AI컨트롤러와 Behavior Tree를 이용한 NPC 이동

유영준·2023년 1월 18일

TIL UE5

UE5 이득우의 언리얼 C++

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오늘은 네브매쉬와 BehaviorTree(BT)를 이용해 탐색하는 NPC를 만들도록 하겠다

네비게이션 매쉬 추가하기

먼저 엔진 좌측 상단 Get Content -> Volumes -> NavMeshBoundsVolume 을 맵으로 드래그해 네브매쉬를 추가해준다

네브 매쉬의 Location 은 (0, 0, 0), Brush Setting 을 넉넉하게 (10000, 10000, 500) 으로 잡고 p 를 눌러 범위를 확인한다

그려지는 네브매쉬 범위

Behavior Tree 와 BlackBoard 생성

블랙보드와 행동트리는 npc가 해야 할 행동을 분석하고 구조로 설계하는 기법이다

블랙보드 인공지능의 판단에 사용되는 데이터 집합
npc의 의사 결정은 블랙보드에 있는 데이터를 기반으로 진행된다

행동트리 블랙보드 데이터에 기반해 설계한 정보를 저장한 애셋

행동트리와 블랙보드를 각각 생성해준다

블랙보드에 들어가 원래 캐릭터가 있는 위치의 key값 Homepos 와 다음에 이동할 위치 값 PatrolPos key 값을 만들자

만들어둔 트리와 블랙보드는 잠시 두고, 이제 스크립팅을 하자

먼저 ArenaBattle.Build.cs 파일에 추가로 NavigationSystem, AIModule, GameplayTasks 를 추가해주자

다음은 AIController 를 상속받는 ABAIController 클래스를 생성해준다

ABAIController.h

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#pragma once

#include "ArenaBattle.h"
#include "AIController.h"
#include "ABAIController.generated.h"

/**
 * 
 */
UCLASS()
class ARENABATTLE_API AABAIController : public AAIController
{
	GENERATED_BODY()
	
public:
	AABAIController();
	virtual void OnPossess(APawn* InPawn) override;

	static const FName HomePosKey;
	static const FName PatrolPosKey;

private:
	UPROPERTY()
	class UBehaviorTree* BTAsset;

	UPROPERTY()
	class UBlackboardData* BBAsset;


};

ABAIController.cpp

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#include "ABAIController.h"
#include "BehaviorTree/BehaviorTree.h"
#include "BehaviorTree/BlackboardData.h"
#include "BehaviorTree/BlackboardComponent.h"

const FName AABAIController::HomePosKey(TEXT("HomePos"));
const FName AABAIController::PatrolPosKey(TEXT("PatrolPos"));

AABAIController::AABAIController()
{
	static ConstructorHelpers::FObjectFinder<UBlackboardData> BBObject
	(TEXT("/Game/Book/AI/BB_ABCharacter.BB_ABCharacter"));
	if (BBObject.Succeeded())
		BBAsset = BBObject.Object;

	static ConstructorHelpers::FObjectFinder<UBehaviorTree> BTObject
	(TEXT("/Game/Book/AI/BT_ABCharacter.BT_ABCharacter"));
	if (BTObject.Succeeded())
		BTAsset = BTObject.Object;

}

void AABAIController::OnPossess(APawn* InPawn)
{
	Super::OnPossess(InPawn);

	UBlackboardComponent* BlackboardComponent = Blackboard;

	if (UseBlackboard(BBAsset, BlackboardComponent))
	{
		Blackboard->SetValueAsVector(HomePosKey, InPawn->GetActorLocation());
	}
}

다음으로 ABCharacter에 AIController 를 설정해준다

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#include "ABCharacter.h"
#include "ABAnimInstance.h"
#include "DrawDebugHelpers.h"
#include "ABWeapon.h"
#include "ABCharacterStatComponent.h"
#include "Components/WidgetComponent.h"
#include "ABCharacterWidget.h"
#include "ABAIController.h"

// Sets default values
AABCharacter::AABCharacter()
{

	...
    
	AIControllerClass = AABAIController::StaticClass();
	AutoPossessAI = EAutoPossessAI::PlacedInWorldOrSpawned;
}

Task 제작

행동트리에 블랙보드 값을 사용하게 하기 위해서는 Task가 쓰인다

BTTaskNode 를 부모로 하는 C++ 클래스 BTTask_FindPatrolPos 를 생성한다

행동트리는 Task 를 실행할때 ExecuteTask 함수를 실행한다

이 함수는 Aborted , Failed , Suceeded , InProgress 4가지 상태로 반환된다

BTTask_FindPatrolPos.h

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#pragma once

#include "CoreMinimal.h"
#include "BehaviorTree/BTTaskNode.h"
#include "BTTask_FindPatrolPos.generated.h"

/**
 * 
 */
UCLASS()
class ARENABATTLE_API UBTTask_FindPatrolPos : public UBTTaskNode
{
	GENERATED_BODY()
	
	
public:
	UBTTask_FindPatrolPos();

	virtual EBTNodeResult::Type ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory) override;
};

BTTask_FindPatrolPos.cpp

// Fill out your copyright notice in the Description page of Project Settings.


#include "BTTask_FindPatrolPos.h"
#include "ABAIController.h"
#include "BehaviorTree/BlackboardComponent.h"
#include "NavigationSystem.h"

UBTTask_FindPatrolPos::UBTTask_FindPatrolPos()
{
	NodeName = TEXT("FindPatrolPos");
}

EBTNodeResult::Type UBTTask_FindPatrolPos::ExecuteTask(UBehaviorTreeComponent& OwnerComp, uint8* NodeMemory)
{
	EBTNodeResult::Type Result = Super::ExecuteTask(OwnerComp, NodeMemory);

	auto ControllingPawn = OwnerComp.GetAIOwner()->GetPawn();

	if (nullptr == ControllingPawn)
		return EBTNodeResult::Failed;

	UNavigationSystemV1* NavSystem = UNavigationSystemV1::GetNavigationSystem(ControllingPawn->GetWorld());
	if (nullptr == NavSystem)
		return EBTNodeResult::Failed;

	FVector Origin = OwnerComp.GetBlackboardComponent()->GetValueAsVector(AABAIController::HomePosKey);
	FNavLocation NextPatrol;

	if (NavSystem->GetRandomPointInNavigableRadius(Origin, 500.0f, NextPatrol))
	{
		OwnerComp.GetBlackboardComponent()->SetValueAsVector(AABAIController::PatrolPosKey, NextPatrol.Location);
		return EBTNodeResult::Succeeded;
	}

	return EBTNodeResult::Failed;
}