UE——导航系统(NavigationSystem)

一、基本导航

1. 构建导航网格
   拖拽NavMeshBoundsVolume到关卡内。

自动更新导航网格： 在 编辑器设置（Editor Settings）->Level Editor->Miscellaneous-> 启用自动更新导航（Update Navigation Automatically）。

2. 可视化导航网格
   关卡中找到RecastNavMesh-Default，并在Detail里勾选Draw Poly Edges或Draw Tile Bounds。

Draw Poly Edges： 绘制组成网格的多边形。
Draw Tile Bounds： 可视化单个Navigation Tiles

二、修改导航网格

1.使用Navigation Modifier Volumes

AreaClass应用于导航网格，用于更改体积空间内多边形的属性以修改其通过成本。

2.使用Nav Link Proxy

2.1 连接两个导航区域

Nav Link Proxy连接导航网格中两个不相连的导航区域。 在搜索路径时，Nav Link Proxy用作Agent到达其目的地的额外连接。指示代理在没有可用的连续导航路径时可以从平台跌落或跳向目标。

Note: 如果 Nav Link Proxy 未与 Navigation Mesh 的表面连接，黑色箭头将消失。(在UE4里是绿色箭头)
黑色箭头是实际AI的导航路径。

2.2 修改连接方向

在SimpleLink里，可以修改连接方向。

2.3 使用SmartLink

使用SmartLink，让Agent跳到高处。

逻辑：

Warning: Nav Link Proxy只能连接相邻的导航网格Tile Bounds。您可以通过选择“WorldOutliner”–>“RecastNavMesh-Default”–>启用“Draw Tile Bounds”来可视化Tile Bounds。

3 实时生成导航模型

Dynamic Modifiers Only

设置实时生成方式。项目设置–>NavigationMesh–>Runtime Generation。

只有当Actor拥有NavModifier组件时有效。

注意关卡中没有生成新的导航网格（正在生成的图块显示为红色）。 导航修改器只是更改现有的导航网格。

示例中，目前同时加RotatingMovement组件有效，单加NavModifier无效，原因未知。

Dynamic

设置实时生成方式。项目设置–>NavigationMesh–>Runtime Generation。

Note: 强制生成具有高计算成本的导航网格。

三、自定义导航区域和查询筛选器

1. 自定义区域类(Nav Area)

将NavModifierVolume拖动到关卡中。创建蓝图继承NavArea，命名为BP_Area_Neutral。打开BP_Area_Neutral，修改默认成本乘数和固定区域输入成本。选择颜色，编译并保存。
将创建好的NavArea添加到NavModifierVolume中的AreaClass里。

2. 创建导航查询筛选器(Navigation Query Filter)

创建蓝图继承NavigationQueryFilter，命名为BP_QueryFilter1。打开BP_QueryFilter1，添加并修改Areas数组，加入上一步创建的AreaClass，重写通过成本，

由于BP_QueryFilter1 BP_Area_Lane2是最便宜的路线，因此Agent使用它来到达球体。

四、在导航系统中使用回避

1. 使用RVO避免(Reciprocal Velocity Obstacles)

打开角色蓝图，选择Character Movement Component，导航到“角色移动：回避”部分，启用“UseRVOAvoidance”复选框，并将“回避考虑半径”设置为 100。

效果如下

2. 使用人群绕行避免(Detour Crowd Manager)

打开角色蓝图，将AIController替换为Detour Crowd AI Controller，运行即可。
也可以调整绕行人群管理器系统的多个设置，例如系统使用的最大代理数和用于避免计算的最大代理半径。

五、使用Navigation Invokers

概述

• 这是一种仅围绕特定目标本地构建导航的方法。
  在Actor上添加Navigation Invoker组件，用于在运行时围绕代理生成导航网格。此方法不再需要在编辑器中构建导航网格，还可以限制在运行时生成的切片数。

非常适合在编辑器中构建导航网格不切实际的大型关卡。

设置

1. 向关卡中拖入导航网格。
2. 项目设置–>NavigationSystem—>启用 Generate Navigation Only Around Navigation Invokers。
3. 项目设置–>NavigationMesh—>Runtime Generation—>Dynamic。
   
