パスファインディング

パスファインディングは、キャラクターやオブジェクト（エージェント）が障害物を避けながら目的地に到達するための論理的な経路に沿って移動するプロセスであり、危険な材料や定義された領域を避けることもできます。

ナビゲーションの可視化

パスファインディングのレイアウトとデバッグを支援するために、スタジオはナビゲーションメッシュと修飾子ラベルをレンダリングできます。これらを有効にするには、3Dビューポートの右上隅にある可視化オプションウィジェットからナビゲーションメッシュとパスファインディング修飾子をオンにします。

ナビゲーションメッシュが有効になっていると、色分けされた領域がキャラクターが歩いたり泳いだりできる場所を示します。小さな矢印は、キャラクターがジャンプして到達しようとする場所を示します。

実装

パスファインディングは、PathfindingServiceとその関連メソッド（CreatePath()など）を通じてさまざまな方法で実装できますが、このセクションではプレイヤーのキャラクターのための次のパスファインディングスクリプトを使用します。

読みながらテストするには：

1. 重要

   エクスプローラーでStarterPlayerコンテナを選択します。次に、プロパティウィンドウで、DevComputerMovementModeとDevTouchMovementModeの両方をScriptableに設定します。

   

   

2. 次のコードをLocalScript内のStarterCharacterScriptsにコピーするか、このパッケージを取得してStarterCharacterScriptsにドロップします。

   PlayerPathFollow (LocalScript in StarterCharacterScripts)

   local PathfindingService = game:GetService("PathfindingService")
   local Players = game:GetService("Players")
   local RunService = game:GetService("RunService")
   
   local DESTINATION = Vector3.new(20, 0.5, 20)
   local GROUND_WAIT = 0.01
   local VELOCITY_MULTIPLIER = 0.0625
   
   local path = PathfindingService:CreatePath({
   	AgentCanClimb = true,
   	Costs = {
   		Water = 20
   	}
   })
   
   local character = script.Parent
   local humanoid = character:WaitForChild("Humanoid")
   local waypoints
   local nextWaypointIndex
   local blockedConnection
   local currentWaypointReachedConnection
   local currentWaypointPlaneNormal = Vector3.zero
   local currentWaypointPlaneDistance = 0
   local pathfinderWorking = false
   
   local function disconnectCurrentWaypointReachedConnection()
   	if not currentWaypointReachedConnection then return end
   	currentWaypointReachedConnection:Disconnect()
   	currentWaypointReachedConnection = nil
   end
   
   local function isCurrentWaypointReached()
   	if humanoid.FloorMaterial == Enum.Material.Air then
   		return false
   	end
   
   	local reached = false
   	if currentWaypointPlaneNormal ~= Vector3.zero then
   		-- Compute the distance from humanoid to destination plane
   		local dist = currentWaypointPlaneNormal:Dot(humanoid.RootPart.Position) - currentWaypointPlaneDistance
   		-- Compute the component of the humanoid velocity that is towards the plane
   		local velocity = -currentWaypointPlaneNormal:Dot(humanoid.RootPart.Velocity)
   		-- Compute the threshold from the destination plane based on humanoid velocity
   		local threshold = math.max(1.0, VELOCITY_MULTIPLIER * velocity)
   		-- Consider waypoint reached if less then threshold in front of the plane
   		reached = dist < threshold
   	else
   		reached = true
   	end
   
   	if reached then
   		currentWaypointPlaneNormal = Vector3.zero
   		currentWaypointPlaneDistance = 0
   		moveToNextWaypoint()
   	end
   end
   
   local function calculateNextWaypointApproach()
   	nextWaypointIndex += 1
   	if nextWaypointIndex > #waypoints then
   		return false
   	end
   	local currentWaypoint = waypoints[nextWaypointIndex - 1]
   	local nextWaypoint = waypoints[nextWaypointIndex]
   	-- Build destination plane from next waypoint towards current one
   	currentWaypointPlaneNormal = currentWaypoint.Position - nextWaypoint.Position
   	-- Set normal perpendicular to Y plane when not climbing up
   	if nextWaypoint.Label ~= "Climb" then
   		currentWaypointPlaneNormal = Vector3.new(currentWaypointPlaneNormal.X, 0, currentWaypointPlaneNormal.Z)
   	end
   	if currentWaypointPlaneNormal.Magnitude > 0.000001 then
   		currentWaypointPlaneNormal	= currentWaypointPlaneNormal.Unit
   		currentWaypointPlaneDistance = currentWaypointPlaneNormal:Dot(nextWaypoint.Position)
   	end
   
