Polunetsintätyökalun kehittäminen Unity-pelimoottorilla

Abstract

Insinöörityön päätavoitteena oli kehittää polunetsintätyökalu Unity-pelimoottorilla. Työkalulla tulisi olla mahdollista esittää pelikenttä polunetsintäalgoritmille ymmärrettävässä muodossa, löytää optimaalisia polkuja ja liikuttaa NPC-hahmoja (non-player character eli ei-pelaaja-hahmo) pelikentässä. Työssä oli myös tavoitteena oppia polunetsintäalgoritmeista, pelikentän esittämisestä verkon muodossa ja polunetsinnän mahdollisesta toteutustavasta Unity-pelimoottorilla.

Työn lopputuotokselle oli määritelty tiettyjä vaatimuksia. Työkalulla pitäisi pystyä toteuttamaan polunetsintä erilaisissa tasaisissa pelikentissä. Työkalun pitäisi ottaa huomioon pelikentän esteet, jotka rajoittavat pelikentän eri alueiden välistä liikkumista, ja pelikentästä löydetyn polun tulisi olla riittävän optimaalinen ilman turhia siirtymiä. Myös monen NPC-hahmon polunetsinnän ja liikkumisen tulisi olla mahdollista samanaikaisesti ilman, että ne voivat olla päällekkäin.

Insinöörityössä perehdyttiin työkalun kehitysvaiheisiin ja sen tärkeimpiin komponentteihin sekä luokkiin. Sen lisäksi työssä tarkasteltiin, millaisiin pelikenttiin työkalu soveltuu parhaiten ja pohdittiin työkalun mahdollisia jatkokehityskohteita.

Insinöörityön tavoitteessa onnistuttiin, ja lopputuotoksena saatiin aikaan työkalu, jolla pelikentän datan avulla monet NPC-hahmot voivat etsiä polun ja liikkua pelikentässä samanaikaisesti. Työn aikana opittiin polunetsintäalgoritmeista, pelikentän esitysmenetelmistä algoritmille ja polunetsinnän mahdollisesta toteutustavasta Unity-pelimoottorilla.

The main goal of the thesis was to develop pathfinding tool using Unity game engine. Using the developed tool, it should be possible to represent the game level in an understandable form to pathfinding algorithm, find optimal paths and move NPCs (non-player character) in the level. Another goal of the thesis was to learn more about pathfinding algorithms, methods of game level representations as a graph and a possible implementation of pathfinding using Unity game engine.

Certain requirements were defined for the end product of the thesis. Using the pathfinding tool, it should be possible to execute pathfinding in different types of flat game levels. The tool should consider obstacles of the level, which limit the movement between different areas and the path found in level should be optimal enough without unnecessary movements. It also should be possible for many NPCs to find paths and move in the level simultaneously without overlapping with each other.

The thesis explains different development stages of the pathfinding tool and its most important components and classes. The thesis also explains to which types of game levels the tool suits the best and introduces possible areas of improvement and development targets for the tool.

The goals of the thesis were reached, and as an end product the project produced a pathfinding tool, which allows many NPCs to find paths and move in game level simultaneously using data of the level. During the development, more was learned about path finding algorithms, methods of game level representations and possible implementation of pathfinding using Unity game engine.