[C++/UE] UE5中AI開發的一點功能梳理（八） – Environment Query System（EQS）及其Generator說明

Programming Notes, DevNotes / By / 2024 年 3 月 30 日

EQS（Environment Query System）

  • 用途：使AI對周邊環境進行評分，並根據評分獲取到合適移動目標點
  • 創建編輯時可視化EQS: Blueprint class -> EQS Test Pawn

Env Query Context

  • 創建Env Query Context
  • Context可在後面的具體Environment Query藍圖裡使用，用於指定某項具體測試 / 測試網格生成的中心點Actor/ 位置
    • 因此Context裡可以重載4個函數，分別是可以返回單個/多個Actor/位置，需要且只應重載其中一個

Environment Query

  • 創建Environment Query: 資源窗口右鍵 -> Aritificial Intelligence -> Environment Query
    • 在剛剛創建的EQS_Tester身上的Query Template設為該Environment Query
    • 打開Environment Query藍圖，從Root中拖出Generator節點（只能有一個），用於生成測試點（淺藍色小球）；然後再添加不同Test節點，用於在所有測試點上跑篩選和評分，最後返回一些位置結果為行為樹/藍圖

Generator說明

Actors Of Class
  • 以Search Center為中心，以Search Radius為半徑搜索Actor Class對象，在這些對象的位置上生成測試點
  • Generate Only Actors in Radius：如果不勾，就會不限Radius從世界中搜索所有為Actor Class的對象
Composite
  • 可在裡面定義一個Generator列表並將他們組合使用，在不同Generator返回的對象/位置上生成測試點
  • 最好不要把返回不同類型的Generator共用，如Actors of class（返回Actor[]）和Grid（返回Vector3[]），不然必閃退
    • 雖然有Allow Different Item Types 和 Forced Item Type 的選項可以去控制Generator的返回類型，但是就算沒閃退，看著生成出來的測試點效果也不太對，所以最好還是別這麼用
Current Location
  • 指定Context位置上生成測試點
Perceived Actors
  • 在指定感官（Sense to Use）感知到的符合條件（Allowed Actor Class）的對象的位置上生成測試點
    • Search Radius 在Sense本身的檢測範圍上額外增加的檢測半徑
    • Include Known Actors 是否包括所有被感知過的Actor，還是只包括當前正在感知到的Actor
  • 只能在運行時調試
Points
  • Circle
    • 在指定半徑（Circle Radius）的圓周上生成一定點數的測試點（分布根據點的數量 Number of Points/點的間隔 Space Between來分布）
    • Arc Angle：圓的弧度
      • Arc Direction：方向
  • Cone
    • 在指定的角度（Cone Degrees）和長度（Range）範圍內，生成出一片錐形的分布的測試點
    • Aligned Points Distance：同角度的點之間的距離
    • Angle Step：每條組成錐形的直線節點組的間距
  • Donut
    • 在指定內圓半徑（Inner Radius）和外圓半徑（Outer Radius）之間生成指定數量（Number of Rings）的環，在各環上生成出指定點數（Points Per Ring）的測試點
    • Arc Angle：圓的弧度
      • Arc Direction：方向
    • Use Spiral Pattern：每圈要有一定旋轉
  • Grid
    • 根據指定的網格半尺寸（Grid Half Size）生成測試點矩陣，每個測試點的間距為Space Between
  • Pathing Grid
    • 根據指定的網格半尺寸（Grid Half Size）在指定的導航網格上（Navigation Filter）生成測試點矩陣，每個測試點的間距為Space Between
    • Scan Range Multiplier 搜索範圍，如果為0，則只在當前所在網格上生成
共同參數
  • Generate Around/Center 測試點的生成的原點
  • Trace Data / Projection Data 點生成時，在水平面和垂直面上的導航網格考慮
自定義Generator
  • 創建繼承自EnvQueryGenerator_BlueprintBase的藍圖
    • 藍圖提供兩個虛函數，必須且只應重載其中一個，兩個都會把Generator的Context傳進來，不過具體的類型不一樣
      • DoItemGenerationFromActors：會把Generator的Context Actors傳進來
      • DoItemGeneration：會把Generator的Context Locations傳進來
    • 然後再在藍圖內，根據中心Actor/Location（列表）信息，按照一定的規則計算後，再添加測試點的Actor/Location
      • 添加Actor/Location測試點
  • 共同參數說明
    • Auto Sort Tests 進行Query前會做排序優化
//EnvQueryMananger.cpp
if (SortedTests.Num() && LocalGenerator->bAutoSortTests)
{
    LocalOption->Tests.StableSort(EnvQueryTestSort::FAllMatching());
    if (bOptionSingleResultSearch && MostExpensiveFilter)
    {
        // the only difference between running for a single result is that 
        // we want to perform a single most expensive test as the last test
        // to accept the first one that passes the test.
        // so here we're adding that final, most expensive test
        LocalOption->Tests.Add(MostExpensiveFilter);
    }
}