دليل Unreal Engine Navigation System: توجيه وكلاء الذكاء الاصطناعي

تصف الوثائق الرسمية لـUnreal Engine نظام Navigation System بأنه نظام يمكّن وكلاء الذكاء الاصطناعي من إيجاد طريقهم في المستوى. وبالنسبة إلى الفرق التي تُعدّ عروضًا معمارية أو تجارب تفاعلية داخلية أو مشاهد للتصيير الآني، تتمثل الفكرة الأساسية في تحديد المناطق التي سيتحرك فيها الوكلاء، وكيفية اختيار المسار المؤدي إلى الهدف. لا تحدد الوثائق إصدارًا بعينه من Unreal Engine؛ لذلك يغطي الدليل التالي المفاهيم العامة غير المرتبطة برقم إصدار.

1. افهم أولًا آلية عمل شبكة المسارات

ينشئ Navigation System شبكة Navigation Mesh، أي شبكة تنقّل، باستخدام هندسة التصادم في المستوى. تُقسّم الشبكة إلى بلاطات، ثم تُقسّم البلاطات إلى مضلعات يمكن للوكلاء استخدامها للبحث عن المسارات. ويقيّم النظام المضلعات ضمن بنية بيانية، ثم يبحث عن المسار الأقل كلفة إجمالًا مع مراعاة التكلفة المعيّنة لكل مضلع.

لذلك، لا يقتصر المسار على المسافة الهندسية بين نقطتين. فتكلِفة المنطقة تؤثر في مدى تفضيل الوكيل لها. على سبيل المثال، إذا كان المطلوب أن يسلك وكلاء الزوار مسارًا معينًا في مشهد عرض، فيمكن استخدام منطق التكاليف للتأثير في اختيار المسار. لكن الوثائق لا تقترح قيمًا محددة للتكاليف أو تحدد ما يناسب مشروعًا بعينه؛ لذا ينبغي تقييم القيم وفق الغرض من التجربة.

2. اختر وضع إنشاء Navigation Mesh

تسرد الوثائق ثلاثة أوضاع للإنشاء: Static وDynamic وDynamic Modifiers Only. تحدد هذه الأوضاع كيفية إنشاء Navigation Mesh في المشروع والخيارات المتاحة. ولا يوضح الوصف المصدر السلوك التفصيلي لكل وضع أو نوع المشهد الأنسب له. لذلك، عند الاختيار، ينبغي مراجعة احتياجات المشروع لإنشاء الشبكة والرجوع إلى الدليل الرسمي المفصّل للوضع المعني.

يمكن إعداد سير العمل الأساسي على النحو التالي:

1. حدّد المستوى الذي سيستخدمه الوكلاء. بما أن شبكة المسارات تُنشأ وفقًا لهندسة التصادم في المستوى، راجع العلاقة بين هندسة المشهد والمنطقة القابلة للحركة. لا تفترض أن كل سطح يبدو صالحًا للمشي بصريًا سيصبح تلقائيًا منطقة مناسبة للمسارات.

2. اختر طريقة إنشاء Navigation Mesh. قيّم الخيارات Static وDynamic وDynamic Modifiers Only وفقًا لاحتياجات المشروع. لا تستنتج تفاصيل الأوضاع من أسمائها وحدها؛ بل ارجع إلى أوصافها الرسمية.

3. تحقّق من المناطق التي تغطيها الشبكة. تذكّر أن الشبكة تُقسّم إلى بلاطات ومضلعات، وتأكد من تمثيل المناطق التي يُفترض أن يصل الوكلاء إلى أهدافهم فيها ضمن شبكة المسارات.

4. قيّم تكاليف المسارات وعمليات الانتقال. ضع في الحسبان أن تكاليف المضلعات تؤثر في اختيار المسار. ويمكن أيضًا ربط مناطق غير متجاورة، مثل المنصات أو الجسور، ضمن Navigation Mesh.

5. تعامل مع العوائق المتحركة على نحو منفصل. إذا كان على الوكلاء تجنّب العوائق الديناميكية والوكلاء الآخرين أثناء الحركة، فراجع أساليب RVO أو Detour Crowd Manager.

