Not Walkable(이동 불가능), Jump(뛰기)가 제공되고, User3부터 원하는 구역을 추가로 설정할 수 있다.
Cost : 구역과 함께 등록, 이동하는데 소요되는 비용 (1이상) 경로를 탐색할 때 Cost 정보를 기준으로 최단거리를 찾게 된다. Cost가 2인 Jump는 Cost가 1인 Walkable을 지나갈 때 보다 2배의 시간이 걸린다는 뜻으로 사용된다.
(실제 오브젝트의 물리적인 이동 속도가 느려지는 것이 아닌 경로를 게산할 때 활용된다)
Navigation View - Bake
Navigation View - Bake : 네비게이션 메시 데이터를 생성
Baked Agent Size
Agent Radius : 에이전트가 지나갈 수 있는 반지름
Agent Height : 에이전트가 아래로 지나갈 수 있는 높이
Agent Slope : 에이전트가 올라갈 수 있는 경사 각도
Step Height : 에이전트가 오르내릴 수 있는 계단의 높이
Generated Off Mesh Links
오프 메시 링크는 올라가기 힘든 언덕, 사다리, 절벽 등을 연결해서 이동 가능하게 만드는 옵션이다
Drop Height : 이동할 수 있는 절벽 아래의 높이
Jump Distance : 뛰어서 넘을 수 있는 절벽 거리
Bake 버튼
Navigation에 설정된 옵션들을 바탕으로 네비게이션 정보를 데이터로 굽는다.
Navigation View - Object
현재 씬에 있는 오브젝트 설정 (하나 or 다수)
네비게이션 메시 데이터로 사용하려면 오브젝트에 네비게이션 스태틱이 체크 되어 있어야함
Scene Filter
현재 씬에서 원하는 오브젝트만 선택해서 볼 수 있다.(Mesh Renderer컴포넌트, Terrain 컴포넌트 선택 가능)
선택된 오브젝트
Navigation Static : 네비게이션 메시로 사용할지 설정
Generate OffmeshLinks : 자동으로 Off Mesh를 생성할지 설정
Navigation Area : 해당 오브젝트의 구역 설정 (설정되는 구역에 따라 해당 오브젝트의 Cost가 설정된다)
게임 오브젝트의 “Navigation Static” 설정 방법
원하는 게임 오브젝트 선택 후
방법 1. Inspector View의 Static - Navigation Static 선택
방법 2. Navigation View의 Object 탭에 있는 “Navigation Static” 변수 체크
이제 이렇게 스태틱 설정까지 했으면 네비게이션뷰의 베이크탭으로 가서 베이크 버튼을 누른다. 그럼 다음과 같은 화면이 된다.
(참고) : 맵에 새로운 바닥, 장애물을 배티하였다면 Navigation Static 설정과 Bake를 다시 진행해야 한다.
씬 뷰에서 하늘색으로 표시 된 부분이 이동 가능한 부분이다.(네비게이션 뷰가 활성화 되어 있어야 네비게이션 메시가 출력 됨)
이제 웬만큼 설명은 다 한 것 같다.
NavMeshAgent 기반의 캐릭터 이동
이동 할 플레이어 오브젝트를 다음과 같이 생성해주자.
네비게이션 메시 정보를 바탕으로 이동하려면 Nav Mesh Agent 컴포넌트가 필요하다. 플레이어 오브젝트의 컴포넌트에 추가해주자.
Nav Mesh Agent
네비게이션 메시 정보를 기반으로 이동하는 에이전트
Steering (에이전트 이동)
Speed : 이동 속도
Angular Speed : 방향을 바꿀 때의 회전 속도
Acceleration : 가속도 (정지 상태에서 이동속도가 될 때까지 적용)
Stopping Distance : 목적지가 이 값까지 가까워지면 이동을 멈춘다.
