第5章状态图和超级状态

5.1状态

状态（State）用于告诉对象在特定情况下应该如何行动。它们经常被用于人工智能(AI)行为。例如，非玩家角色（None Player Character，NPC）的状态图可以有4个状态：  巡逻、追赶、攻击和逃跑； 再如，游戏中门锁的状态图可以有3个状态： 锁定、解锁和打开。
在Bolt中，有如下两种状态图。
(1) 流状态图（Flow State）： 嵌套流图的状态图。这意味着可以在每个状态中使用所有单元和连接，一般创建的大多数状态图都是流状态图。
(2) 超状态图（Super State）： 嵌套另一个状态图的状态图。它们允许创建层次有限状态机，即状态机中的状态机。它们对于图的高级重用和组织非常有用。
这两种状态图都是Nesters，这意味着它们的工作方式与机器完全一样： 它们的子图可以嵌入，也可以从宏中引用。它们的检查器的外观和行为都是一样的。状态与转换连接在一起。
要显式地创建状态图，在项目视图中右击，在弹出的快捷菜单中选择Create→Bolt→State Macro命令，即可创建一个状态图，如图51所示。
可以通过选择一个或多个开始状态（Start State）来作为状态图的启动状态。要做到这一点，只需右击相应的状态并选择切换开始。启动状态用绿色高亮显示。与大多数有限状态机不同，Bolt允许多种启动状态。这意味着可以让并行有限状态机在同一个图中运行，甚至在某个点加入。然而，在大多数情况下，只需要一个启动状态。
可以使用任意状态来触发到其他状态的转换，不管当前处于哪个状态，任意状态节点如图52所示。然而，此状态不能接收任何转换或执行任何操作。




图51建立State Macro




图52任意状态节点







状态图标的顶部是它的标题和摘要，如图53所示。这些对功能没有影响，只是一种识别状态的手段。可以选择状态嵌套图的源，并单击Edit Graph按钮打开它，还可以双击状态节点来打开它的嵌套图。


图53状态图标


5.2流状态图
流状态的主体是嵌套流图中使用的所有事件的列表。默认情况下，流状态含有On Enter State、Update和On Exit State事件单元，如图54所示。但是如果不需要这些事件单元，则可以删除，并添加其他需要的事件单元。


图54流状态默认含有的On Enter State、Update和On Exit State事件单元


在图54左上角的面包屑图中，可以看到目前在游戏对象的状态图中处于开始状态，如图55所示。
可以使用工具栏的面包屑图随时导航回父图。在图形检查器的顶部，当没有选择节点时，可以编辑状态的标题和摘要，如图56所示。



图55面包屑图




图56编辑状态的标题和摘要



可以忽略输入和输出端口定义，端口定义一般只用于超级单元，而不用于流状态。图中预先包含了三个事件。在进入状态（On Enter State）时，由传入转换导致父状态时调用； 在退出状态（On Exit State）时，在状态被一个传出转换退出之前调用； 当状态处于活动状态时，每个帧都会调用Update。添加到流图中的每个事件都将只在父状态处于活动状态时侦听。这个图的其余部分与正常的流图完全相同。可以使用的单元没有限制。
超级状态的创建和编辑完全类似于流状态。当然，主要的区别在于，它不是一个流图，而是另一个状态图。当输入超级状态时，将输入嵌套图的所有开始状态。当超级状态退出时，嵌套图的每个状态和转换都将处于非活动状态。
5.3状态转换
转换（Transition）是连接状态，以确定活动状态何时切换。要创建转换，右击源状态并在弹出的快捷菜单中选择Make Transition命令。然后，单击目标状态，建立一个转换，如图57所示。


图57建立一个转换


作为快捷方式，可以在源节点上按住Ctrl(Mac下为)键并拖动来创建转换。如同流状态，转换也是一个嵌套的流图。正如在图检查器中所看到的图，新转换存在一些问题，如图58所示。它从未被遍历过，因为还没有提供指定何时分支的事件。这就是该转换与目的状态一起变暗的原因。如果双击它的节点或单击Edit Graph按钮，就可以对转换图进行编辑。


图58检查器中看到的图




图59转换图的默认配置

默认情况下，转换图的配置如图59所示。
状态触发器转换（Trigger State Transition）单元是一个特殊单元，它告诉父状态应该通过当前转换进行分支。用于可以使用状态转换图中的任何单元，如事件或分支来触发此转换。例如，如果要转换到追逐状态，只有当带有Player标签的对象进入敌人的触发器时，可以有一个这样的转换图，如图510所示。


图510转换图示例


最后，如果想自定义转换在父状态图中的标签，可以取消选择所有单元，并在图检查器中编辑图的标题，如图511所示。


图511自定义转换在父状态图中的标签


当回到父状态时，在父状态图中转换的样子如图512所示。


图512在父状态图中转换的样子



如果没有为转换分配自定义标题，则系统将使用事件的名称和描述作为显示标题。默认情况下，转换标签总是可见的。如果发现其在图中占用了太多的屏幕空间，可以在Unity编辑器的菜单栏中选择Edit→Preferences命令显示Unity编辑器的首选项窗口，在 Bolt面板中的 State Graphs中勾选 Transitions Reveal复选框，更改其显示转换的模式，更改后的转换显示如图513所示。