3. جهّز الشخصية بمكوّنات الحركة والتحريك

تصف وثائق Unreal Engine فئة Character بأنها فئة Pawn موسّعة بمكوّنات محددة. وتتضمن Character المكوّنات CharacterMovementComponent وCapsuleComponent وSkeletalMeshComponent. ويكتسب هذا التقسيم أهمية عند تصميم شخصية تمثيلية تتحرك داخل تجربة مرئية؛ إذ لا ينبغي التعامل مع إيجاد المسار بمعزل عن تمثيل الشخصية لحركتها وتصادمها في المشهد.

يدعم CharacterMovementComponent حركات مثل المشي والجري والقفز والطيران والسقوط والسباحة. وتشير الوثائق إلى أن هذا المكوّن يتضمن خصائص مرتبطة باحتكاك المشي والسقوط، وسرعات الحركة على الأرض وفي الهواء وفي الماء، وقوة الطفو، ومقياس الجاذبية، والقوى التي يمكن للشخصية التأثير بها في الأجسام الفيزيائية. لا يلزم تغيير كل هذه القيم في كل مشهد؛ فالهدف هو جعل حركة الشخصية متسقة مع تصميم التجربة.

يُستخدم CapsuleComponent للتصادم أثناء الحركة. ويستند حساب CharacterMovementComponent للحركة المعقدة إلى افتراض أن مكوّن التصادم في فئة Character عبارة عن كبسولة ذات اتجاه رأسي. لذلك، قد يختلف النموذج المرئي للشخصية عن تمثيلها التصادمي؛ وعند فحص مشكلات المسارات والحركة، قد لا يكفي النظر إلى مظهر SkeletalMeshComponent وحده.

أما SkeletalMeshComponent فيمثل الهيكل العظمي الرئيسي المستخدم للتحريكات المتقدمة القائمة على الهيكل العظمي. ويمكن أيضًا إضافة مكوّنات Skeletal Mesh أخرى إلى الفئات المشتقة من Character. لكن حركة الهيكل العظمي الرئيسي للشخصية وتحريكاته تُعالَج عبر هذا المكوّن.

4. ما الذي ينبغي مراعاته في سير عمل العمارة والتصور المعماري؟

قد يكون Navigation System مفيدًا في تجربة معمارية تفاعلية عندما يُراد توجيه وكلاء الزوار نحو أهداف داخل مساحة داخلية أو ضمن تنسيق الموقع. وأول ما ينبغي التحقق منه هنا هو توافق شبكة المسارات مع هندسة المشهد الفعلية وتمثيل التصادم. فإذا تعذّر على الوكيل الوصول إلى هدف ما، فقد لا تكون المشكلة في خوارزمية المسارات وحدها؛ بل ينبغي فحص ما إذا كانت الشبكة تغطي المنطقة المعنية وكيفية إعداد مكوّنات حركة الشخصية معًا.

وتوجّه وثائق Epic أيضًا إلى موضوعات منفصلة، مثل تعديل Navigation Mesh، ومناطق التنقّل المخصصة وفلاتر الاستعلام، وNavigation Invokers، وتحسين سرعة الإنشاء، واستخدام دقات مختلفة للشبكات معًا، واستخدام الشبكة مع World Partition. ويمكن الرجوع إلى هذه الموضوعات في المراحل المتقدمة؛ لكن ملخص المصدر الحالي لا يقدم تفاصيل إعداد هذه الميزات، لذا لن يكون من الدقيق اقتراح إعداد أو قيمة محددة. وبالمثل، تُدرج الوثائق الرسمية إنشاء اتصالات تلقائية بين الشبكات وتوسيع نطاق إيجاد المسارات باستخدام Navigation Components ضمن أدلة منفصلة.

أخطاء شائعة

• افتراض أن المظهر المرئي للسطح، لأنه يبدو صالحًا للمشي، يثبت أن Navigation Mesh تغطيه.

• إغفال تأثير تكاليف المضلعات في اختيار المسارات.

• التعامل مع تجنّب العوائق المتحركة والوكلاء على أنه أمر يمكن حله بشبكة المسارات الأساسية وحدها.

• تطبيق سلوكيات للأوضاع أو قيم افتراضية أو مسارات في القوائم غير مذكورة في المصادر، استنادًا إلى التخمين.

يساعد فحص الشبكة والأهداف وحركة الشخصية كلًّا على حدة في الاختبار الأول على تحديد الطبقة التي تنشأ فيها المشكلة بوضوح أكبر. ويحتوي مشروع الأمثلة الخاص بـNavigation System من Epic على مستويات نموذجية تغطي أدلة مختلفة، ويمكن استخدامه لمقارنة سير العمل الأساسي.