【３Ｄ】NavMeshAgent によるベーシックな追跡機能の実装例 - i-school

　３Ｄ(FPS) を想定した、NavMeshAgent によるベーシックな追跡機能の実装例です。

　NavMeshAgentコンポーネントを使用することで、NavMesh上での効率的な移動が実現され、リアルタイムでの対象の追跡が可能になります。

３Ｄ用　サンプルコード

　NavMeshAgent コンポーネントがアタッチされているゲームオブジェクトに、このスクリプトをアタッチして利用します。
今回は採用していませんが、[RequireComponent(typeof(T))] 属性を付与することで安全に利用できます。

Chaser.cs

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using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;

public class Chaser : MonoBehaviour
{
    public Transform target; // プレイヤーオブジェクトのTransform
    
    [SerializeField]  private float sightRange = 10f; // 視界の範囲
    [SerializeField]  private float moveSpeed = 5f;   // 移動速度
    
    private NavMeshAgent agent;
    

    private void Start()
    {
        // NavMeshAgent 取得
        if (TryGetComponent(out agent)) {
            // 取得できたので移動速度を設定
            agent.speed = moveSpeed;
        }
        else {
            
            Debug.Log("NavMeshAgent が取得出来ません。");
        }
    }

    private void Update()
    {
        // NavMeshAgent が取得できない、あるいは移動先の対象が設定されていない場合
        if (!agent || !target) {
            
            // 処理を行わない(エラーが出てしまうため)
            return;
        }
        
        // このオブジェクトと移動先の対象までの距離を計算(どちらの計算方法でもよいが、sqrMagnitude の方が処理が早い)
        //float distanceToPlayer = Vector3.Distance(transform.position, target.position);
        float distanceToPlayer = (transform.position - target.position).sqrMagnitude;
        
        // どの位離れているかを表示
        Debug.Log("対象までの距離 : " + distanceToPlayer);

        // 対象が視界に入った場合(距離が近い場合)
        if (distanceToPlayer <= sightRange)
        {
            // 対象の位置を移動目標地点に設定
            // Update メソッド内で実行しているので、対象が移動すると、目標地点も更新されるので追跡する
            agent.SetDestination(target.position);
        }
        else
        {
            // 対象が視界外の場合(距離が遠い場合)、移動を停止する
            agent.ResetPath();
        }
        
        // 不要な回転を止める(FPS の場合に必要)
        transform.eulerAngles = new Vector3(0, transform.eulerAngles.y, transform.eulerAngles.z);
    }
}

解説

　public Transform target で指定されたプレイヤーオブジェクト（または他の対象）を追跡するためのTransformを保持する変数を宣言します。

　private NavMeshAgent agent でNavMeshAgentコンポーネントを保持する変数を宣言します。NavMeshAgentは、NavMesh上での移動を管理するコンポーネントです。

　Start メソッド内で、NavMeshAgentコンポーネントを取得し、移動速度を設定します。
もしNavMeshAgentコンポーネントが取得できなかった場合、エラーメッセージを表示します。

　Update メソッド内で、以下の処理を行います。

　　　a. NavMeshAgentが存在しないか、対象（プレイヤーオブジェクト）が設定されていない場合、処理を中断します。これはエラーを防ぐためのチェックです。

　　　b. オブジェクトと対象までの距離を計算し、デバッグログで表示します。この距離をもとに、対象が視界に入ったかどうかを判定します。

　　　c. sightRange 変数は視界を表現します。
　　　　この内に対象がいる場合（距離が sightRange 以下の場合）、NavMeshAgentの SetDestination メソッドを使用して対象の位置を移動目標地点に設定します。
　　　　これにより、オブジェクトは対象を追跡します。

　　　d. sightRange よりも対象が遠くにいる場合、NavMeshAgentの ResetPath メソッドを使用して移動を停止します。つまり、対象が視界外に出たと判断して、追跡を停止します。

　　　e. 最後に、オブジェクトの回転を制御し、不要な回転を停止します。これにより、オブジェクトが不自然に回転しないようになります。

修正案　ー目標を失った場合に、初期地点まで戻っていく機能の追加ー

　ゲーム実行内で生成されて、経路を見つける場合、および、目標を失った場合に、初期地点まで戻っていく機能を追加してみましょう。

　ゲームオブジェクトをインスタンスして NavMeshAgent による移動を行いたい場合、
事前に NavMeshAgent コンポーネントをオフにしておくか、情報を取得してから経路を設定するようにします。

　インスタンスされた直後は Bake されている経路情報を知らないため、経路検索に失敗してエラーになるためです。

Chaser.cs

　<=　クリックすると開きます

using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;

public class Chaser : MonoBehaviour
{
    public Transform target; // プレイヤーオブジェクトのTransform
    public Transform startPoint; // スタート地点のTransform

