Come rendere i miei personaggi più fluidi mentre camminano su un percorso (elenco di coordinate)?

Ho un elenco con coordinate - output dall'algoritmo A * - e vorrei che i miei personaggi seguissero senza problemi questo percorso con rotazioni.

Quindi ho qualcosa come A e voglio ottenere C

Come posso fare questo ?

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Per rendermi un po 'più chiaro:

Sono più interessato alle curve morbide poiché so già come camminare da un nodo all'altro.

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Poiché molte persone lo trovano utile (anche io) sto pubblicando un link a "Natura del codice" di Daniel Shiffman, dove discute molti problemi di intelligenza artificiale (e fisica) del gioco, ad es. Comportamenti di guida http://natureofcode.com/book/chapter- 6-autonome-agenti / # chapter06_section8

Se si desidera tracciare percorsi uniformi in un ambiente basato su riquadri, non è possibile applicare un certo livellamento del percorso sui waypoint A *. Nel suo libro sul gioco di programmazione AI, Matt Buckland descrive un algoritmo semplice e veloce per smussare un percorso (sostanzialmente rimuovere tutti i bordi che possono essere rimossi senza causare un'intersezione con i tuoi ostacoli).

Dopo aver rimosso i bordi non necessari in questo modo, il primo caso ( A -> B ) è risolto. Il livellamento dei bordi nel grafico potrebbe essere realizzato in diversi modi. Molto probabilmente, le spline di Hermite funzionerebbero (a seconda della densità dell'ostacolo e della dimensione delle piastrelle). Un'altra opzione potrebbe essere rappresentata dai comportamenti di governo, in cui inizi a guidare verso il waypoint successivo, non appena ti trovi a mezzo riquadro di distanza dal bersaglio attuale (questo dipende in realtà dalla velocità con cui il tuo "agente" si muove / gira).

Come altri hanno già detto, per il secondo caso dovrai implementare una sorta di spline o (in realtà una misura migliore per il tuo esempio) dare all'unità una sorta di comportamento di guida.

Tuttavia, per il primo caso, esiste una soluzione che è sia più semplice che offre risultati migliori rispetto al livellamento del percorso. Si chiama Theta * ed è una semplice (e relativamente nuova) estensione di A * sulle griglie che consente alle unità di muoversi in qualsiasi direzione tra i punti della griglia.

C'è un bell'articolo che spiega Theta * (da cui ho rubato l'immagine sopra) qui

Per un movimento più umano realistico, prova a integrarti con Comportamenti di guida. (Versione C # del classico OpenSteer http://sharpsteer.codeplex.com/ ) Ottieni l'output di AStar e lascia che il comportamento dello sterzo si preoccupi della movimentazione (Uno dei campioni mostra esattamente come farlo, naviga seguendo un percorso)

In caso di navigazione da un punto all'altro, ho usato la differenza di angoli (direzione attuale del giocatore rispetto alla direzione dal punto corrente al punto successivo) e poi ho gradualmente cambiato l'angolazione all'angolo finale man mano che si verifica il movimento. Dai un'occhiata a questo gioco qui in cui gli aeroplani si spostano da un punto all'altro, ma il turno non è brusco, ma osservando attentamente si possono identificare i punti del percorso. (il gioco funziona solo su dispositivi mobili sebbene preferibilmente iPhone / iPad).

Ho avuto fortuna con le spline Catmull-Rom (un tipo di spline cubica come raccomandato anche da @bummzack). La parte buona di questi è che la spline passerà sempre attraverso i punti di controllo, molti altri no. Implementa qualcosa del genere:

t    = <time*>
t12  = t + 1.0
t23  = t
t34  = t - 1.0
t123 = (t + 1.0) / 2.0
t234 = t / 2

c1 = controlpoint[0];
c2 = controlpoint[1];
c3 = controlpoint[2];
c4 = controlpoint[3];

l12 = lerp(c1, c2, t12);
l23 = lerp(c2, c3, t23);
l34 = lerp(c3, c4, t34);
position = lerp(lerp(l12, l23, t123), lerp(l23, l34, t234), t);

* il tempo è un valore [0,1] tra i punti di controllo 1 e 2.

A-> B può essere risolto utilizzando le mesh di navigazione anziché una griglia. Ciò implica un grande cambiamento nella generazione dei dati di pathfinding.

Casi come C e D stanno solo tagliando l'angolo: se il personaggio si muove in un percorso e all'interno di un "angolo" (cella in cui le celle precedente, corrente, successiva non si trovano su una linea retta), spingila in direzione sia della cella precedente che successiva . L'unico problema è determinare la distanza dalla posizione reale (la distanza di spinta). Ciò richiederebbe probabilmente la distanza dalla cella corrente come input. Qualcosa come questo:

push_dir = average( prevcell.pos, nextcell.pos ) - curcell.pos;
push_dist = cell_half_width - distance( char.pos, curcell.pos );
char.pos += push_dir * push_dist;