图513更改后的转换显示


有时候，状态向自身进行转换可能是有用的。右击状态并在弹出的快捷菜单中选择Make Self Transition命令。例如，假设想要一个敌人巡逻，每3s就把它的目标改变到一个随机的位置，其巡逻状态的流图如图514所示。


图514巡逻状态的流图


其自我状态转换的流图如图515所示。


图515自我状态转换的流图

在父状态图中的自我状态转换图如图516所示。
可以向一个状态添加多少个转换是没有限制的，如图517所示。在转换之间没有优先级的概念，必须使用条件来确保选择了正确的转换。



图516在父状态图中的自我状态转换图





图517向一个状态添加多少个转换是

没有限制的



5.4状态单元
状态单元（State Unit）非常类似于超级单元，但是对于状态图而不是流图，它们允许将整个状态图嵌套到父流图中的单个单元中。
要创建空白状态单元，在模糊查找器中选择Nesting→State Unit命令。与往常一样，可以双击节点或单击检查器中的Edit Graph按钮打开嵌套图。要从宏（Macro）中创建状态单元，可以将宏资产拖动到图形中，


图518状态单元

也可以从模糊查找器中的宏类别中选择它。
状态单元如图518所示。有两个控制输入端口来指示何时启动和停止它，以及两个匹配的控制输出端口来指定之后要做什么。
启动状态单元时，将输入嵌套状态图中的所有开始状态。当它停止时，嵌套图中的每个状态和转换都将被标记为非活动的。





第6章和Unity的脚本协作
Bolt支持Unity 中的每个类和结构类型。默认情况下，模糊查找器中只包含最常见的类型以及从Unity对象派生的所有类型，如组件、Mono行为和可编写脚本的对象。如果需要在图中使用非Unity类型，可以在Unity编辑器的菜单栏中选择Tools→Bolt→Unit Options Wizard命令添加它。例如，如果想使用低级图形API调用，可以添加Unity Engine GL类，然后单击Generate按钮。如果想使用来自自定义程序集的自定义类型(如第三方插件)，需要首先在程序集选项（Assembly Options）中添加它。
Bolt提供了一个简单的API来处理变量，允许获取或设置变量的值，并检查是否定义了变量。所有这些操作都可以从Variables类中获得。例如： 

Variables.Application.Set("score"，100);

6.1变量作用域
要访问图上的变量，首先需要创建一个图引用。如果只想在机器上得到根图，可以使用以下代码： 

var graphReference = GraphReference.New(flowMachine);

要访问嵌套图，需要将它们的父节点作为附加参数传递。例如： 

var graphReference = GraphReference.New(flowMachine，

superUnit);

最后，只需传递图形的引用： 

Variables.Graph(graphReference)

访问对象上的变量： 

Variables.Object(gameObject)

访问场景变量： 

Variables.Scene(scene)

或者

Variables.Scene(gameObjectInScene)





或者

Variables.ActiveScene

访问应用程序变量： 

Variables.Application

访问存储级别的变量： 

Variables.Saved

要获得变量的值，使用带有名称参数的Get()方法： 

scope.Get("name");

变量不是强类型的，因此需要手动转换它们。例如： 

int health = (int)Variables.Object(player).Get("health")

要设置变量的值，使用具有名称和值参数的Set()方法： 

scope.Set("name"，value);


因为变量不是强类型的，所以可以将任何值传递给第二个参数，即使当前变量是不同类型的。使用带有尚未存在的变量名的Set()方法将定义一个新变量。
例如： 

Variables.Object(player).Set("health"，100);

要检查变量是否已定义，请使用带有名称参数的IsDefined()方法： 

scope.IsDefined("name");

例如： 

if(Variables.Application.IsDefined("score"))

{

//...

}

6.2事件API
Bolt提供了一个简单的API来从脚本触发自定义事件。需要一个调用方法： 

CustomEvent.Trigger(targetGameObject，argument1，

argument2，...)


该方法可以传递任意数量的参数(或者根本不传递事件)，就好像这个自定义事件单元一样，如图61


图61自定义事件单元

所示。
可以用以下代码触发： 

CustomEvent.Trigger(enemy，"Damage"，30);

6.2.1重构
Bolt可以从项目中的任何自定义脚本自动调用方法、字段和属性。例如，可以使用TakeDamage()方法从自定义Player类中创建节点： 

using UnityEngine;



public class Player:MonoBehaviour

{

public void TakeDamage(int damage)

{

//...

}

}

在图中，自定义Player类的单元如图62所示。
如果更改脚本并重命名或删除TakeDamage()方法或Player类，则： 

using UnityEngine;



public class Player:MonoBehaviour

{

public void InflictDamage(int damage)

{

//...

}

}

相关单元将在图形窗口中变为红色，Bolt将向控制台记录一个警告，如图63所示。警告内容如下： 

Failed to define Bolt.InvokeMember。

System.MissingMemberException:No matching member found: 'Player.TakeDamage'




图62自定义Player类的单元




图63出错Take Damage单元