    [SerializeField] private float sightRange = 10f; // 視界の範囲
    [SerializeField] private float moveSpeed = 5f;   // 移動速度

    private NavMeshAgent agent; // NavMeshAgentを使用
    private bool isChasing = true; // 追跡中かどうかのフラグ
    private Vector3 originalDestination; // 追跡前の目的地


    private void Start()
    {
        // NavMeshAgent を取得できるか判定する。取得できた場合のみ、if 文内の処理を行う
        if (TryGetComponent(out agent))
        {
            // インスタンス対応。ここで NavMeshAgent を有効化する。事前に入れておくと、Bake している地点を認識できずにエラーになるため
　　　　　　// 今回のように Update メソッドで対応している場合には不要です
            //agent.enabled = true;

            // 初期目的地設定(これがないと初期位置からズレる)
            agent.destination = transform.position;

            // 取得できたので移動速度を設定
            agent.speed = moveSpeed;

            // スタート地点が指定されている場合、スタート地点を初期目標地点に設定
            if (startPoint)
            {
                originalDestination = startPoint.position;
                agent.SetDestination(originalDestination);
            }
        }
        else
        {
            Debug.Log("NavMeshAgentが取得できません。");
        }
    }

    private void Update()
    {
        // NavMeshAgent が取得できない、あるいは移動先の対象が設定されていない場合
        if (!agent || !target)
        {
            // 処理を行わない(エラーが出てしまうため)
            return;
        }

        // 追跡中でない場合
        if (!isChasing)
        {
　　　　　　// 目的地についているなら
            if (agent.hasPath)
            {
　　　　　　　　// 移動を停止する
                agent.ResetPath();
            }
            return;
        }

　　　　// このオブジェクトと移動先の対象までの距離を計算(どちらの計算方法でもよいが、sqrMagnitude の方が処理が早い)
        //float distanceToPlayer = Vector3.Distance(transform.position, target.position);
        float distanceToPlayer = (transform.position - target.position).sqrMagnitude;

        // どの位離れているかを表示
        Debug.Log("対象までの距離 : " + distanceToPlayer);

        // 対象が視界に入った場合(距離が近い場合)
        if (distanceToPlayer <= sightRange)
        {
            // 対象の位置を移動目標地点に設定
            // Update メソッド内で実行しているので、対象が移動すると、目標地点も更新されるので追跡する
            agent.SetDestination(target.position);
        }
        else
        {
            // 対象が視界外の場合(距離が遠い場合)、スタート地点に戻る
            agent.SetDestination(originalDestination);
        }

        // 不要な回転を止める(FPS の場合に必要)
        transform.eulerAngles = new Vector3(0, transform.eulerAngles.y, transform.eulerAngles.z);
    }

    // 敵を見失った時に呼ばれる関数
    public void LoseTarget()
    {
        isChasing = false;
    }
}

＜ポイント＞

　Update メソッド内の処理が、適切な位置で return され、不要な処理が動かないように制御されています。
このような形で return を上手く活用すると、if 文によるネストを浅く出来ます。

　仮に、もしも追跡中だったら、という if 文で処理を書く形を見てみましょう。

     private void Update()
    {
        // NavMeshAgent が取得できない、あるいは移動先の対象が設定されていない場合
        if (!agent || !target)
        {
            // 処理を行わない(エラーが出てしまうため)
            return;
        }

　　　　// このオブジェクトと移動先の対象までの距離を計算(どちらの計算方法でもよいが、sqrMagnitude の方が処理が早い)
        //float distanceToPlayer = Vector3.Distance(transform.position, target.position);
        float distanceToPlayer = (transform.position - target.position).sqrMagnitude;

        // どの位離れているかを表示
        Debug.Log("対象までの距離 : " + distanceToPlayer);

        if (isChasing)
        {
            // 対象が視界に入った場合(距離が近い場合)
            if (distanceToPlayer <= sightRange)
            {
                // 対象の位置を移動目標地点に設定
                // Update メソッド内で実行しているので、対象が移動すると、目標地点も更新されるので追跡する
                agent.SetDestination(target.position);
            }
            else
            {
                // 対象が視界外の場合(距離が遠い場合)、スタート地点に戻る
                agent.SetDestination(originalDestination);
            }
        }
        else
        {
            // 追跡中ではない場合、移動を停止する
            agent.ResetPath();
        }
    }

　追跡するか、否かを判断する前に計算処理をしていたり、if 文内にさらに if 文を作って追跡時の処理を書いているので、
if 文のネストが深く、また範囲が広く読みにくくなっています。

　分岐処理を作成する場合には、true であったときに処理を動かした方がよいのか、false として処理を止めるようにした方がよいのか
両方の視点を持って作っていくように心がけましょう。
　
　コーディングスキルを上達させるコツの１つです。
このような視点を手に入れられないと、いつまでも同じ形式の分岐処理しか作れないため、スキルアップに繋がりません。

３Ｄ用 サンプルコード

解説

修正案 ー目標を失った場合に、初期地点まで戻っていく機能の追加ー

＜ポイント＞

３Ｄ用　サンプルコード

修正案　ー目標を失った場合に、初期地点まで戻っていく機能の追加ー