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@NekoCan

[Unity]ML-Agents「Hide / Escape - Avoidance of Pursuing Enemies」を動かすまで

Last updated at Posted at 2020-02-11

かくれんぼのやつが動かない

Unityの機械学習「ML-Agents」を使ったサンプル「Hide」これがエラーするわ動かないわで大変だった
image.png

これが動くようになったので、そこまでの記録を残します
追記：動くまでの話であって、機械学習のところまで至ってません

ダウンロード

データセット

このサイトの下の方にあるGitHub
Hide
image.png
この「いいね！」マークの上にあるリンクからダウンロードします↑

このページに飛びます↓
image.png
んでダウウンロード↓
「Clone or download」
image.png

zipでお好みの場所に保存（どこでも）
image.png

このセットの中に色々入ってますので
image.png
ドキュメントなり普段unityプロジェクトを保存している場所なりに解凍してください

Json.net

JSON.net
Newtonsoft.json（JSON使うためのもの）をダウンロードしていない人はこちらも後で必要になるので
↓一番上の「Json120r3.zip」だけで大丈夫です
image.png
適当にダウンロードして適当に解凍してください
後で必要になります

Unity

UnityHubを起動し、「リストに追加」
image.png
先ほど解凍した
hide-escape-master　の中の　unity-environment　を選択
これで↓「フォルダの選択」
image.png

こうなる
asdfjkdalfj.png
噂によるとバージョンは2018.4以上がいいそうなので
image.png2018.4.16をインストール

こんな感じで↓バージョン変更して開く
asdfjkdalfj.png
ウィンドウ出ますが「確認」押してGO
image.png

例のブツをみてみよう

image.png
↑の「Hide」というシーンを開く
image.png
これですよこれ　見たかったのは

～ライティングをOFFにしておく～

本編に特別関係ないけど、何かあるたび光の当たり方を計算されるのはストレスなので、機能をオフにする
image.png
開いたウィンドウ↓の一番下にある「Auto Generate」のチェックを外し
image.png
「Genaerate Lighting」ボタンを押す
image.png

とりあえずエラー

image.png
下2つはBlenderインストールしてれば何か違うのかもしれませんが、入ってないのでパス
左上の「Clear」押しても消えないエラーに対処していきます
image.png

Json.netをプラグインに入れる

ダウンロードした「Json120r3」の
Json120r3　→　Bin　→　net20　→　Newtonsoft.Json.dll　を以下の場所にコピペ
image.png
参考文献

するとエラーは3つ
image.png

Unityでセットアップ

参考文献
image.pngProject Settingの
image.pngPlayerの
image.pngother Settingを開き
image.pngちょっと下の方

この
「ENABLE_TENSORFLOW;UNITY_POST_PROCESSING_STACK_V1」
を
「ENABLE_TENSORFLOW」
に変更↓
image.png

image.png
しかしエラーは減らない
んんんんんんんんんんんん
まあ必要な項目ではあったはずなので、エラーが消えるための設定ではなかっただけでしょう

パッケージを入れませう

なんか言ってた
image.png
適当なところにダウンロードし、「Import package」でダウンロードしたファイルを指定する
image.png
そしたらウインドウでるから、右下の「Import」ボタンをクリック
image.png
image.png
驚きの白さ

なんだか様子が変です

「HideBrain」を選択すると
image.pngimage.png
なんか言ってる　ファイルがねぇ　と

なのでこの「Hide3-3M」を指定してあげます
image.png
image.png

これで動くぜ　ヒャッハー！

ダウンロード.gif
赤おっっっっせぇぇぇぇ
なんじゃあの移動速度はぁぁぁ一生追いつけんわぁぁぁ

赤を早くさせる

「Academy」を選択
image.pngimage.png
「Value」の値を「3」とかにします（お好みで）
ダウンロード.gifこんだけ早ければいいだr…

いまUターンしなかった？

これで盲目の追跡者が完成しましたね✨（コナン君の映画のタイトルにありそう）
次は赤に視界を設けます
※Blenderが入っていないために、視界のモデル（扇形↓）が生成できなかったと思われ
image.png

