1、什么是有限状态机
有限状态机（Finite State Machine）,简称FSM，它由一组有限个状态、输入和根据输入及现有状态转换为下一个状态的转换函数组成，当然，通常每个状态机都必须有一个初始状态。它有两个重要的概念：状态和转移。有限状态机在很多领域都有运用，这里介绍的是在unity游戏开发中的运用。在游戏开发中，通常使用FSM去实现一些简单的AI逻辑，对于游戏中的每个对象，都可以在其生命周期中分出一些状态，比如一个小兵，它可能在休息，或者是在巡逻，当有敌人出现时，它的状态会变成追逐或者攻击敌人。当某些条件成立时，状态机从当前状态转移到下一个状态，在不同的状态下，游戏对象执行不同的任务。有限状态机中必须注意的是：必须要有一个初始状态，并保存当前状态，以及注意每个状态转移的必要条件。下面动手写一个简易的unity有限状态机。
2、定义有限状态机基类
public class FSMStateBase {
//进入该状态时调用
public virtual void Enter() { }
//每帧调用
public virtual void Update() { }
//退出该状态时调用
public virtual void Exit() { }
}
3、定义一组具体状态
public class IdleState : FSMStateBase {
public override void Enter()
{
}
public override void Update()
{
}
public override void Exit()
{
}
}
public class WalkState : FSMStateBase
{
public override void Enter()
{
}
public override void Update()
{
}
public override void Exit()
{
}
}
public class AttackState : FSMStateBase
{
public override void Enter()
{
}
public override void Update()
{
}
public override void Exit()
{
}
}
4、有限状态机使用示例
public class FSMManager : MonoBehaviour {
public enum State {
Walk,
Idle,
Attack
}
private State curState;//当前状态
private Dictionary<State, FSMStateBase> fsmDict = new Dictionary<State, FSMStateBase>();
private void Start()
{
curState = State.Idle;
InitState();
}
//添加一组状态
public void InitState()
{
fsmDict.Add(State.Walk, new WalkState());
fsmDict.Add(State.Idle, new IdleState());
fsmDict.Add(State.Attack, new AttackState());
}
//转移状态
public void ChangeState(State state)
{
fsmDict[curState].Exit();
curState = state;
fsmDict[curState].Enter();
}
private void Update()
{
//模拟转换条件
if (Input.GetKeyDown(KeyCode.A))
{
ChangeState(State.Walk);
}
else if (Input.GetKeyDown(KeyCode.B))
{
ChangeState(State.Attack);
}
fsmDict[curState].Update();
}
}
5、最后
上面完成了一个简单的FSM有限状态机使用示例，可以看到，状态转移条件判断会有很多if else语句，状态一多，就很容易出bug。可以看出，有限状态机在某条件下，它的转移状态是一i定的，有限状态机有一个变种，叫模糊状态机，在确定的条件下，它的转移状态不是百分百确定的，它有一定的概率会转移到另一个状态。还有其他状态机比如分层状态机，水平有限，这里就不做介绍了。一般有限状态机在unity中只用来做简易的AI，如果要实现复杂的状态逻辑，有限状态机明显会显得力不从心，因此稍微复杂一些的情况我们会使用行为树，一些高级的AI效果则会用到神经网络算法。如有错误，欢迎指正！
