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手把手教你使用Unity的Behavior Designer_unity behavior designer

作者：羊村懒王 | 2024-02-18 20:59:33

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unity behavior designer

一、什么是行为树

如果了解过状态机，会知道在行为树之前，在实现AI用得比较多的技术是状态机，状态机理解起来是比较简单的，即一个状态过渡到另一个状态，通过判断将角色的状态改变即可，如果学习过Unity的Mecanim动画系统，会更加直观的理解。
但是状态机在状态较多的情况下会使状态之间的切换变得异常繁琐，同时状态之间很难复用。
在这种情况下，行为树被发明出来。

二、行为树的优点

1.行为树提供大量的流程控制方法，使得状态之间的改变更加直观；
2.整个游戏AI使用树型结构，方便查看与编辑；
3.方便调试和代码编写；
4.最重要的：行为树方便制作编辑器，可以交由策划人员使用。

三、用行为树就可以不写代码了吗

Behavior Designer是Unity制作行为树的一个插件，它的主要作用并非可以不写代码（还是要写不少代码的），而是能让游戏中逻辑最混乱的模块——AI模块能更有序的组织，方便查看、调试和修改。

接下来跟着我一起学Behavior Designer吧!

四、Behavior Designer下载

注：本文的Demo工程我已上传到CSDN和GitHub，使用的Unity版本是2020.1.2f1c1，各位同学可以下载下来学习。

AssetStore下载 (付费版): https://assetstore.unity.com/packages/tools/visual-scripting/behavior-designer-behavior-trees-for-everyone-15277

CSDN Demo工程（附带Behavior Designer插件）：https://download.csdn.net/download/linxinfa/12821588

GitHub Demo工程（附带Behavior Designer插件）：https://github.com/linxinfa/Unity-BehaviorDesigner-Demo

Behavior Designer是Unity的一个制作行为树的插件，网上使用教程比较少，今天就来写下教程好了，毕竟是个好东西，跟大家分享下。

五、界面介绍

导入Behavior Designer后，可以在 Tools - Behavior Designer - Editor 打开编辑器，如下图所示

编辑器视图如下

1 部分

行为树的组织区域

2部分

一堆Task，主要先掌握Composities（符合节点）、Decorators（装饰节点）和Actions（行为节点），如何组织是难点

3部分

Behavior标签，可以设置行为树的一些属性

注意：这个Restart When Complete，如果勾选了，则行为树遍历完后会再重新启动一次，不断循环，为了测试方便，我勾选上，一般情况下，也需要让行为树一直运行。

这些属性也可以通过代码进行设置，一般我们编辑好行为树后会导成asset文件作为ExternalBehavior，这样可以复用这个行为树。

假设我们已经导出在Resources目录下，叫Behavio.asset，然后现在有一个cube，我们想给这个cube绑上行为树，我们可以这样做


// 使用代码动态添加行为树
var bt = cube.AddComponent<BehaviorTree> ();
// 注意，这里使用Resources.Load方法，所以“Behavior”这个资源必须放在Assets/Resources这个目录中
var extBt = Resources.Load<ExternalBehaviorTree> ("Behavior");
bt.StartWhenEnabled = false;
// 给行为树设置我们事先编辑好的行为树文件 (以ExternalBehavior的形式)
bt.ExternalBehavior = extBt;

注意：以上用到了Resources.Load方法，所以行为树资源务必放在工程目录Assets/Resources中，如果没有Resources目录，则在Assets目录中新建一个Resources目录。如果对Unity的路径操作不清楚的，可以参见我的这篇文章：https://blog.csdn.net/linxinfa/article/details/51679528

关于StartWhenEnabled的值：
其中之所以把StartWhenEnabled置为false，是因为我们不想让行为树立刻启动，我们可能有一些初始化操作需要进行
如果无需做额外的初始化，也可直接设置bt.StartWhenEnabled=true，否则行为树启动后运行一次就不在循环运行了。
我们做完初始化操作后，可以通过bt.EnableBehavior ();来启动行为树。

Variables标签，可以给行为树添加变量，这些变量可以通过GetVariable跟SetVariableValue来读取和赋值，并可以在各种Task节点里进行传递和赋值，这个后面讲下方法。