プログラム的には、
視線上にいる
→扇の当たり判定作動
→青を追いかける
ってなってるので、
扇の代わりを作ればおｋ

つまり、シーンにいる各9人に視界を設けるだけ！！
こんな時のためのプレハブ機能！！

image.png※尚、プレハブではない
ど　う　し　て

視界を作る

仕方ないので方法は2通り
・先を見越して「Chaser」をプレハブに置き換える
・9人の「Chaser」に当たり判定を設ける

選ばれたのは後者でした

やり方は簡単
1. 全ての「fov-shape」を同時選択
2. 位置調整
3. メッシュとコライダーを設定

1.全ての「fov-shape」を同時選択

「Ctrl」を押しながら、各fov-shapeをクリック
image.png

2. 位置調整

以下のように値を調整
image.png→image.png

3. メッシュとコライダーを設定

Mesh Filter の「Mesh」に「Cube」を選択
image.png
Mesh Collider の「Mesh」に「Cube」を選択
image.png

するとこうなる
image.png

できた

AIi.gif

仁王立ちの追跡者

赤の横を青がスルッと通りすぎると以下のように、到達点で停止するバグが判明
image.png

プログラムに工夫が必要
「HideChaser」を開き
グローバル変数を宣言

HideChaser.cs
    float timer = 0;
    Vector3 pos;

Update()の中に以下を追加

HideChaser.cs
        if(transform.position == pos)
        {
            timer += Time.deltaTime;
            if(timer > 5)
            {
                timer = 0;
                Debug.LogWarning("Stopped");
                agentInFOV = false;
                agentInLOS = false;
                chasingAgent = false;
                PickNextRoom();
            }
        }
        else
        {
            timer = 0;
        }
        pos = transform.position;

応急処置ですがこれでなんとかなります
一応全文載せておきます↓

HideChaser.cs
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.AI;

public class HideChaser : MonoBehaviour {

    public GameObject myAgent;
    public GameObject chaserHead;
    [HideInInspector]
    public HideAgent hideAgent;

    public GameObject[] seekLocations;
    private float positionDoneThreshold = 0.15f;

    public GameObject[] chaserInitialPositions;

    [HideInInspector]
    public NavMeshAgent navAgent;

    [HideInInspector]
    public GameObject currentTarget;
    public GameObject targetLocationIndicator;

    [HideInInspector]
    public bool agentInLOS = false;
    [HideInInspector]
    public bool agentInFOV = false;
    [HideInInspector]
    public bool chasingAgent = false;
    public bool showDebug = false;

    [HideInInspector]
    public Vector3 lastKnownAgentLocation;

    private Rigidbody chaserRigidbody;

    public HideAcademy hideAcademy;

    public GameObject winZone;

    float timer = 0;
    Vector3 pos;
    void Start ()
    {
        this.navAgent = this.GetComponent<NavMeshAgent>();
        this.chaserRigidbody = this.GetComponent<Rigidbody>();

        this.hideAgent = myAgent.GetComponent<HideAgent>();

        currentTarget = seekLocations[Random.Range(0, seekLocations.Length)];
        navAgent.SetDestination(currentTarget.transform.position);

        this.targetLocationIndicator.transform.parent = null;
        lastKnownAgentLocation = Vector3.zero;
        pos = transform.position;
    }

    void Update ()
    {
        PlaceTargetIndicator();
        MoveChaser();

        if(transform.position == pos)
        {
            timer += Time.deltaTime;
            if(timer > 5)
            {
                timer = 0;
                Debug.LogWarning("Stopped");
                agentInFOV = false;
                agentInLOS = false;
                chasingAgent = false;
                PickNextRoom();
            }
        }
        else
        {
            timer = 0;
        }
        pos = transform.position;
    }

    void MoveChaser()
    {
        // If Agent Has Not Been Seen
        // Pick next room upon reaching destination
        if (Mathf.Abs((currentTarget.transform.position - this.transform.position).magnitude) < positionDoneThreshold && (chasingAgent == false))
        {
            //Debug.Log("Chaser Arrived At Location: " + currentTarget);
            PickNextRoom();
        }

