这篇著作转载自 Unity 社区斥地者狐王加护，记录了作家对有限景象机的知晓与竣事神色，包含示例名堂与代码。狐王加护在 Unity 中国斥地者社区合手续更新时间内容中， 点击阅读原文melody marks 肛交，前去 狐王加护的社区主页 ，阅读更多干货著作~

有限景象机在游戏制作中十分常见，它既不错当作玩家脚色的边界框架，纯代码边界动画的播放，免去动画间的“连连看”；也不错制作粗拙的 AI，甚而还不错搭配其它 AI 有商量神色作念出更复杂易用的 AI 边界……本文仅是个东谈主对有限景象机的知晓，与宇宙一同交流有限景象机的使用。

有限景象机的先容

有限景象机（finite-state machine，缩写：FSM），自己是一种数学谋略模子，用于有限几个「景象」的动作与它们之间的颐养。能够长这样：

此物在 Unity 中亦有记录——那就是动画边界器，它亦然一种有限景象机，只不外各个景象王人是动画片断，它们之间的滚动的条目是参数。

一个景象机中，只能同期处于一个景象。何况，一个景象中不成用相通条目周折到不同景象，因为这样抗争了「同期处于一个景象」这点，举例底下这样：

「景象」并不是具体的，唯有你有目标界说，它不错是别的任何东西；而景象颐养的条目更是不错小到变量、大到函数。

有限景象机有个相等迫切的特色：下一个景象只能从面前景象颐养，这就使得边界的逻辑变得显着。游戏斥地中，咱们就不错将脚色的一个步履当作一种「景象」，一些条目判断当作颐养的依据。

代码竣事存限景象机

景象

最先咱们界说有限景象机中的「景象」，如前文所言，「景象」不错是好多东西，但频繁王人少不了以下内容：

投入该景象时会施行一次的逻辑

处于该景象时会不断施行的逻辑

退出该景象（周折到其它景象）时会施行一次的逻辑

故而，咱们不错这样将它们以接口的神色界说：

public interface IFSMState
{
///

/// 投入该景象时施行的
///
void Enter();

///

/// 十分于用Unity人命周期中的Update，用于逻辑更新
///
void LogicalUpdate();

///

/// 景象终局时（即周折出时）施行的
///
void Exit();
}

唯有收受了这个接口，就不错当作一种「景象」。什么？你说你的脚色还会用到FixedUpdate、 OnAnimatorIK 等其它的「不断更新」的函数，该如安在「景象」中增多这些逻辑？

其实咱们所写的虽为接口，但并不成径直当作根柢，我是说具体景象并非是径直收受这个接口竣事的，谈判到本色中，所谓处于该景象时会不断施行的逻辑可能不啻一种，是以咱们要用一个收受了这个接口的类当作基类景象（在「示例」部分会展示这小数）。

咱们并不需要对颐养条目单独写一个类，颐养条目不错径直写在诸如 LogicalUpdate 这类函数中，自行判断切换（示例中有体现）。

景象机

景象机的设想需要谈判以下问题：

能粗拙地增多与查找各个景象

能粗拙的切换景象

能很好地施劳动态的逻辑（即景象投入、退出、合手续施行的那些逻辑）

关于第一个问题，咱们不错使用字典存储景象，这样就粗拙增多与查找。但该用什么当作字典的键值呢？最先，咱们知谈景象机中的各个景象是莫得重迭的（两个相通的景象也没什么真义真义好吧），未必不错给各个景象起个名字用作键值，虽然也不错自界说摆列变量。但这些王人要零碎多些变量，莫不如就用景象自己的类型（System.Type），故而咱们不错这样写：

using System.Collections.Generic;

public class FSM where T : IFSMState
{
//景象表
public Dictionary StateTable{ get; protected set; }

public FSM()
{
StateTable = new Dictionary ();
}

//添加景象
public void AddState(T state)
{
StateTable.Add(state.GetType()， state);
}
}

接着，该望望若何切换了。已知景象机时刻只能处以一个景象，那么咱们就界说一个「面前景象」，切换就是这个变量的变化：

using System.Collections.Generic;

public class FSM where T : IFSMState
{
public Dictionary StateTable{ get; protected set; } //景象表

protected T curState; //面前景象

public FSM()
{
StateTable = new Dictionary ();
curState = default;
}

public void AddState(T state)
{
StateTable.Add(state.GetType()， state);
}

public void ChangeState(System.Type nextState)
{
curState = StateTable[nextState];
}
}

假定有个景象类叫 Player_Run 且也曾添加到景象内外了，那么要从面前景象切换到 Player_Run，就径直这样调用即可：

MyFSM.ChangeState(typeof(Player_Run));

终末，咱们的景象机还必须具备科罚面前景象逻辑的能力。

最先是相比荒谬的投入、退出逻辑，它们王人是在荒谬时刻施行一次。这并不难，在景象机切换景象时科罚下即可——在切换时，面前景象触发「退出」逻辑、新的景象触发「投入」逻辑：

public void ChangeState(System.Type nextState)
{
curState.Exit();
curState = StateTable[nextState];
//因为此时curState酿成了新的景象，故触发Enter逻辑
//即为 新景象投入
curState.Enter();
}

