行为树（Behavior Tree, BT）是一种用于AI行为设计的数据结构，广泛应用于游戏开发，包括Unity游戏引擎中。行为树通过节点的组合来表示复杂的决策逻辑，每个节点代表一个行为或条件。下面是对Unity行为树的概要及用法的解释：

行为树概要

节点类型

- 选择器（Selector）：会从上到下依次尝试子节点，直到有一个子节点成功执行。

- 序列器（Sequence）：会从上到下依次执行子节点，直到有一个子节点失败。

- 条件节点（Condition Node）：用于检查某个条件是否为真或假。通常是行为树的叶子节点。

- 动作节点（Action Node）：执行某个动作。同样通常是行为树的叶子节点。

- 装饰器节点（Decorator Node）：用于修改子节点的行为。可以嵌套在其他节点中，如选择器、序列器或动作节点。

行为树的特点

- 可重用性：节点可以被多次复用，从而简化行为树的设计。

- 模块化：行为树可以被拆分为多个子树，便于管理和维护。

- 并行执行：支持并行执行多个子节点，提高效率。

- 状态记忆：行为树可以记住每个节点的状态，便于从上次中断的地方继续执行。

Unity中的行为树用法

Unity提供了多种工具和库来支持行为树的创建和使用，其中比较流行的包括Behavior Designer和Unity官方的Behavior Tree插件（从Unity 2021.2开始引入）。

使用Behavior Designer

安装Behavior Designer：
可以通过Unity的Package Manager安装Behavior Designer。
创建行为树：
在Unity编辑器中，右键点击项目窗口，选择Create -> Behavior Designer -> Behavior Tree来创建一个新的行为树。
编辑行为树：
使用行为树编辑器，添加选择器、序列器、条件节点、动作节点和装饰器节点。
双击节点可以对其进行编辑，设置条件、动作或装饰器的参数。
绑定行为树：
在Unity编辑器中，选中需要应用行为树的游戏对象，然后将行为树拖到该对象的Behavior Designer组件中。
运行行为树：
行为树会在游戏运行时自动执行。可以通过脚本手动控制行为树的开始、停止和重置。

使用Unity官方的Behavior Tree插件

启用Behavior Tree插件：
确保你的Unity版本是2021.2或更高，然后在Unity编辑器中启用Behavior Tree插件。
创建行为树：
右键点击项目窗口，选择Create -> Behavior Tree来创建一个新的行为树。
编辑行为树：
使用Behavior Tree编辑器，添加选择器、序列器、条件节点、动作节点和装饰器节点。
双击节点可以对其进行编辑，设置条件、动作或装饰器的参数。
绑定行为树：
在Unity编辑器中，选中需要应用行为树的游戏对象，然后将行为树拖到该对象的Behavior Tree组件中。
运行行为树：
行为树会在游戏运行时自动执行。可以通过脚本手动控制行为树的开始、停止和重置。

示例

一个简单的Unity行为树实例，使用Unity官方的Behavior Tree插件。这个行为树将控制一个简单敌人的行为，使其在发现玩家后攻击玩家，否则巡逻。

创建行为树

安装Behavior Tree插件：

确保你的Unity版本是2021.2或更高。
打开Unity编辑器，点击菜单栏的Window -> Behavior Tree -> Service Window来启用Behavior Tree窗口。
在项目窗口中，右键点击，选择Create -> Behavior Tree来创建一个新的行为树文件，命名为EnemyBehaviorTree。

设计行为树

打开行为树编辑器：双击EnemyBehaviorTree文件，打开行为树编辑器。
添加节点：在行为树编辑器中，添加一个选择器（Selector）节点作为根节点。
在选择器节点下，添加一个序列器（Sequence）节点和一个动作（Action）节点（用于巡逻）。
编辑序列器节点：在序列器节点下，添加一个条件（Condition）节点（用于检查是否发现玩家）。
在条件节点后，添加一个动作（Action）节点（用于攻击玩家）。

编辑节点

条件节点（Check if Player is Detected）：双击序列器节点下的条件节点，打开其编辑窗口。选择一个条件类型，例如Is Player Nearby。配置条件参数，例如设定检测距离。
动作节点（Patrol）：双击选择器节点下的动作节点，打开其编辑窗口。选择一个动作类型，例如Move To Patrol Points。配置动作参数，例如巡逻路径上的点。
动作节点（Attack Player）：双击序列器节点下的攻击动作节点，打开其编辑窗口。选择一个动作类型，例如Attack Target。配置动作参数，例如攻击范围和攻击方式。

