unity中NavMesh的静态生成与动态加载,以及踩坑与爬坑
unity 导航数据的静态生成与动态加载
本文主要描述了如何使用更加方便的 高级NavMesh构建工具，用以静态烘培&动态更新网格数据，还包括其中遇到的一些坑与爬坑指南。不包含一些基础知识描述，基础知识请看下面官方文档。
导航功能为unity内置功能，基础知识与具体各个组件功能与使用可见官方文档：
https://docs.unity.cn/cn/2020.3/Manual/Navigation.html。
高级NavMesh构建工具未内置在官方包内，需要从github导入使用。github仓库地址：
https://github.com/Unity-Technologies/NavMeshComponents。
1. 高级navmesh构建工具
工具包内主要包含这四个组件：
- NavMeshSurface – 用于为一种代理类型构建和启用 NavMesh 表面。
- NavMeshModifier – 根据变换层次影响 NavMesh 区域类型的数据生成。
- NavMeshModifierVolume – 基于体积影响 NavMesh 区域类型的数据生成。
- NavMeshLink – 为一种Agent连接相同或不同的 NavMesh 表面。
除了上面的组件外，工具包内包含的Example工程内也有一些脚本可以方便我们使用，例如后面会说到的navmesh动态更新使用到的 NavMeshSourceTag 。
另外由于该工具包是完全开源的，遇到任何问题都可以断点debug和直接修改源码来解决；
2. 静态烘培navmesh数据
使用 NavMeshSurface 组件进行静态烘培。
NavmeshSerface.png
- AgentType: 选择代理类型；
- CollectObjects: 可选择通过体积生成或子节点生成；
- IncludeLayers：包含的Layer；
- UseGeometry：通过mesh还是collider去确认生成的范围；
- DefaultArea：选择默认的区域类型；
- OverrideVoxelSize（体素大小）和OverrideTileSize（区块大小）算是导航组件中常有的属性，后面会详细介绍；
最下面的Clear按钮用来清理已生成的navmesh数据；Bake用来烘焙，点击后会在同一文件夹下生成。
场景中的NavMeshSurface组件生成了导航数据
爬坑指南：
点击Bake按钮生成数据成功后，打开Navigation面板会在场景中显示已经烘焙好的导航网格。
失败和成功的情况下，场景中的显示
但很多时候由于某些操作不正确或者工具本身问题，无法正常生成数据。如果生成后场景中没有显示导航网格，那么需要检查下是否有以下情况：
- NavMeshSurface组件的节点是否是在场景中。预制体中烘培的数据会生成在Assets根目录下，且如果场景中引用了预制体也无法生效。并且因为场景中和预制体中都可以烘焙数据，且数据在不同目录，如果开发者不熟悉，管理不妥，则非常可能造成数据冗余；
- clear按钮偶尔会无法删除掉旧的烘焙数据，再次生成时会生成了重复的副本，所以需要检查不要生成过多重复导航数据，或者自行修改保存逻辑，强制删除备份；
- 在没有以上问题的前提下，如果出现无法烘焙出数据的情况，则切换下CollectObjects选项就可以了。应该是刷新机制有问题；
3. 动态加载navmesh数据
游戏进入时导航网格数据初始化很慢，在进入游戏时加载较大的网格数据时，普通配置的手机上甚至会出现卡住十几秒的情况。
跟着场景一次性加载较大的网格数据，除了初始化慢与占用内存外，有时候还不能很好满足业务需求。所以将较大的网格按功能分割成小块，在使用时再动态更新网格数据，也是一个必不可少的处理方式。
动态更新navmesh数据可以参考高级构建工具里的 NavMeshSourceTag 的使用，其主要逻辑分为：
- 挂载NavMeshSourceTag组件的节点初始化时会把该节点记录在NavMeshSourceTags中；
void OnEnable()
{
_meshFilter = GetComponent<MeshFilter>();
if (_meshFilter != null)
{
NavMeshSourceTags.Add(this);
}
}
- NavMeshSourceTag.Collect() 将记录的所有Tags处理为官方接口使用的NavMeshBuildSource类。
public static void Collect(ref List<NavMeshBuildSource> sources)
{
sources.Clear();
for (var i = 0; i < NavMeshSourceTags.Count; ++i)
{
var mf = NavMeshSourceTags[i];
if (mf == null) continue;
var m = mf._meshFilter.sharedMesh;
if (m == null) continue;
var s = new NavMeshBuildSource();
s.shape = NavMeshBuildSourceShape.Mesh;
s.sourceObject = m;
s.transform = mf.transform.localToWorldMatrix;
s.area = 0;
sources.Add(s);
}
}
在实际的项目中，我将上面代码里的 s.area = 0; 替换为根据NavMeshSourceTag组件内新加一个变量Area，这样在组件节点上自定义，动态更新生成不同Areas的导航数据；
给官方脚本添加选择Area的功能
- 手动调用RefreshNavMesh(),具体逻辑见代码与注释
// 根据第一步中收集的Tag生成List<NavMeshBuildSource>数据
NavMeshSourceTag.Collect(ref _sources);
// 填写navmesh构建设置参数
NavMeshBuildSettings defaultBuildSettings = NavMesh.GetSettingsByID(0);
defaultBuildSettings.agentRadius = 0.01f;
defaultBuildSettings.voxelSize = 0.001f;
defaultBuildSettings.overrideVoxelSize = true;
// navmesh可构建空间，空间内包含的才可生成导航数据
var bounds = QuantizedBounds();
// 选择异步或者同步更新navmesh
if (isAsync)
{
return NavMeshBuilder.UpdateNavMeshDataAsync(_navMesh, defaultBuildSettings, _sources, bounds);
}
else
{
NavMeshBuilder.UpdateNavMeshData(_navMesh, defaultBuildSettings, _sources, bounds);
return null;
}
爬坑指南：
游戏运行中，如果动态更新发现场景中没有生成导航数据，则需要检查以下部分：
- 上面步骤3的代码中，bounds范围是否包含需要动态更新的节点；
- 异步更新不会立即更新，需要一定的时间处理；
