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AkiGOAP

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AkiGOAP是一个支持可视化、模块化编辑，支持多线程的Goal Oriented Action Planner（目标导向的行为规划）Unity插件，同时集成了多个开源GOAP插件的功能。

AkiGOAP is a Goal Oriented Action Planner unity plugin that supports visualization, modular editing, and multi-threading, which integrates the functions of multiple open source GOAP plugins.

特点 Features

  1. 包括两种算法实现

  2. 可使用Job System加速

  3. 可视化编辑器

  • 支持Runtime时Debug

  1. 自定义输出决策细节

  1. 决策快照

支持的版本

  • Unity 2021.3 or Later

安装

  1. 在Unity PackageManager中输入Git URL下载 https://github.com/AkiKurisu/AkiGOAP.git

如何调试

  1. 右键Goal设置禁用
  2. 右键Goal设置为最高优先级（仅作用于单个Goal）
  3. 右键Action设置始终满足预先条件（Preconditions）

如何使用

推荐先游玩Samples/Example场景

  1. 在Asset文件夹内右键菜单Create/AkiGOAP/GOAPSet创建GOAPSet
  2. 点击Open GOAP Editor打开编辑器
  3. 右键创建Goal结点或Action结点，将两种结点分别拖入GOAP Goal Stack和Action Stack中
  4. 创建GameObject挂载GOAPPlanner，同时会挂载WorldState
  5. 编写Agent脚本，示例如下： 
    using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;
using System.Linq;
namespace Kurisu.GOAP.Example
{
    public class ExampleAgent : MonoBehaviour
    {
        private IPlanner planner;
        private NavMeshAgent navMeshAgent;
        public NavMeshAgent NavMeshAgent=>navMeshAgent;
        [SerializeField]
        private GOAPSet dataSet;
        [SerializeField]
        internal Transform player;
        public Transform Player=>player;
        private void Start() {
            navMeshAgent=GetComponent<NavMeshAgent>();
            planner=GetComponent<IPlanner>();
            //你可以通关继承并使用Linq的Cast或OfType获取自定义的子类并进行依赖的注入
            var goals=dataSet.GetGoals();
            foreach(var goal in goals.OfType<ExampleGoal>())
            {
                goal.Inject(this);
            }
            var actions=dataSet.GetActions();
            foreach(var action in actions.OfType<ExampleAction>())
            {
                action.Inject(this);
            }
            //最后你需要将Goal和Action注入Planner中
            planner.InjectGoals(goals);
            planner.InjectActions(actions);
        }
    }
}
  6. 在上述GameObejct上挂载Agent脚本，并拖入之前制作的GOAPSet
  7. 点击Play，在Start时所有Goal和Action均会获取其依赖进行初始化
  8. 点击GOAPPlanner的Open GOAP Editor打开编辑器查看当前所有Goal的Priority优先级和所有Action的Cost代价
  9. 点击右上角的Snapshot打开快照查看当前的Plan计划（即抵达当前Goal的一串Action序列）

Backend说明

两种算法实现上有所差异

  1. Main Backend，全部运行在主线程上，适用于全部类型的任务，可以将Position加入Cost计算，算法优化和改进自 https://github.com/toastisme/OpenGOAP

  2. JobSystem Backend，算法使用 https://github.com/crashkonijn/GOAP ，创建的Job可以同时将Position加入Cost计算，但适用的任务有一定限制，详见JobSystemBackend限制

Position计算样例如下：

using UnityEngine;
namespace Kurisu.GOAP.Example
{
    public class GoToHome : ExampleAction
    {
        protected override void SetupDerived()
        {
            //注册该结点所绑定的Transform
            worldState.RegisterNodeTarget(this,agent.Home);
        }
    }
}

如何优化性能

调整TickType

由于GOAP使用比较费性能，我们可以考虑手动启用Plan的搜索。

勾选ManualUpdateGoal则Goal的更新都变更为手动调用。勾选ManualActivatePlanner则Planner不再自动搜索Plan，需要手动调用ManualActivate()激活，并且Planner在激活后第一次失去Plan时再次关闭。该选项适用于一些回合制游戏，通常这些游戏的AI仅需在特定回合或特定时间段进行Plan的搜索。

调整SearchMode

举例：目标A需要一个物品，而获得物品需要先进行移动行为B再进行采集行为C。Planner搜索到当前的Action为B后，AI将进行B行为。

如果要让AI在B完成后进行采集行为C，我们应当在B完成后通知Planner重新搜索或者每帧进行搜索。

AkiGOAP中Planner默认的SearchMode为Always即会在每帧进行搜索，如果搜索出的Plan与当前Plan不符则被替代。你可以通过修改SearchMode来调整Planner的搜索时机,如果使用OnActionComplete,Planner则在Action完成或失败后重新搜索，如果使用OnPlanComplete,Planner则在Plan完成或失败后重新搜索，否则就会在Action完成或失败后根据当前Plan依次执行。

  • Example场景的性能对比示例(以JobSystemBackend为例)

    SearchMode使用Always

    SearchMode使用OnActionComplete或OnPlanComplete

JobSystemBackend限制

假设一个场景

Goal为制作一个苹果派（HasApplePie:√）

可用Actions的Conditions和Effects如下：

  1. 走到苹果树采苹果

    Effects: HasApple:√

  2. 走到厨房

    Effects: InKitchen:√

  3. 制作苹果派

    Conditions: InKitchen:√ , HasApple:√

    Effects: HasApplePie:√

当前状态为

  • HasApple:×, HasApplePie:×, InKitchen:×

理论上的Plan为：走到【苹果树采苹果】=>【走到厨房】=>【制作苹果派】

但JobSystemBackend的算法给出的Plan为【走到厨房】=>【制作苹果派】，显然是无法满足Goal的。

为什么会有这个问题

JobSystemBackend的算法将所有Action是否可以进入(IsExecutable)在路径搜索前提前存储，没有考虑路径搜索时Conditions的叠加导致的影响，例如路径“【走到厨房】=>【制作苹果派】”中Conditions实际为“InKitchen:√ , HasApple:√”而非【走到厨房】的Conditions，因此找到了错误的路径。

如何修复

使用MainBackend或增加Conditions例如【走到厨房】的Conditions修改为“HasApple:√”