Auto Breaking : 목적지에 가까워지면 멈추는 기능(목적지에 도착해도 에이전트를 멈추지 않을 때 사용)
(여러 목적지를 계속 탐색하는 순찰 오브젝트에 주로 사용)
Obstacle Avoidance (장애물 회피)
Radius : 장애물을 회피할 때 에이전트의 반지름
Height : 에이전트의 높이
Quality : 장애물과 충돌 수준 (None이면 뚫고 지나간다)
Priority : 장애물과 충돌했을 때의 우선순의(낮을수록 높다)
(이동 중인 두 에이전트의 모든 조건이 동일할 때 Priority가 낮은 에이전트가 더 우선권을 가지고 경로를 탐색한다)
Path Finding (경로 탐색)
Auto Traverse Off Mesh Link : 오프 메시 링크가 있을 경우 자동으로 탐색해서 찾아갈지 설정
Auto Repath : 이동 중에 경로 탐색을 다시 할지 설정
(true : 이동 중에 장애물 등ㅇ로 막혔을 때 자동으로 재 계산)
Area Mask : 해당 에이전트의 이동 가능한 구역 지정
이제 네비 메시 에이전트 정보를 기반으로 이동하는 Movement3D 스크립트를 작성해보자.
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.AI; //유니티에서 만든 AI를 사용하려면 선언해야됨
public class Movement3D : MonoBehaviour
{
[SerializeField]
private float moveSpeed = 5.0f;
private NavMeshAgent navMeshAgent;
void Awake()
{
navMeshAgent=GetComponent<NavMeshAgent>();
}
public void MoveTo(Vector3 goalPosition)
{
//기존에 이동 행동을 하고 있었다면 코루틴 중지
StopCoroutine("OnMove");
//이동 속도 설정
navMeshAgent.speed = moveSpeed;
//목표지점 설정 (목표까지의 경로 계산 후 알아서 움직인다)
navMeshAgent.SetDestination(goalPosition);
//이동 행동에 대한 코루틴 시작
StartCoroutine("OnMove");
}
IEnumerator OnMove()
{
while (true)
{
//목표 위치(navMeshAgent.destination)와 내 위치(transform.position)의 거리가 0.1미만일 때
//즉, 목표 위치에 거의 도착 했을 때
if(Vector3.Distance(navMeshAgent.destination,transform.position) < 0.1f)
{
//내 위치를 목표 위치로 설정
transform.position = navMeshAgent.destination;
//SetDestination()에 의해 설정된 경로를 초기화. 이동을 멈춘다
navMeshAgent.ResetPath();
break;
}
yield return null;
}
}
}
navMeshAgent.SetDestination(Vector3 Position); : position을 목표지점으로 설정
(목표지점만 설정되면 경로를 탐색해서 자동으로 이동한다)
float distance = Vector3.Distance(Vector3 a, Vector3 b); : a와 b 두 벡터 사이의 거리 값을 구한다.
NavMeshAgent.destination : SetDestination()으로 설정한 목표지점 Vector3 정보가 저장되어 있다.
navMeshAgent.Resetpath(); : 현재 설정되어 있는 이동 경로를 초기화하여 이동을 멈추게 한다.
이제 Movement3D를 활용한 PlayerController 스크립트를 작성해보자
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
public class PlayerController : MonoBehaviour
{
private Movement3D movement3D;
private void Awake()
{
movement3D=GetComponent<Movement3D>();
}
void Update()
{
//마우스 왼쪽 클릭을 했을 때
if (Input.GetMouseButtonDown(0))
{
RaycastHit hit;
//Camera.main : 태그가 "Camera"인 오브젝트 = "Main Camera"
//카메라로부터 마우스 좌표(Input.mousePosition) 위치를 관통하는 광선 생성
//ray.origin : 광선의 시작 위치
//ray.direction : 광선의 진행 방향
Ray ray= Camera.main.ScreenPointToRay(Input.mousePosition);
//Physics.Raycast() : 광선을 발사해서 부딪히는 오브젝트 검출
//(광선에 부딪히는 오브젝트가 있으면 true 반환)
//ray.origin 위치로부터 ray.direction방향으로 무한한 길이 Mathf.Infinity)의 광선 발사
//광선에 부딪히는 오브젝트의 정보를 hit에 저장
if(Physics.Raycast(ray, out hit, Mathf.Infinity))
{
//hit.transform.position : 부짇힌 오브젝트의 위치
//hit.point : 광선과 오브젝트가 부딪힌 세부 위치
//hit.point를 목표 위치로 이동
movement3D.MoveTo(hit.point);
}
}
}
}
이제 게임 실행을 해보면 내가 클릭한 위치로 플레이어 오브젝트가 이동하는것을 볼 수 있다. 하지만 현재 이동 경로가 없는 사다리,경사면,절벽을 클릭하면 근처까지 간 다음 멈추게 된다.
빨간원이 내가 클릭한 위치인데 올라가지 못하고 근처에서 멈춰있다.
