#Unity 有限狀態機（Finite State Machine）的理解 與 實現簡單的可插拔AI指令碼物件。

　　一般的遊戲AI都是使用狀態機的設計模式來實現的。發現官方有教程，就跟了一遍，這裡就總結一下。
　　先簡單說一下狀態模式。就是根據當前狀態和對應條件，選則需要轉換的下一個狀態。例如本文的例子，坦克預設狀態是巡邏（狀態），在發現有敵人時（條件），轉換成追殺（狀態），在敵人逃脫或死掉了之後（條件），又變成巡邏（狀態）。

　　遊戲場景：綠色標籤為巡邏點。藍色標籤為玩家出生點。紅色為AI出生點。（如圖玩家被兩個AI追殺。）

AI物件結構

　　每個AI物件都有一個狀態控制器（StateController）指令碼元件，包含一個當前狀態（State），且狀態包含需要執行動作（Action），還有狀態轉換的條件（Transition）。

　　Unity中檔案分類層級如下。其中DefaultEnemyStats是預設AI的一些配置。包括攻擊距離，移動速度，旋轉速度等等。

State （狀態）

using UnityEngine;

[CreateAssetMenu (menuName = "PluggableAI/State")]
public class State : ScriptableObject 
{
    public Action[] actions;                        //動作
    public Transition[] transitions;                //通過決定，選擇下一種動作決定
 

    public Color sceneGizmoColor = Color.gray;      //拿來渲染eyes的Gizmos顏色

    //每一幀更新狀態，在StateController的OnUpdate中呼叫。
    public void UpdateState(StateController controller)
    {
        DoActions(controller);                      //執行動作
        CheckTransition(controller);                //檢測轉換狀態
    }

    //順序執行動作列表的動作。
 

    private void DoActions(StateController controller)
    {
        for (int i = 0; i < actions.Length; i++)
            actions[i].Act(controller);
    }

    //檢查所有轉換狀態，並改變狀態。
    private void CheckTransition(StateController controller)
    {
        for (int i = 0; i < transitions.Length; i++)
        {
            //這裡條件轉換隻有兩個，所以直接用Bool型別來判斷。當然也可以有多種條件轉換。
            bool decisionSucceeded = transitions[i].decision.Decide(controller);

            if (decisionSucceeded)
                controller.TransitionToState(transitions[i].trueState);
            else
                controller.TransitionToState(transitions[i].falseState);
        }
    }

}

狀態名	說明	配置
Remain State	保持原來狀態。不包含任何屬性。	略。
PatrolChaser	巡邏者狀態。在巡邏點之間巡邏，如果檢測到敵人，轉為追殺狀態。
ChaseChaser	追殺者狀態。導航到目標一定距離並持續攻擊，直到目標死掉，轉回巡邏者模式。
PatrolScanner	同Patrol Chaser。巡邏到敵人，轉為追殺。
ChaseChaser	同Chase Chaser 。追殺敵人，但到目標死掉，轉換成警覺模式。
AlertScanner	警覺模式。其實就是旋轉掃描敵人，直到掃描到目標或超過了一定時間。

　　通過上表其實可以發現有兩個非常相似的動作，只是為了演示Alert Scanner 的。其實是可以優化的，就是修改Transition的結構，不再是隻有兩種狀態選擇，而是多種，這樣就可以更好的重用狀態。

Action（動作）

using UnityEngine;

public abstract class Action : ScriptableObject 
{
    //State直接呼叫這個方法來執行動作。
    public abstract void Act(StateController controller);
}

Decision（決定）

using UnityEngine;

public abstract class Decision : ScriptableObject 
{
    //通過這個方法的返回值來判斷決定的選擇。
    public abstract bool Decide(StateController controller);
}

Transitions（狀態轉換）

//狀態轉換。通過決定的返回值，選則兩種狀態中其中一個
[System.Serializable]
public class Transition 
{
    public Decision decision;
    public State trueState;
    public State falseState;
}

測試結果

第一種，巡邏->發現目標->追殺->目標死亡->巡邏。（顏色配合下圖樣例使用。）

1. 起始 Patrol Chase 狀態，巡邏點之間移動，還沒有檢測到目標，眼裡射出的是清澈的綠色。

2. 發現了目標，轉為Chase Chaser 狀態，射出了充滿憤怒的紅色射線，並且一直攻擊目標。

3. 當目標化為灰燼，轉回 Patrol Chase 狀態。

第二種，巡邏->發現目標->追殺->目標死亡->旋轉掃描目標->｛兩種情況：1. 發現目標，回到第二步。2. 超過掃描時間，回到第一步（巡邏）。（顏色配合下圖樣例使用。）

1. 起始 Patrol Scanner 狀態，巡邏，眼裡射出的是原諒的綠色。

2. 發現剛剛殺了藍孩子的小紅，轉為 Chase Scanner 狀態，追殺之。

3. 殺掉小紅之後，轉為 Alert Scanner 狀態。旋轉掃描周圍是否有敵人。

4. 沒有掃到，回到 Patrol Scanner 狀態。