Inspector标签就是Task的检视窗口啦，我们可以在这个标签里设置Task的属性什么的

4部分

这里是当前的行为树物体和对象，可以点击进行切换不同的行为树物体和行为树对象，一个物体可以绑定多个行为树，不过一般只绑一个就可以了，左边的左右箭头可以切换行为树物体，右边的+-号可以增加和删除行为树。

5部分

Export，就是把行为树导出成外部文件，可以选择二进制文件或者Json文件，导出的格式可以在6部分那里进行设置。导出后是一个xxxx.asset文件，它是作为ExternalBehaviorTree存储的，使用的时候要注意下。

二进制格式

json格式

6部分

主要就是那个导出文件的格式设置啦，如下图：

六、具体使用

简单说完了界面，我们现在开始讲下具体使用吧。

第一步，给一个物体添加行为树

方法1：打开行为树编辑器，然后选中要添加行为树的物体，然后在编辑器编辑区右键Add Behavior Tree

方法2：直接给物体AddComponent一个BehaviorTree组件，然后点击Open打开即可进行编辑

添加了行为树，现在以一个简单的例子讲下树的制作。

假设我们要做一个吃饭、睡觉、地震啦逃跑的行为树，可以想象一下，我们需要有事件发送和接受，比如我们告诉小a说你去吃饭吧，那么他收到事件后就去执行吃饭，我们发送时间告诉小a说去睡觉吧，他就去睡觉了，我们要需要中断，比如正在睡觉，突然地震啦，赶紧逃命。

行为树的组织图如下

具体步骤：

1 首先点击Unity顶部菜单栏Tools - Behavior Designer - Editor，打开行为树编辑器

2 在Hierarchy窗口中鼠标右键 - Create Empty，创建一个GameObject

3 如果没有选中任何物体，行为树编辑器（上面说到的1区域）中会显示 “Select a GameObject”，我们要给上面的GameObject添加行为树，所以选中GameObject，此时会显示 "Right Click, Add a Behavior Tree Component"，我们在行为树窗口中右键->Add Behavior Tree，此时会看到GameObject被添加了BehaviorTree组件，编辑器中显示“Add a Task”，接下来我们就可以开始添加节点了

4 我们先添加一个Selector节点，找到上文说的2区域，在Composites标签列表中找到Selector，点击，即可看到在组织区域中多了一个Entry节点和一个Selector节点，并且它们之间用连线连了起来。Selector节点就像or逻辑一样，它从左到右执行，遇到success则立刻返回success，如果遇到failure，则继续执行右边的节点。

5 接下来添加Sequence节点，同理，它在Composites标签中，点击Sequence，会在组织区域中创建一个Sequence节点，注意它可能被之前的节点挡住，可以稍微一动一下节点的位置。Sequence节点就像and逻辑，从左到右执行，遇到failure则立刻返回failure，如果遇到success则继续执行下一个节点，直到从左到右所有子节点都返回success，它才返回success。

6 创建事件接收节点：Has Received Event，它在Conditionals标签中，如果很难找，可以在2区域中上面的搜索框里直接输入名字查找，有个小小的放大镜图标那里。Has Received Event用来做事件接收检测，事件已字符串作为标识，比如事件"Eat"这样子，事件自己来定义。点中刚刚创建的Has Received Event节点，然后在3区域中点Inspector标签，可以看到节点的属性，我们会看到Event Name这个属性，这就是事件标识，在这里设置好Event Name，我这里做了三个事件："Eat"，"Sleep"，"EarthQuake"。

7 添加Log节点，它被执行的时候会输出log，打log的内容可以在它的节点属性Text设置

8 新创建两个自定义的节点Eat和Sleep，一般我们在做特殊行为的时候，都需要自己拓展出一些新自定义的节点，来实现对应的需求。Eat和Sleep的代码看下文，它要继承Action，具体代码见下文。

9 新建行为树变量，在3区域中点击Variables标签，会看到Name，Type和一个Add按钮，在Name中输入变量的名字，在Type中选择变量的类型，然后点击Add按钮即可添加变量。我们添加一个String类型的food变量，和一个Int类型的sleepTime变量。

