Giới thiệu về State Machine trong Unity

Máy trạng thái là một khái niệm cơ bản trong phát triển trò chơi và Unity cung cấp bộ công cụ mạnh mẽ để triển khai chúng. Máy trạng thái là một mô hình tính toán bao gồm một tập hợp các trạng thái, chuyển đổi giữa các trạng thái đó và các hành động liên quan đến từng trạng thái hoặc chuyển đổi. Trong Unity, hệ thống máy trạng thái thường được sử dụng để kiểm soát hành vi của nhân vật trong trò chơi, quản lý hoạt ảnh, xử lý thông tin đầu vào của người dùng, quản lý trạng thái giao diện người dùng, v.v.

Máy trạng thái là gì

Tại core, máy trạng thái bao gồm hai thành phần chính: trạng thái và chuyển tiếp.

Các trạng thái biểu thị điều kiện hoặc hành vi cụ thể mà một đối tượng hoặc hệ thống có thể thực hiện tại bất kỳ thời điểm nào. Ví dụ: trong máy trạng thái của nhân vật trong trò chơi, có thể có các trạng thái như không hoạt động, đi bộ, chạy, nhảy hoặc tấn công. Mỗi trạng thái xác định một tập hợp các hành động hoặc hành vi liên quan đến nó.

public enum CharacterState
{
    Idle,
    Walking,
    Running,
    Jumping,
    Attacking
}

public CharacterState currentState;

Chuyển đổi máy trạng thái

Mặt khác, quá trình chuyển đổi mô tả các điều kiện trong đó máy trạng thái chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác. Những điều kiện này có thể được kích hoạt bởi đầu vào của người dùng, một số sự kiện nhất định xảy ra trong trò chơi hoặc tiêu chí cụ thể được đáp ứng. Ví dụ: quá trình chuyển đổi từ trạng thái không hoạt động sang trạng thái đi bộ có thể được kích hoạt khi người chơi nhấn phím di chuyển.

Người hoạt hình

Trong Unity, chức năng máy trạng thái thường được triển khai bằng cách sử dụng thành phần Animator, thành phần này cung cấp một giao diện để tạo và quản lý các trạng thái cũng như chuyển tiếp. Bộ điều khiển Animator cho phép các nhà phát triển xác định các clip hoạt hình cho từng trạng thái và chỉ định các điều kiện chuyển tiếp, chẳng hạn như giá trị tham số hoặc sự kiện kích hoạt.

Máy trạng thái trong Unity

Để sử dụng máy trạng thái trong Unity, hãy làm theo các bước sau:

Tạo bộ điều khiển hoạt hình

• Nội dung này hoạt động như container cho máy trạng thái. Nó có thể được tạo bằng cách nhấp chuột phải vào cửa sổ Project, chọn "Create," và chọn "Animator Controller."

Animator animator;

Trạng thái thiết kế

• Trong Bộ điều khiển hoạt hình, các trạng thái có thể được xác định để thể hiện các hành vi hoặc điều kiện khác nhau. Mỗi trạng thái có thể có các clip hoạt ảnh liên quan, biến hoặc các tham số kiểm soát hành vi của trạng thái.

animator = GetComponent<Animator>();
animator.SetFloat("Speed", moveSpeed); // Set the "Speed" parameter to control animation speed

Xác định chuyển tiếp

• Chỉ định các điều kiện theo đó máy trạng thái chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác. Các điều kiện này có thể dựa trên các giá trị tham số, sự kiện trigger hoặc logic dựa trên tập lệnh.

animator.SetBool("IsJumping", true); // Set the "IsJumping" parameter to trigger the jumping animation

Thực hiện hành động

• Đính kèm tập lệnh vào đối tượng trò chơi xử lý các hành động liên quan đến từng trạng thái hoặc chuyển tiếp. Các tập lệnh này có thể sửa đổi các biến, điều khiển hoạt ảnh, thực hiện các hành động trong trò chơi, v.v.

void Update()
{
    // Check for player input and transition to the appropriate state
    if (Input.GetKey(KeyCode.W))
    {
        currentState = CharacterState.Walking;
        animator.SetBool("IsWalking", true);
    }
    else if (Input.GetKey(KeyCode.Space))
    {
        currentState = CharacterState.Jumping;
        animator.SetBool("IsJumping", true);
    }
    else
    {
        // Default state
        currentState = CharacterState.Idle;
        animator.SetBool("IsWalking", false);
        animator.SetBool("IsJumping", false);
    }
}

Kiểm tra và lặp lại

Chơi game và quan sát cách máy trạng thái chuyển đổi giữa các trạng thái dựa trên các điều kiện đã xác định. Điều chỉnh các chuyển tiếp, hành động và tham số nếu cần để đạt được hành vi mong muốn.

Phần kết luận

Máy trạng thái cung cấp cách tiếp cận module và có tổ chức để quản lý các hành vi phức tạp trong trò chơi Unity. Bằng cách xác định trạng thái, chuyển tiếp và hành động liên quan, nhà phát triển có thể tạo ra các hệ thống linh hoạt và phản hồi nhanh, thích ứng với đầu vào của người chơi, sự kiện trò chơi và các điều kiện khác. Cho dù ai đó đang tạo hoạt ảnh nhân vật, hành vi AI, tương tác giao diện người dùng hay bất kỳ hệ thống trò chơi nào khác, việc hiểu và sử dụng các máy trạng thái trong Unity có thể nâng cao đáng kể quy trình phát triển trò chơi của một người.