接下来就是那些需要「不断施行」的逻辑了，其实就是一个包装，咱们只需调用景象机的 OnUpdate 就能让「面前景象」的对应逻辑调用了。

public void OnUpdate()
{
curState.LogicalUpdate();
}

回来上述内容，一个齐备的景象机类如下所示：

using System.Collections.Generic;

public class FSM where T : IFSMState
{
public Dictionary StateTable{ get; protected set; } //景象表
protected T curState; //面前景象

public FSM()
{
StateTable = new Dictionary ();
curState = default;
}

public void AddState(T state)
{
StateTable.Add(state.GetType()， state);
}

//建设景象机的第一个景象时使用，因为一开动的curState照旧空的
//故不需要 curState.Exit()
public void SwitchOn(System.Type startState)
{
curState = StateTable[startState];
curState.Enter();
}

public void ChangeState(System.Type nextState)
{
curState.Exit();
curState = StateTable[nextState];
curState.Enter();
}

public void OnUpdate()
{
curState.LogicalUpdate();
}
}

也许你心中还有一些疑问，看我猜的准不准：

为什么景象机是当作无为的类，而不是收受 MonoBehavior？

情有可原的问题（我我方也用过收受 MonoBehavior 的景象机，毕竟 FSM.OnUpdate() 思要不断施行，也要在 Unity 人命周期函数中的 Update 里调用。那还不如径直收受 MonoBehavior，这样径直在 Update 中调用 curState.LogicalUpdate()。而不这样作念是因为：如果一个物体挂载了这样一个收受了 MonoBehavior 的景象机，那它就只能是一个景象机了。

宇宙应该王人知谈， Unity 中的动画景象机是分层级，这使得脚色的各个部位不错施行不同的动画。举例，下半身播放行往返画，上半身播发射击动画，从而作念到边射击边挪动。谈判到可能需要一个剧本中使用多个景象机，故而将它当作无为的类。

景象有好多合手续施行的逻辑，但并不是王人适 合在 Update 中 调用若何办？

这个也和之前设想「景象」时的作念法相通，咱们竣事的这 个 FSM 也并非径直使用，最适当的作念法照旧左证「景象」进行收受延长，举例，我的景象设想动画 IK，有些需要在人命周期中 的 OnAnimatorIK 调 用的逻辑，咱们就不错这样收受：

public class IK_FSM :  FSM  where T : IFSMState， IAnimIKState
{
public void OnAnimatorMove()
{
curState.AnimatorMove();
}
public void OnAnimatorIK(int layerIndex)
{
curState.AnimatorIKUpdate(layerIndex);
}
}

示例

名堂息争：

https://gitee.com/OwlCat/some-projects-in-tutorials/tree/master/FSM

咱们竣事以下这样的步履切换划定用以实验有限景象机：玩家在站赶紧，可切换到下蹲或最先（落地后馈赠）；不才蹲后会一直蹲着，触发主动站起来；蹲着时不成最先，且不错选拔挥拳；当玩家挥拳时不错选拔住手，且如果不是蹲着就不成挥拳。

这不错用两个景象机暗示，一个边界大动作间的切换，一个稳健手臂动作的切换：

最先咱们界说一个挂载在脚色身上用于边界的 PlayerController 剧本，它包含一个边界动画的动画机，以及先前提到的两个有限景象机；还有几个属性读取按键景象，边界景象的颐养条目的触发：

using UnityEngine;

public class PlayerController : MonoBehaviour
{
public Animator animator; //动画机
public PlayerFSM FSM_0; //大动作的景象机
public PlayerFSM FSM_1; //单独边界手臂动作的景象机

//按下S键准备下蹲
public bool IsTryDown => Input.GetKey(KeyCode.S);

//按下W键准备起立
public bool IsTryUp => Input.GetKey(KeyCode.W);

//按下空格键准备最先
public bool IsTryJump => Input.GetKey(KeyCode.Space);

//按下A键准备拳击
public bool IsTryPunch => Input.GetKey(KeyCode.A);

//按下D键住手拳击
public bool IsTryStopPunch => Input.GetKey(KeyCode.D);

private void OnEnable()
{
FSM_0 = new PlayerFSM();
FSM_1 = new PlayerFSM();
}

private void Start()
{

}

private void Update()
{
FSM_0.OnUpdate();
FSM_1.OnUpdate();
}
}

接着，界说玩家景象基类，如前所述它将收受 IFSMState 接口，而由于每个景象王人有对应的动画要播放，故而咱们不错为每个景象王人配备一个动画名字或动画哈希，以便投入到该景象时，用动画机播放。这其实有点像代码边界了 Unity 动画边界器，只不外附带了些零碎逻辑。这是相比常见的作念法，使得咱们省去了动画机中各个动画切换间的连线。

using UnityEngine;

public class PlayerState : IFSMState
{
protected readonly int animHash; //动画片断的哈希
protected PlayerController agent;