   4.添加组件Navigation Invoker。打开细节面板，根据需求更改切片生成半径（用于生成导航网格切片的参与者周围的半径）和切片删除半径（用于删除导航网格切片的参与者的半径）。
   
   效果如下：
   
   
   

六、优化导航网格生成速度

Note: 最新版本可在引擎中找到。目录如下：Engine\Source\Runtime\NavigationSystem\DevDocs\How To Optimize Navmesh Generation.md

导航系统提供了各种设置，高级用户可以使用这些设置来修改关卡中导航的计算方式。

1. 建议

1.1 尽可能使用最高Cell Size和Cell Height

Cell Size和Cell Height定义了用于生成导航切片的体素大小（Cells）。体素越小，获得的精度就越高，障碍物周围的导航就越准确。但是，体素越小，在运行时重新构建导航网格时需要的处理就越多。

Cell Size=19

Cell Size=64

因此，在Agent所需的精度下，CellSize尽可能调大。

1.2 限制Tile Size

导航网格分为多个tiles，由于每个tiles都是从cells构建的，因此重新构建导航tiles将导致使用新的碰撞信息重新创建其所有cells。
较大的tiles包含更多的cells，重建成本高于较小的tiles。但是，在处理tiles时，系统还会处理其边缘上的连续cells。在设置切片大小时，应考虑此开销成本，因为在某些情况下，处理许多较小tiles的开销成本可能大于重建单个大型tiles的成本。

建议：tiles大小应设置为每侧 32 到 128 个cells之间。这将在运行时重建tiles时提供最佳性能。
即Cell Size=64时，TileSizeUU>2048 (6432)，且TileSizeUU<8192 (64128)。

1.3 对网格使用简化碰撞

导航系统使用每个对象的碰撞数据来生成导航网格。
因此， 碰撞网格中使用的三角形计数越低，生成速度就越快。

1.4 减少影响导航网格的对象数

默认情况下，关卡中的蓝图Actor和静态网格体会影响导航。影响导航tiles的对象数对生成该tiles的成本有直接影响。
因此， 选择任何不应影响导航网格的Actor，在细节面板中，禁用Can Ever Affect Navigation。
如果可能，应避免同时影响大型tiles区域或多个tiles。

2. 用于管理导航生成的有用开发人员工具

在战略时期锁定和解锁导航网格生成
可以手动控制在所有资源完成加载后解锁导航网格生成。此方法可防止导航系统多次重建同一tiles。

• 锁定导航网格生成，设置bInitialBuildingLocked=true；
• 解锁生成，调用ReleaseInitialBuildingLock()。解锁后，导航网格将重建所有被加载的资源标记为脏的tiles。
• 为了防止这种情况，可以在解锁之前，调用DefaultDirtyAreasController.Reset()。

启用多线程导航网格生成
您可以通过在"项目设置"–>NavigationSystem中的MaxSimultaneousTileGenerationJobsCount来控制多线程导航网格的生成。请注意，这受到 FRecastNavMeshGenerator::Init()中工作线程总数的限制。

将动态障碍物与全动态导航网格生成结合使用
您可以将关卡中的Actor标记为动态障碍物，Actor需要有Collision组件。动态障碍物标记需要重建生成的导航网格表面。这可以防止重新生成整个导航tiles。

使用此方法比生成完整的导航tiles成本更低，当移动障碍物顶部不需要导航网格表面时，应使用此方法。

用法猜测，当Actor顶部有导航网格，却不想用时，添加Collision组件，将AreaClass改成NavArea_Null，再启用DynamicObstacle。这样Actor顶部的导航网格就去掉了。

将数据块流用于在子关卡中加载的静态导航网格体
如果对导航网格体的唯一更改来自加载和卸载子关卡，则可以将导航网格体生成方法设置为静态并使用 NavMesh 数据块流式处理，而不是使用动态导航网格体。

使用此方法，导航网格将在编辑器中完全构建，并且只有相关部分将在运行时loaded in and out。

七、世界分区静态导航网格体

世界分区静态导航网格体（官方链接）