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Navmesh
navmesh 提供了用于导航网格处理的函数和数据结构。导航网格是一种常用的数据结构，用于在游戏开发和虚拟环境中进行路径规划和导航。该包旨在简化导航网格的创建、查询和操作过程，并提供高效的导航功能。 主要特性：
- 导航网格表示：navmesh 包支持使用导航网格来表示虚拟环境中的可行走区域和障碍物。您可以定义多边形区域和连接关系，以构建导航网格，并在其中执行路径规划和导航。
- 导航算法：采用了 A* 算法作为导航算法，用于在导航网格中找到最短路径或最优路径。这些算法使用启发式函数和代价评估来指导路径搜索，并提供高效的路径规划能力。
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列出了该 package 下所有的函数及类型定义，可通过目录导航进行快捷跳转 ❤️
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包级函数定义
| 函数名称 | 描述 |
|---|---|
| NewNavMesh | 创建一个新的导航网格，并返回一个指向该导航网格的指针。 |
类型定义
| 类型 | 名称 | 描述 |
|---|---|---|
STRUCT |
NavMesh | 暂无描述... |
详情信息
func NewNavMesh[V generic.SignedNumber](shapes []geometry.Shape[V], meshShrinkAmount V) *NavMesh[V]
创建一个新的导航网格，并返回一个指向该导航网格的指针。
参数：
- shapes: 形状切片，类型为 []geometry.Shape[V]，表示导航网格中的形状。
- meshShrinkAmount: 网格缩小量，类型为 V，表示导航网格的缩小量。
返回值：
- *NavMesh[V]: 指向创建的导航网格的指针。
注意事项：
- 导航网格的形状可以是任何几何形状。
- meshShrinkAmount 表示导航网格的缩小量，用于在形状之间创建链接时考虑形状的缩小效果。
- 函数内部使用了泛型类型参数 V，可以根据需要指定形状的坐标类型。
- 函数返回一个指向创建的导航网格的指针。
使用建议：
- 确保 NavMesh 计算精度的情况下，V 建议使用 float64 类型
NavMesh STRUCT
type NavMesh[V generic.SignedNumber] struct {
meshShapes []*shape[V]
meshShrinkAmount V
}
func (*NavMesh) Neighbours(node *shape[V]) []*shape[V]
实现 astar.Graph 的接口，用于向 A* 算法提供相邻图形
func (*NavMesh) Find(point geometry.Point[V], maxDistance V) (distance V, findPoint geometry.Point[V], findShape geometry.Shape[V])
用于在 NavMesh 中查找离给定点最近的形状，并返回距离、找到的点和找到的形状。
参数：
- point: 给定的点，类型为 geometry.Point[V]，表示一个 V 维度的点坐标。
- maxDistance: 最大距离，类型为 V，表示查找的最大距离限制。
返回值：
- distance: 距离，类型为 V，表示离给定点最近的形状的距离。
- findPoint: 找到的点，类型为 geometry.Point[V]，表示离给定点最近的点坐标。
- findShape: 找到的形状，类型为 geometry.Shape[V]，表示离给定点最近的形状。
注意事项：
- 如果给定点在 NavMesh 中的某个形状内部或者在形状的边上，距离为 0，找到的形状为该形状，找到的点为给定点。
- 如果给定点不在任何形状内部或者形状的边上，将计算给定点到每个形状的距离，并找到最近的形状和对应的点。
- 距离的计算采用几何学中的投影点到形状的距离。
- 函数返回离给定点最近的形状的距离、找到的点和找到的形状。
func (*NavMesh) FindPath(start geometry.Point[V], end geometry.Point[V]) (result []geometry.Point[V])
函数用于在 NavMesh 中查找从起点到终点的路径，并返回路径上的点序列。
参数：
- start: 起点，类型为 geometry.Point[V]，表示路径的起始点。
- end: 终点，类型为 geometry.Point[V]，表示路径的终点。
返回值：
- result: 路径上的点序列，类型为 []geometry.Point[V]。
注意事项：
- 函数首先根据起点和终点的位置，找到离它们最近的形状作为起点形状和终点形状。
- 如果起点或终点不在任何形状内部，且 NavMesh 的 meshShrinkAmount 大于0，则会考虑缩小的形状。
- 使用 A* 算法在 NavMesh 上搜索从起点形状到终点形状的最短路径。
- 使用漏斗算法对路径进行优化，以得到最终的路径点序列。
示例代码：
func ExampleNavMesh_FindPath() {
fp := geometry.FloorPlan{"=================================", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "X X", "================================="}
var walkable []geometry.Shape[int]
walkable = append(walkable, geometry.NewShape(geometry.NewPoint(5, 5), geometry.NewPoint(15, 5), geometry.NewPoint(15, 15), geometry.NewPoint(5, 15)), geometry.NewShape(geometry.NewPoint(15, 5), geometry.NewPoint(25, 5), geometry.NewPoint(25, 15), geometry.NewPoint(15, 15)), geometry.NewShape(geometry.NewPoint(15, 15), geometry.NewPoint(25, 15), geometry.NewPoint(25, 25), geometry.NewPoint(15, 25)))
for _, shape := range walkable {
for _, edge := range shape.Edges() {
sx, bx := maths.MinMax(edge.GetStart().GetX(), edge.GetEnd().GetX())
sy, by := maths.MinMax(edge.GetStart().GetY(), edge.GetEnd().GetY())
for x := sx; x <= bx; x++ {
for y := sy; y <= by; y++ {
fp.Put(geometry.NewPoint[int](x, y), '+')
}
}
}
}
nm := navmesh.NewNavMesh(walkable, 0)
path := nm.FindPath(geometry.NewPoint(6, 6), geometry.NewPoint(18, 24))
for _, point := range path {
fp.Put(geometry.NewPoint(point.GetX(), point.GetY()), 'G')
}
fmt.Println(fp)
}