Optymalizacja NavMesh dla dużej liczby jednostek

marcin

W grach RPG często spotykamy się ze scenami, gdzie dziesiątki, a czasem setki postaci niezależnych (NPC) wędrują po świecie. Jeśli każda z nich ma płynnie omijać przeszkody i dotrzeć do celu, potrzebujemy efektywnego systemu nawigacji. W Unity narzędziem do tego jest NavMesh. Jednak przy dużej liczbie jednostek, niewłaściwa konfiguracja NavMesh i użycie NavMesh Agentów może szybko zabić wydajność.

1. Generowanie NavMesh: klucz do wydajności

Pierwszy krok to odpowiednie upieczenie (Baking) siatki nawigacyjnej. Im bardziej złożony i szczegółowy NavMesh, tym więcej pamięci zajmie i tym dłużej będą trwały obliczenia ścieżek.

Porady dotyczące Bakiowania NavMesh:

  • Agent Radius: Ustaw minimalną wartość. Zbyt duża sprawi, że NavMesh będzie miał „dziury” w wąskich przejściach.

  • Agent Height: Ważne dla skakania czy przechodzenia pod nisko wiszącymi elementami.

  • Max Slope/Step Height: Zdefiniuj, jakie zbocza i stopnie mogą pokonywać Twoje postacie. Zbyt duże wartości mogą generować niepotrzebnie skomplikowaną siatkę.

  • Exclusion Areas: Wykorzystuj NavMeshObstacle lub ręcznie wykluczaj regiony, do których AI nigdy nie powinno się dostać (np. obszary niedostępne dla gracza).

2. NavMesh Agents: kiedy i jak ich używać?

NavMeshAgent to komponent Unity, który zajmuje się całą logiką poruszania się po NavMesh.

Częste błędy i ich rozwiązania:

  • Update() co klatkę: Domyślnie NavMeshAgent może próbować przeliczyć ścieżkę co klatkę, nawet jeśli cel się nie zmienił lub jest poza zasięgiem.

    • Rozwiązanie: Nie ustawiaj celu (SetDestination) co klatkę. Ustaw go tylko wtedy, gdy cel się zmienił lub agent dotarł do aktualnego. Sprawdzaj agent.remainingDistance < agent.stoppingDistance lub agent.hasPath == false.

  • Unikanie kolizji (Obstacle Avoidance): Domyślne algorytmy unikania kolizji są kosztowne. Przy dużej liczbie agentów mogą powodować zacięcia.

    • Rozwiązanie: Zmniejsz Quality unikania kolizji w NavMeshAgent (np. na LowQuality). Dla tła możesz wyłączyć kolizje (NoObstacleAvoidance). Alternatywnie, zastosuj proste zasady omijania przeszkód za pomocą Raycastów zamiast pełnego NavMesh Obstacle.

  • Zbyt częste przeliczanie ścieżek: Dla AI tła (np. spacerujący po mieście NPC) nie ma potrzeby, aby co chwilę szukał najkrótszej drogi.

    • Rozwiązanie: Wprowadź opóźnienie w obliczeniach ścieżek (np. co 0.5-1 sekundy).

3. Dynamiczny NavMesh i przeszkody

Co jeśli scena się zmienia? Drzwi się otwierają, mosty opadają?

  • NavMesh Obstacle: Użyj NavMeshObstacle na obiektach ruchomych (np. zamykające się drzwi). Pamiętaj, aby ustawić Carve na true, aby dynamicznie tworzyły „dziury” w NavMesh. Pamiętaj, że NavMeshObstacle działają synchronicznie, więc zbyt wiele ruchomych przeszkód może obciążać procesor.

  • NavMesh Link: Do łączenia oddzielnych obszarów NavMesh (np. platformy, które się ruszają).

Podsumowanie

Optymalizacja NavMesh jest kluczowa dla zapewnienia płynnej rozgrywki w RPG z dużą liczbą jednostek. Zaczynając od starannego bakiowania, poprzez świadome użycie NavMeshAgent i jego opcji unikania kolizji, a kończąc na zarządzaniu dynamicznymi przeszkodami, możemy znacząco poprawić wydajność. Pamiętaj, że nawet najinteligentniejszy przeciwnik będzie wyglądał głupio, jeśli będzie się zacinał.