   	return true
   end
   
   local function resetWaypointData()
   	humanoid:Move(Vector3.zero)
   	currentWaypointPlaneNormal	= Vector3.zero
   	currentWaypointPlaneDistance = 0
   	disconnectCurrentWaypointReachedConnection()
   	pathfinderWorking = false
   end
   
   local function waitForGround()
   	while humanoid.FloorMaterial == Enum.Material.Air do
   		task.wait(GROUND_WAIT)
   	end
   end
   
   function moveToNextWaypoint()
   	if calculateNextWaypointApproach() then
   		disconnectCurrentWaypointReachedConnection()
   		currentWaypointReachedConnection = RunService.Heartbeat:Connect(isCurrentWaypointReached)
   		local nextWaypointPosition = waypoints[nextWaypointIndex].Position
   		local nextWaypointAction = waypoints[nextWaypointIndex].Action
   		humanoid:Move(nextWaypointPosition - humanoid.RootPart.Position)
   		if waypoints[nextWaypointIndex + 1] and waypoints[nextWaypointIndex + 1].Label == "UseBoat" then
   			nextWaypointIndex += 1
   			-- Call your own customized function to make agent use the boat
   
   		elseif nextWaypointAction == Enum.PathWaypointAction.Jump then
   			humanoid:ChangeState(Enum.HumanoidStateType.Jumping)
   			while humanoid.FloorMaterial ~= Enum.Material.Air do
   				task.wait(GROUND_WAIT)
   			end
   			humanoid:Move(nextWaypointPosition - humanoid.RootPart.Position)
   		end
   	else
   		resetWaypointData()
   	end
   end
   
   local function findStartingPoint(waypoints)
   	nextWaypointIndex = 1
   	while nextWaypointIndex + 1 <= #waypoints do
   		local dist = waypoints[nextWaypointIndex + 1].Position - humanoid.RootPart.Position
   		dist = Vector3.new(dist.X, 0, dist.Z)
   		if dist.magnitude >= 2 then
   			return
   		end
   		nextWaypointIndex += 1
   	end
   end
   
   local function followPath()
   	-- Compute the path
   	pathfinderWorking = true
   	waitForGround()
   
   	local success, errorMessage = pcall(function()
   		path:ComputeAsync(character.PrimaryPart.Position, DESTINATION)
   	end)
   	if not success or path.Status ~= Enum.PathStatus.Success then
   		warn("パスが計算されていません！", errorMessage)
   		return
   	end
   
   	-- Get the path waypoints
   	waypoints = path:GetWaypoints()
   
   	-- Detect if path becomes blocked
   	blockedConnection = path.Blocked:Connect(function(blockedWaypointIndex)
   		-- Check if the obstacle is further down the path
   		if blockedWaypointIndex >= nextWaypointIndex then
   			-- Stop detecting path blockage until path is re-computed
   			blockedConnection:Disconnect()
   			resetWaypointData()
   			-- Call function to re-compute new path
   			followPath()
   		end
   	end)
   
   	findStartingPoint(waypoints)
   	moveToNextWaypoint()
   end
   
   followPath()

3. DESTINATION変数を(

   LINE 5

   )プレイヤーキャラクターが到達できる3Dワールド内のVector3の目的地に編集します。

4. パス計算とキャラクター移動について学ぶために、次のセクションに進みます。

パスの作成

パスファインディングは、PathfindingServiceとそのCreatePath()メソッドを通じて開始されます(

パス計算

CreatePath()で有効なパスを作成した後、Path:ComputeAsync()を呼び出して、開始点と目的地の両方にVector3を指定して計算する必要があります(

Pathが計算されると、開始から終了までのパスをトレースする一連のウェイポイントが含まれます。これらのポイントは、Path:GetWaypoints()メソッドを使用して取得できます(