行为树的变量如下：

行为Eat和Sleep是另外写的Action，代码如下：


// Eat.cs, 自定义节点：吃饭。注意要继承Action
 
using UnityEngine;
using System.Collections;
using BehaviorDesigner.Runtime;
using BehaviorDesigner.Runtime.Tasks;
 
public class Eat : Action
{
    // 变量：食物。会在行为树编辑器中赋值
    public SharedString food;
 
    public override TaskStatus OnUpdate()
    {
        Debug.Log("eat: " + food.GetValue());
        return TaskStatus.Success;
    }
}


// Sleep.cs, 自定义节点：睡眠
 
using UnityEngine;
using System.Collections;
using BehaviorDesigner.Runtime;
using BehaviorDesigner.Runtime.Tasks;
 
public class Sleep : Action
{
    // 睡眠时间。会在行为树编辑器中赋值
    public SharedFloat sleepTime;
 
    private float m_sleepTime;
    private float m_startTime;
 
    public override void OnStart()
    {
        m_startTime = Time.time;
        m_sleepTime =(float)sleepTime.GetValue();
    }
 
 
    public override TaskStatus OnUpdate()
    {
        if(m_startTime + m_sleepTime < Time.time) 
        {
            return TaskStatus.Success;
        }
        Debug.Log("I am Sleeping");
        return TaskStatus.Running;
    }
}

其中Eat的属性如下

同理Sleep的属性如下：

关于中断：
需要注意一个点，就是Task中断，中断有3种类型：Self，Lower Priority，Both
怎么理解中断呢，行为树是从上到下从左到右执行的，假设执行到右边第二个节点，这个节点假设是一个持续运行的节点，比如“睡觉”，而此时突然收到一个“”地震”的消息，就必须立刻中断“睡觉”。
Self就是中断自己的意思；
Lower Priority是中断比自己低权限的节点，在行为树种，右边的节点比左边的节点权限低；
Both就是中断自己和比自己低权限的节点。
只有复合节点（Composites标签中的那些节点，比如上面的Selector和Sequence）有中断属性。我们选中Sequence，在它的Inspector中可以看到Abort Type属性，我们设置成Loawr Priority。

行为节点的摆放位置：
我们地震的优先级最高，所以放在最左边，优先级最低的是睡觉，地震要中断吃饭跟睡觉，吃饭要中断睡觉

我们把上面的行为树导成二进制文件，放到Resources目录下。（注：如何把行为树导成二进制文件？上文的5区域有个Export按钮，点它就可以导出了，这个二进制文件怎么用起来呢？可以通过代码动态绑定到物体上，也可以直接在物体上添加Behavior Tree组件然后把二进制文件拖到External Behavior属性中）

接下来，现在我们开始写控制代码：

我们创建一个空物体（Create Empty），把它命名为rannerObj，然后新建一个Runner.cs脚步挂在rannerObj上，代码如下：


// Runner.cs
 
using UnityEngine;
using System.Collections;
using BehaviorDesigner.Runtime;
 
 
public class Runner : MonoBehaviour {
 
    private BehaviorTree m_bt;
 
    void Start() 
    {
        // 动态添加行为树
        var bt = gameObject.AddComponent<BehaviorTree>();
        // 加载行为树资源
        var extBt = Resources.Load<ExternalBehaviorTree>("Behavior");
        bt.StartWhenEnabled = false;
        bt.RestartWhenComplete = true;
        // 设置行为树
        bt.ExternalBehavior = extBt;
        bt.EnableBehavior();
        // 把行为树对象缓存起来，后面需要通过它来设置变量和发送时间
        m_bt = bt;
    }
    
 
    void Update() 
    {
        if(Input.GetKeyDown(KeyCode.A)) 
        {
            // 吃红烧牛肉面
            m_bt.SetVariableValue("food", "红烧牛肉面");
            m_bt.SendEvent("Eat");
        }
        if(Input.GetKeyDown(KeyCode.B)) 
        {
            // 睡10000秒
            m_bt.SetVariableValue("sleepTime", 10000f);
            m_bt.SendEvent("Sleep");
        }
        if(Input.GetKeyDown(KeyCode.H))
        {
            // 地震啦
            m_bt.SendEvent("EarthQuake");
        }
    }
}

测试效果如下：

这只是一个简单的例子，还有很多复杂的行为树，等后面有事件研究了再进行补充。

好啦，今天就先写到这里吧。