알고리즘/문제해결

Astar알고리즘을 이용한 몬스터 이동

띵킹진 2022. 9. 15. 16:46

http://www.gisdeveloper.co.kr/?p=3897

 

최단 경로 탐색 – A* 알고리즘 – GIS Developer

최단 경로 탐색 알고리즘 중 A*(A Star, 에이 스타) 알고리즘에 대해 실제 예시를 통해 풀어가면서 설명하겠습니다. A* 알고리즘은 시작 노드만을 지정해 다른 모든 노드에 대한 최단 경로를 파악하

www.gisdeveloper.co.kr

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;

public class MapData
{
    public Vector2Int bottomLeft, topRight;
    public int sizeX, sizeY;
    public Node[,] NodeArray;
    public Node StartNode, TargetNode;
}
public class MonsterMoveTest : MonoBehaviour
{
    public Monster[] monsters;
    public GameObject hero;
    private float span;
    public MapData mapData = new MapData();
    public Vector2Int bottomLeft, topRight;
    // Start is called before the first frame update
    void Start()
    {
        this.mapData.bottomLeft = this.bottomLeft;
        this.mapData.topRight = this.topRight;
        this.mapData.sizeX = topRight.x - bottomLeft.x + 1;
        this.mapData.sizeY = topRight.y - bottomLeft.y + 1;
        this.mapData.NodeArray = new Node[this.mapData.sizeX, this.mapData.sizeY];

    }

    void Update()
    {
        span += Time.deltaTime;
        if (span > 0.5f)
        {
            StartCoroutine(MonsterMoveRoutine());

            span = 0;
        }
    }
    private IEnumerator MonsterMoveRoutine()
    {
        foreach (Monster monster in monsters)
        {
            if ((monster.transform.position - hero.transform.position).magnitude > 1.1f)
            {
                for (int i = 0; i < this.mapData.sizeX; i++)
                {
                    for (int j = 0; j < this.mapData.sizeY; j++)
                    {
                        bool isWall = false;
                        foreach (Collider2D col in Physics2D.OverlapCircleAll(new Vector2(i + bottomLeft.x, j + bottomLeft.y), 0.3f))
                            if (col.gameObject.layer == LayerMask.NameToLayer("Water")) isWall = true;

                        this.mapData.NodeArray[i, j] = new Node(isWall, i + bottomLeft.x, j + bottomLeft.y);
                    }
                }
                monster.Move(hero.transform, this.mapData);
            }
            else { monster.Attack();}
            yield return new WaitForSeconds(0.05f);
        }
    }
}
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Events;

public class Node
{
    public Node(bool _isWall, int _x, int _y) { isWall = _isWall; x = _x; y = _y; }

    public bool isWall;
    public Node ParentNode;

    // G : 시작으로부터 이동했던 거리, H : |가로|+|세로| 장애물 무시하여 목표까지의 거리, F : G + H
    public int x, y, G, H;
    public int F { get { return G + H; } }
}

public class Monster : MonoBehaviour
{
    private Animator anim;
    public List<Node> FinalNodeList;
    private GameObject target;
    private MapData mapData;
    Node StartNode, TargetNode, CurNode;
    List<Node> OpenList, ClosedList;
    
    private void Start()
    {
        currentHp = maxHp;
        this.anim = this.GetComponent<Animator>();
    }

    public void Move(Transform hero, MapData mapData)
    {
        this.target = hero.gameObject;
        this.mapData = mapData;
        StartNode = mapData.NodeArray[Mathf.RoundToInt(this.gameObject.transform.position.x) - mapData.bottomLeft.x, Mathf.RoundToInt(this.gameObject.transform.position.y) - mapData.bottomLeft.y];
        TargetNode = mapData.NodeArray[Mathf.RoundToInt(target.transform.position.x) - mapData.bottomLeft.x, Mathf.RoundToInt(target.transform.position.y) - mapData.bottomLeft.y];

        OpenList = new List<Node>() { StartNode };
        ClosedList = new List<Node>();
        FinalNodeList = new List<Node>();

        while (OpenList.Count > 0)
        {
            // 열린리스트 중 가장 F가 작고 F가 같다면 H가 작은 걸 현재노드로 하고 열린리스트에서 닫힌리스트로 옮기기
            CurNode = OpenList[0];
            for (int i = 1; i < OpenList.Count; i++)
            {
                if (OpenList[i].F <= CurNode.F && OpenList[i].H < CurNode.H)
                { CurNode = OpenList[i]; }
            }

            OpenList.Remove(CurNode);
            ClosedList.Add(CurNode);

            // 마지막
            if (CurNode == TargetNode)
            {
                Node TargetCurNode = TargetNode.ParentNode;
                while (TargetCurNode != StartNode)
                {
                    FinalNodeList.Add(TargetCurNode);
                    TargetCurNode = TargetCurNode.ParentNode;
                }
                FinalNodeList.Add(StartNode);
                FinalNodeList.Reverse();

                //hero.Move(this.FinalNodeList);
                this.gameObject.transform.position = new Vector2(FinalNodeList[1].x, FinalNodeList[1].y);
            }

            // ↑ → ↓ ←
            OpenListAdd(CurNode.x, CurNode.y + 1);
            OpenListAdd(CurNode.x + 1, CurNode.y);
            OpenListAdd(CurNode.x, CurNode.y - 1);
            OpenListAdd(CurNode.x - 1, CurNode.y);
        }
    }
    void OpenListAdd(int checkX, int checkY)
    {
        // 상하좌우 범위를 벗어나지 않고, 벽이 아니면서, 닫힌리스트에 없다면
        if (checkX >= mapData.bottomLeft.x && checkX < mapData.topRight.x + 1 && checkY >= mapData.bottomLeft.y &&
            checkY < mapData.topRight.y + 1 && !mapData.NodeArray[checkX - mapData.bottomLeft.x, checkY - mapData.bottomLeft.y].isWall && 
            !ClosedList.Contains(mapData.NodeArray[checkX - mapData.bottomLeft.x, checkY - mapData.bottomLeft.y]))
        {
            // 이웃노드에 넣고, 직선은 10, 대각선은 14비용
            Node NeighborNode = mapData.NodeArray[checkX - mapData.bottomLeft.x, checkY - mapData.bottomLeft.y];
            int MoveCost = CurNode.G + (CurNode.x - checkX == 0 || CurNode.y - checkY == 0 ? 10 : 14);

            // 이동비용이 이웃노드G보다 작거나 또는 열린리스트에 이웃노드가 없다면 G, H, ParentNode를 설정 후 열린리스트에 추가
            if (MoveCost < NeighborNode.G || !OpenList.Contains(NeighborNode))
            {
                NeighborNode.G = MoveCost;
                NeighborNode.H = (Mathf.Abs(NeighborNode.x - TargetNode.x) + Mathf.Abs(NeighborNode.y - TargetNode.y)) * 10;
                NeighborNode.ParentNode = CurNode;

                OpenList.Add(NeighborNode);
            }
        }
    }

    public void Attack()
    {
        this.StartCoroutine(AttackRoutine());
    }

    private IEnumerator AttackRoutine()
    {
        this.anim.SetInteger("State", 1);
        yield return new WaitForSeconds(0.34f);
        this.anim.SetInteger("State", 0);
    }
}