绑定行为树

创建敌人和玩家对象：在场景中创建一个敌人对象（例如Enemy）和一个玩家对象（例如Player）。
为敌人对象和玩家对象添加适当的游戏对象组件，如导航网格代理（NavMeshAgent）。
绑定行为树到敌人对象：选中敌人对象，在Inspector窗口中点击Add Component，选择Behavior Tree。
将刚才创建的EnemyBehaviorTree文件拖到Behavior Tree组件的Behavior Tree Asset字段中。
配置行为树组件：在Inspector窗口中，配置行为树组件的其他参数，如Start On Enable（是否在启用时开始行为树）。

编写脚本

为了实现条件和动作节点的功能，需要编写一些脚本。

检测玩家脚本：

创建一个C#脚本，命名为CheckPlayerNearby，用于检测玩家是否在附近。

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using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;
using UnityEngine.BehaviorTree;

public class CheckPlayerNearby : BehaviorTreeNode
{
    public float detectionDistance = 5f;
    private Transform player;
    private NavMeshAgent navMeshAgent;

    protected override void OnStart()
    {
        player = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player").transform;
        navMeshAgent = GetComponent<NavMeshAgent>();
    }

    protected override NodeState OnRun()
    {
        if (player != null && Vector3.Distance(transform.position, player.position) <= detectionDistance)
        {
            return NodeState.Success;
        }
        else
        {
            return NodeState.Failure;
        }
    }
}

巡逻脚本：

创建一个C#脚本，命名为Patrol，用于控制敌人巡逻。

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using UnityEngine;
using UnityEngine.BehaviorTree;
using UnityEngine.AI;

public class Patrol : BehaviorTreeNode
{
    public Transform[] patrolPoints;
    private int currentPointIndex = 0;
    private NavMeshAgent navMeshAgent;

    protected override void OnStart()
    {
        navMeshAgent = GetComponent<NavMeshAgent>();
    }

    protected override NodeState OnRun()
    {
        navMeshAgent.SetDestination(patrolPoints[currentPointIndex].position);

        if (navMeshAgent.remainingDistance <= navMeshAgent.stoppingDistance)
        {
            currentPointIndex = (currentPointIndex + 1) % patrolPoints.Length;
            return NodeState.Success;
        }

        return NodeState.Running;
    }
}

攻击玩家脚本：

创建一个C#脚本，命名为AttackPlayer，用于控制敌人攻击玩家。

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using UnityEngine;
using UnityEngine.BehaviorTree;
using UnityEngine.AI;

public class AttackPlayer : BehaviorTreeNode
{
    public float attackDistance = 2f;
    private Transform player;
    private NavMeshAgent navMeshAgent;

    protected override void OnStart()
    {
        player = GameObject.FindGameObjectWithTag("Player").transform;
        navMeshAgent = GetComponent<NavMeshAgent>();
    }

    protected override NodeState OnRun()
    {
        if (player != null && Vector3.Distance(transform.position, player.position) <= attackDistance)
        {
            navMeshAgent.SetDestination(transform.position); // Stop moving
            Debug.Log("Attacking Player");
            return NodeState.Success;
        }
        else
        {
            navMeshAgent.SetDestination(player.position); // Move towards player
            return NodeState.Running;
        }
    }
}

配置行为树

配置行为树节点：
在行为树编辑器中，选择条件节点Check if Player is Detected，将其Type设置为Custom，并将Custom Type设置为CheckPlayerNearby。
选择动作节点Patrol，将其Type设置为Custom，并将Custom Type设置为Patrol。
选择动作节点Attack Player，将其Type设置为Custom，并将Custom Type设置为AttackPlayer。
配置巡逻点：
选中Patrol节点，在Inspector窗口中设置巡逻点数组patrolPoints。

总结

这个简单的行为树实例展示了如何使用Unity官方的Behavior Tree插件来控制一个敌人的行为。行为树通过选择器和序列器节点来组织逻辑，条件节点用于检测玩家是否在附近，而动作节点则用于巡逻和攻击。通过这种方式，可以更直观和模块化地设计AI行为。

ByteFisher

C#学习笔记【行为树】