        // If Agent Has Been Seen
        // Pick next room upon reaching last known location
        if ((Mathf.Abs((lastKnownAgentLocation - this.transform.position).magnitude) < positionDoneThreshold) && (chasingAgent == true) && (agentInLOS == false))
        {
            //Debug.Log("Chaser Arrived At LastKnownAgentLocation");
            chasingAgent = false;
            PickNextRoom();
        }

        // If Agent is currently seen, chase
        if (chasingAgent == true)
        {
            //Debug.Log("Chase Agent");
            ChaseAgent();
        }
    }

    public void InLOS()
    {
        if (agentInFOV)
        {
            agentInLOS = true;
            chasingAgent = true;
            lastKnownAgentLocation = myAgent.transform.position;
        }
    }

    private void OnCollisionEnter(Collision collision)
    {
        if (collision.gameObject == myAgent.transform.gameObject)
        {
            HideAgent agent = myAgent.GetComponent<HideAgent>();
            agent.done = true;
            agent.reward -= 10f;
            agent.losses += 1;
        }
    }

    void PlaceTargetIndicator()
    {
        if (chasingAgent == false)
        {
            targetLocationIndicator.transform.position = currentTarget.transform.position;
        }
        else
        {
            targetLocationIndicator.transform.position = lastKnownAgentLocation;
        }
    }

    public void PickNextRoom()
    {
        GameObject tempCurrentTarget = seekLocations[Random.Range(0, seekLocations.Length)];
        while(tempCurrentTarget == currentTarget)
        {
            tempCurrentTarget = seekLocations[Random.Range(0, seekLocations.Length)];
        }
        if(tempCurrentTarget != currentTarget)
        {
            //Debug.Log("New target chosen: " + tempCurrentTarget + " Old target was: " + currentTarget);
            currentTarget = tempCurrentTarget;
            navAgent.SetDestination(currentTarget.transform.position);
            targetLocationIndicator.transform.position = currentTarget.transform.position;
        }
    }

    public void ChaseAgent()
    {
        currentTarget = myAgent;
        navAgent.SetDestination(lastKnownAgentLocation);
    }

    public void Reset()
    {
        // Get curriculum variables from academy
        float chaserSpeed = hideAcademy.GetComponent<HideAcademy>().chaserSpeed;

        // Set curriculum variables
        navAgent.speed = chaserSpeed;

        this.chaserRigidbody.isKinematic = true;

        GameObject chaserInitialPosition = chaserInitialPositions[Random.Range(0, chaserInitialPositions.Length)];

        this.transform.position = new Vector3(chaserInitialPosition.transform.position.x, this.transform.position.y, chaserInitialPosition.transform.position.z);
        this.transform.rotation = chaserInitialPosition.transform.rotation;

        if (hideAcademy.mode == HideAcademy.Mode.Escape)
        {
            if (winZone != null)
            {
                winZone.transform.position = new Vector3(chaserInitialPosition.transform.position.x, winZone.transform.position.y, chaserInitialPosition.transform.position.z);
            }
        }

        agentInLOS = false;
        chasingAgent = false;
        currentTarget = null;
        //lastKnownAgentLocation = Vector3.zero;
        this.chaserRigidbody.isKinematic = false;
        PickNextRoom();
    }
}

モード変更

「Academy」オブジェクトの「Mode」を「Escape」にすると脱出口が現れるようになります
image.png
image.png黄色の四角いやつ

あとはがんばって

動いたはいいけど、果たして機械学習しているのか　まだわかってない

追記：機械学習は十中八九至ってません。なぜならPythonとかの設定をした覚えがないからです。

それでは皆さん　よき機械学習を
ダウンロード.gif

追記

色々なサイトを見てもML-Agentsのデータの「UnitySDK」を使うとか書いてあるけど、使用したデータにはなくて困ってた

んで見つけた
Unity ML-Agents Toolkit v0.8：実際のゲームでより迅速なトレーニングが可能に
「ML-Agents tool kit」とかで検索してたら違うデータが出てきた
image.png
UnitySDK入ってる別のデータ
ここ

これで機械学習始められる　のかな？

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