//传入agent主若是为了获得其中的景象机，animName是景象播放的动画的名字
public PlayerState(PlayerController agent， string animName)
{
this.agent = agent;
animHash = Animator.StringToHash(animName);
}

//默许一投入景象就播放对应动画
public virtual void Enter()
{
//animator.CrossFade函数不错竣事动画切换时的混杂落幕
agent.animator.CrossFade(animHash， 0.1f);
}

public virtual void Exit()
{
;
}

public virtual void LogicalUpdate()
{
;
}
}

然后是玩家景象机，完成当今的任务并不需要零碎函数，但谈判得手臂的景象切换条目与大动作联系，是以咱们将 curState 即「面前景象」用属性的神色公开，粗拙读取景象机确面前景象：

public class PlayerFSM : FSM

 { public PlayerState CurState => curState; } 

一切准备就绪，不错竣事具体景象了：

Player_Idle 视为「馈赠」

Player_Jumping 视为「最先」

Player_Down 视为「下蹲」

Player_Down_Idle 视为「蹲着」

Player_Up 视为「起立」

Player_DoNothing 视为「无事」

Player_Punch 视为「挥拳」

先来望望「馈赠」，左证需求，馈赠不错颐养成两种景象——蹲下与最先：

public class Player_Idle : PlayerState
{
public Player_Idle(PlayerController agent， string animName) : base(agent， animName)
{
}

public override void LogicalUpdate()
{
if(agent.IsTryDown)
{
agent.FSM_0.ChangeState(typeof(Player_Down));
}
else if(agent.IsTryJump)
{
agent.FSM_0.ChangeState(typeof(Player_Jumping));
}
}
}

再来望望「蹲下」，下蹲只能以颐养成「蹲着」，何况理当是蹲下动画播放完成后就变为「蹲着」：

public class Player_Down : PlayerState
{
public Player_Down(PlayerController agent， string animName) : base(agent， animName)
{
}

public override void LogicalUpdate()
{
var curInfo = agent.animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);
if(curInfo.normalizedTime > 0.98f && curInfo.shortNameHash == animHash)
{
agent.FSM_0.ChangeState(typeof(Player_Down_Idle));
}
}
}

详实，由于是使用 CrossFade 混杂过渡动画，是以仅仅判断面前播放程度归一化时辰还不够，还需证据面前动画名字或哈希是否与需要颐养到的动画匹配。

因为莫得其它逻辑，是以其余的景象王人与这两个收支不大：

public class Player_Down_Idle : PlayerState
{
public Player_Down_Idle(PlayerController agent， string animName) : base(agent， animName)
{
}

public override void LogicalUpdate()
{
if(agent.IsTryUp)
{
agent.FSM_0.ChangeState(typeof(Player_Up));
}
}
}

public class Player_Jumping : PlayerState
{
public Player_Jumping(PlayerController agent， string animName) : base(agent， animName)
{
}

public override void LogicalUpdate()
{
var curInfo = agent.animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);
if(curInfo.normalizedTime > 0.98f && curInfo.shortNameHash == animHash)
{
agent.FSM_0.ChangeState(typeof(Player_Idle));
}
}
}

public class Player_Up : PlayerState
{
public Player_Up(PlayerController agent， string animName) : base(agent， animName)
{
}

public override void LogicalUpdate()
{
var curInfo = agent.animator.GetCurrentAnimatorStateInfo(0);
if(curInfo.normalizedTime > 0.98f && curInfo.shortNameHash == animHash)
{
agent.FSM_0.ChangeState(typeof(Player_Idle));
}
}
}

接下来就是第二个景象机了melody marks 肛交，也相通粗拙，只不外要详实，此时边界的应当是 FSM_1 何况动画机的 CrossFade 或 Play 应当用于层级 1 而非默许的层级 0：

public class Player_DoNothing : PlayerState
{
public Player_DoNothing(PlayerController agent， string animName) : base(agent， animName)
{
}

public override void Enter()
{
//用于层级1，无须CrossFade是因为DoNothing是个空动画片断，无需过渡
agent.animator.Play(animHash， 1);
}

public override void LogicalUpdate()
{
//读取了FSM_0的景象并进行判断，如果「蹲着」且试图挥拳才投入「挥拳」
if(agent.FSM_0.CurState is Player_Down_Idle && agent.IsTryPunch)
{
agent.FSM_1.ChangeState(typeof(Player_Punch));
}
}
}

public class Player_Punch : PlayerState
{
public Player_Punch(PlayerController agent， string animName) : base(agent， animName)
{
}

public override void Enter()
{
agent.animator.CrossFade(animHash， 0.1f， 1);
}

public override void LogicalUpdate()
{
if(agent.FSM_0.CurState is not Player_Down_Idle 




            

                
                
景象
                
动画
                
社区
                
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