FSM HFSM BT StateTree - KumoKyaku/Megumin.AI.Samples GitHub Wiki
| FSM | HFSM | Animator | State Tree | Behavior Tree | |
|---|---|---|---|---|---|
| 并行 | ❌ | ❌ | ✅ | ✅ | |
| 跨层过渡 | ⛔🚫❎ | ✅ | ✅ | ✅ | ❌ |
| Selector | ❌ | ❌ | ✅ | ✅ | ✅ |
Animator 没有丝毫折扣的实现了HFSM的所有功能。
注意Animator的Create Sub-State Machine才是HFSM的主要特征，和Layers功能无关，不要被“层”这个名字误导。Animator的Layers功能更主要的好使要实现并行状态需求。
Animator 编辑器进入SubMachine时上层就不见了，无法看到整个HFSM的全貌。
Animator 是状态机，是HFSM的一个实现。但是 不是所有的状态机，HFSM都是Animator 。
Animator 是一个状态机的超集。
不能将状态机概念和Animator混淆。Animator是一个庞然大物，Animator包含实现的feature太多了，不是状态机一个词可能概况的。
Animator 的AnyStateNode实现了从任意状态切换到任意状态，实现了Abort。
虽然Animator很厉害，当并不等于好用。作为一个Component来说，杂糅了太多功能，并且耦合严重，不符合单一职责原则。
如果能将Animator拆分为状态机和动画播放2个部分会更好（似乎会回到Animation时代😂）。
Animator不好用不是在状态机设计上有缺陷，而是在参数绑定和对Owner调用上有缺陷。
Owner要驱动状态机，必须用Animator.SetValue。
状态机要调用Owner方法，要使用StateMachineBehaviour，内部还要animator.GetComponent才能拿到Agent。
Q: 为什么状态机不能直接读取Owner成员值呢？为什么Animator不能直接调用Owner方法呢？
A:
- Owner组件或者成员值可能是动态的。
- 必须使用反射才能实现，特别麻烦。
- 驱动方式不同，直接读取Owner必须是轮询，Animator.SetValue是事件。性能差别巨大。
但是就结论来说，现在的Animator不好用，一万个原因也站不住脚。
跨层调度弊端：
行为树增加删除一个节点时，副作用很小，能过渡到这个节点的只有它的父节点。
分层状态机增加删除一个节点，不知道有多少未知过渡指向这个节点。任何节点都可以个过渡到任何节点，对维护来说是很可怕的。
- EntryNode
- ExitNode
- AnyStateNode
- UpStateMachine
Animator 指定子层后，如果不指定子状态，会走默认状态。
Enter 对每个状态设置过渡，每个状态对Exit设置过渡，完全可以模拟 Selector。
通过EntryNode和ExitNode, 完全可以模拟 Selector，Sequence。
HFSM 允许从一个子状态机的子状态，过渡到另一个子状态机的子状态。
行为树则不行，不能从一个分支直接过渡到不同层的分支节点。
HFSM的表达能力比行为树更强。
行为树可以并行2个节点，状态机则不行。状态机通过layer来解决这个问题。
AnyStateNode提供了更强大的过渡能力。
一个明显特征是状态机嵌套另一个状态机，其他的功能点并没有明确定义。
- 状态可以过渡到子状态机，但并不指定子状态机内的哪一个状态，由子状态机自己决定。这是一种Selector机制。
Unity - Manual: Sub-State Machines (unity3d.com)As noted above, a sub-state machine is just a way of visually collapsing a group of states in the editor, so when you make a transition to a sub-state machine, you have to choose which of its states you want to connect to.
实测现在已经没有这个限制了，只是文档没改。其实本质上也不应该存在这个限制。
子状态机在上一层可以并必须看成一个状态。既然是一个状态，那么必须允许这个状态到其他状态的过渡。无论子状态内部如何，子状态机本身到其他状态的过渡条件都是要检测的，很多HFSM都没有实现这一点。
状态机是没有Selector机制的。在状态机运行的任意时刻，状态机必须处于某种状态。
当我们需要从某个状态退出时，必须要有明确过渡指向另一个state。
Q：当我们必须退出，又不知道退出后去哪个状态时怎么办？
A：这就是Selector机制。状态机可以根据条件，从所有状态节点中选择出下一个节点。
Animator 的ExitNode实现无责任退出。
Animator 的EnterNode实现了Selector。
一个Seq下又两个Task，Sleep，Say。 逻辑是，睡醒了说句话。可以由Sleep过渡到Say，但是在Say后无法在切换换回Sleep，除非修改上层或者上上层节点。
因为行为树在同一个层之间执行时，总是按顺序的，是不能回头的。状态机不然，同一个层次执行过渡是任意的。
答案: 不相同。
更加具体的说，由于没有明确的功能标准定义，所以每个库实现的Feature多少也不同，表达能力是不可能相同的。
由于Feature的不同，依赖于这些Feature的项目，是不能随意更换AI插件的。
从结构上来说：数据结构树和图之间有什么区别？ (qastack.cn)
StateTree将图结构改成树结构。
StateTree 是一种HFSM的受限形式。
从状态切换过渡性来说：
行为树是一种StateTree的受限形式。
状态机和行为树的关系近似于oop和ecs的关系，牺牲了灵活性和表达能力，提高了可维护性。差不多可以认为是一种编程范式。
这也是Graph和Tree数据结构的优缺点导致的。
行为树总的来说 不如 状态机 灵活。为了整洁和可维护行为树牺牲了太多表达能力。 如果人脑的理解能力无限强，状态机肯定优于行为树。
结论是 HFSM才是集大成者。
- 当我们知道要过渡到哪个状态时，直接过渡。当我们不知道要去哪个状态，由整体选出一个状态。
- 执行当前状态时，从不关心上一个状态是什么。
- Introduction to behavior trees - Robohub
- Finite-state machine - Wikipedia
- Behavior tree (artificial intelligence, robotics and control) - Wikipedia
- Inspiaaa/UnityHFSM: A simple yet powerful class based hierarchical finite state machine for Unity3D (github.com)
- 学习笔记2.5-----分层有限状态机 - 知乎 (zhihu.com)
- Unity - Manual: State Machine Basics (unity3d.com)
- 行为树概念与结构 - 知乎 (zhihu.com)