パス移動

各PathWaypointは、Position（Vector3）とAction（PathWaypointAction）の両方で構成されています。通常のRobloxキャラクターのようにHumanoidを含むキャラクターを移動させる最良の方法は、ウェイポイントからウェイポイントへHumanoid:Move()を呼び出し、スクリプトのisCurrentWaypointReached()コールバック(

ブロックされたパス

多くのRobloxの世界は動的です。部品が移動したり落下したり、床が崩れたりすることがあります。これにより、計算されたパスがブロックされ、キャラクターが目的地に到達できなくなる可能性があります。これに対処するには、Path.Blockedイベントに接続し、何がブロックしているかの周りでパスを再計算します(

パスファインディング修飾子

デフォルトでは、Path:ComputeAsync()は開始点と目的地の間の最短パスを返しますが、ジャンプを避けようとします。これは、いくつかの状況では不自然に見えます。たとえば、パスが水を通過することが幾何学的に短いために水の周りを回避するのではなく、沼地の水を通過することがあります。

パスファインディングをさらに最適化するには、さまざまな材料を横断するスマートなパスを計算するためにパスファインディング修飾子を実装するか、定義された領域の周りを回避するか、障害物を無視することができます。

材料コスト

TerrainおよびBasePart材料を使用する場合、CreatePath()内にCostsテーブルを含めて、特定の材料を他の材料よりも通行しやすくすることができます。すべての材料にはデフォルトコストが1であり、任意の材料はその値をmath.hugeに設定することで通行不可として定義できます。

Costsテーブルのキーは、Enum.Material名を表す文字列名である必要があります。たとえば、Enum.Material.WaterのWaterや、Enum.Material.CrackedLavaのCrackedLavaなどです。

local PathfindingService = game:GetService("PathfindingService")
local Players = game:GetService("Players")
local RunService = game:GetService("RunService")

local DESTINATION = Vector3.new(20, 0.5, 20)
local GROUND_WAIT = 0.01
local VELOCITY_MULTIPLIER = 0.0625

local path = PathfindingService:CreatePath({
	AgentCanClimb = true,
	Costs = {
		Water = 20, CrackedLava = 100, Slate = 20
	}
})

領域の設定

場合によっては、材料の好みだけでは不十分です。たとえば、キャラクターが足元の材料に関係なく定義された領域を避けるようにしたい場合があります。これは、パートにPathfindingModifierオブジェクトを追加することで実現できます。

1. 領域の周りにAnchoredパートを作成し、そのCanCollideプロパティをfalseに設定します。

   

2. パートにPathfindingModifierインスタンスを挿入し、そのLabelプロパティを見つけて、DangerZoneのような意味のある名前を割り当てます。

   

3. CreatePath()のCostsテーブル内に一致するDangerZoneキーと関連する数値を含めます。修飾子は、その値をmath.hugeに設定することで通行不可として定義できます。

   PlayerPathFollow (LocalScript)

   local PathfindingService = game:GetService("PathfindingService")
   local Players = game:GetService("Players")
   local RunService = game:GetService("RunService")
   
   local DESTINATION = Vector3.new(20, 0.5, 20)
   local GROUND_WAIT = 0.01
   local VELOCITY_MULTIPLIER = 0.0625
   
   local path = PathfindingService:CreatePath({
   	AgentCanClimb = true,
   	Costs = {
   		DangerZone = math.huge, Water = 20, CrackedLava = 20, Slate = 20
   	}
   })

障害物を無視する

場合によっては、固体の障害物を通過するようにパスファインディングを行うことが有用です。これにより、特定の物理的ブロッカーを通過するパスを計算でき、計算が完全に失敗することはありません。

1. オブジェクトの周りにAnchoredパートを作成し、そのCanCollideプロパティをfalseに設定します。

   

2. パートにPathfindingModifierインスタンスを挿入し、そのPassThroughプロパティを有効にします。

   

   これで、ゾンビNPCからプレイヤーキャラクターへのパスが計算されると、パスはドアを越えて延び、ゾンビにそれを通過させることができます。たとえゾンビがドアを開けられなくても、キャラクターがドアの後ろにいるのを「聞く」かのように反応します。

   

パスファインディングリンク

時には、通常通行できない空間を横断するパスを見つける必要があり、次のウェイポイントに到達するためにカスタムアクションを実行する必要があります。これは、PathfindingLinkオブジェクトを通じて実現できます。

上記の例を使用して、エージェントがボートを使用するようにすることができます。

この例を使用してPathfindingLinkを作成するには：

1. オプション

   3Dビューポートの右上隅にある可視化オプションウィジェットからパスファインディングリンクをオンにします。これは、パスファインディングリンクを実装する際の可視化とデバッグに役立ちます。

2. ボートの座席とボートの着地点の近くに2つのAttachmentsを作成します。

   

3. ワークスペースにPathfindingLinkオブジェクトを作成し、そのAttachment0とAttachment1プロパティをそれぞれ開始アタッチメントと終了アタッチメントに割り当てます。

   

4. LabelプロパティにUseBoatのような意味のある名前を割り当てます。この名前は、エージェントが開始リンクポイントに到達したときにカスタムアクションをトリガーするためのフラグとしてパスファインディングスクリプトで使用されます。

   

5. CreatePath()内にWaterキーとLabelプロパティ名に一致するカスタムキーを含むCostsテーブルを追加します。カスタムキーには、Waterの値よりも低い値を割り当てます。

   PlayerPathFollow (LocalScript)

   local PathfindingService = game:GetService("PathfindingService")
   local Players = game:GetService("Players")
   local RunService = game:GetService("RunService")
   
   local DESTINATION = Vector3.new(20, 0.5, 20)
   local GROUND_WAIT = 0.01
   local VELOCITY_MULTIPLIER = 0.0625
   
   local path = PathfindingService:CreatePath({
   	AgentCanClimb = true,
   	Costs = {
   		UseBoat = 2, Water = 20
   	}
   })

6. moveToNextWaypoint()関数内(

   LINES 93–114

   )で、Label修飾子名のカスタムチェックを使用して、Humanoid:Move()とは異なるアクションを取ることができます。この場合、エージェントをボートに座らせ、ボートを水の上に移動させ、ボートの着地点でエージェントを降ろし、その後エージェントのパスを最終目的地に続ける関数を呼び出すことができます。

ストリーミング互換性

ゲーム内のインスタンスストリーミングは、プレイヤーのキャラクターが世界を移動する際に3Dコンテンツを動的に読み込み、アンロードする強力な機能です。彼らが3D空間を探索するにつれて、新しいサブセットが彼らのデバイスにストリーミングされ、既存のサブセットの一部がストリーミングアウトすることがあります。

ストリーミング対応ゲームでPathfindingServiceを使用するためのベストプラクティスを考慮してください：

• ストリーミングは、キャラクターがパスに沿って移動する際に特定のパスをブロックまたはブロック解除することがあります。たとえば、キャラクターが森を走っている間に、木が彼らの前にストリーミングされてパスを妨げることがあります。ストリーミングとシームレスに連携させるために、ブロックされたパスの処理技術を使用し、必要に応じてパスを再計算することを強くお勧めします。

• パスファインディングの一般的なアプローチは、既存のオブジェクトの座標を計算に使用することです。たとえば、パスの目的地をワールド内の既存のTreasureChestモデルの位置に設定します。このアプローチは、サーバーが常に世界を完全に把握しているため、サーバー側のScriptsと完全に互換性がありますが、クライアントで実行されるLocalScriptsやModuleScriptsは、ストリーミングされていないオブジェクトへのパスを計算しようとすると失敗する可能性があります。

  この問題に対処するには、永続的モデル内のBasePartの位置に目的地を設定することを検討してください。永続モデルはプレイヤーが参加した後すぐに読み込まれ、決してストリーミングアウトしないため、クライアント側のスクリプトはPersistentLoadedイベントに接続し、イベントが発火した後にウェイポイントを作成するためにモデルに安全にアクセスできます。

制限と失敗要因

パスファインディングエンジンには、効率的な処理と最適なパフォーマンスを確保するための特定の制限があります。さらに、パスファインディングの計算は、以下に示すさまざまな理由で失敗する可能性があります。