andras/UnityTrafficSimulation
andras/UnityTrafficSimulation
Watch
1
0
Fork
You've already forked UnityTrafficSimulation
 0
Code Issues Pull requests 1 Projects Releases Packages Wiki Activity Actions

Initial

Browse source
This commit is contained in:
Andras Schmelczer 2026-09-13 20:53:11 +01:00
commit 36a53f343e
5 changed files with 300431 additions and 0 deletions
Download patch file Download diff file Expand all files Collapse all files

0
UnityProject/Scripts/.gitkeep Normal file
View file

295
UnityProject/Scripts/CarHL.cs Normal file
View file

@ -0,0 +1,295 @@
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Networking;
/* High-level car controller
* Az autót irányító állapotgép.
*
* Jelölések: public PascalCase : futásidejű "interface"
* public camelCase : Unityből állítható konstansok
*
* Megkötések:
* Két kanyar nem lehet közvetlen egymás mellett.
* A 10-es rétegen az útjelek, a 9-esen az autók legyenek.
*
* Az itt lévő logika nem túl bonyolult. Igazából 3 állapotgép van, ezek hierarchikusan vannak szervezve.
* Könnyen bővíthető plusz állapotokkal, úttipusokkal, közlekedési helyezetekkel.
*
* Networking az autószínen kívül nincs benne. A kód csak a szerver oldalán fut.
*
* A tájékozódáshoz raycastingot használ, ezért megfelelő trigger collidereket kell elhelyezni speciális helyeken.
* A "junctionAssets/prefabs/roads" mappában látható erre példa.
* Szükség esetén a raycasting használat kicsit leljebb szorítható, ha csak nagyon gyenge CPU-nk van.
*
* Csak akkor áll meg másik autó miatt, ha az irányvektorik 90° > szöget zárnak be.
*
* A kereszteződéseket leszámítva a pálya segítségével magától közlekedik.
* Keresztetződéshez érve a TrafficController-től kérdezi meg, hogy merre mehet.
*/
//Kizárólag az autó színét szinkronizálja
[NetworkSettings(channel = 0, sendInterval = 0.1f)]
public class CarHL : NetworkBehaviour
{
/* Controls */ //Ezeken kívűl más nem kell a futásidejű irányításához, a többit magától megoldja.
[SyncVar(hook = "changeColor")]
public Color CarColor;
//Jelenleg melyik úton van?
public int RoadID;
/**/
[Header("Sensors")]
public float carSensorLength = 7;
public float roadSensorLength = 5;
public Vector3 driverSensorOffset;
//Driver szenzor széttartás
public float deltaX = 0.2f;
//Innen indulnak a raycastok
private Vector3 driverSensor;
[Header("External references")]
public string trafficContollerName = "Traffic controller";
public Renderer body;
public CarLL carLL;
private TrafficController traffic;
[Header("Misc")]
public float turningChance = 0.5f;
//Állapotgépek
//Fő állapot
private CarState carState;
//Az úton ilyen állapotban van
private RoadCarState roadCarState;
//A kereszteződésben ilyen állapotban van
private CrossroadCarState crossroadCarState;
//A következő utak ID-je.
private int rightRoadID;
private int forwardRoadID;
public void Start ()
{
changeColor(CarColor);
if (!isServer) return;
traffic = GameObject.Find(trafficContollerName).GetComponent<TrafficController>();
//Alapállapot
carState = CarState.road;
roadCarState = RoadCarState.onRoad;
}
public void FixedUpdate ()
{
//Ez az egész modul (a színváltást leszámítva) kliens oldalon nem csinál semmit.
if (!isServer) return;
//Innen indulnak a raycastok
driverSensor = transform.position + transform.forward * driverSensorOffset.x +
transform.right * driverSensorOffset.z + transform.up * driverSensorOffset.y;
/* A raycastok Debugban:
* piros : nem talált el semmi lényegeset
* kék : autót talált, de szembejövő, szóval ignore
* zöld : meg kell állni miatta
*/
//Itt tárolódnak a raycastok
RaycastHit hit;
switch (carState)
{
case CarState.road:
carLL.IsBraking = shouldStopOfCar();
switch (roadCarState)
{
case RoadCarState.onRoad:
if (Physics.Raycast(driverSensor, -transform.up, out hit, roadSensorLength, 1 << 10))
{
if (hit.collider)
{
Debug.DrawLine(driverSensor, hit.point, Color.green);
if (hit.collider.tag == "rightTurn")
{
carLL.StartTurning(false);
roadCarState = RoadCarState.onTurn;
}
else if (hit.collider.tag == "leftTurn")
{
carLL.StartTurning(true);
roadCarState = RoadCarState.onTurn;
}
}
}
break;
//Erre az állapotra azért van szükség, hogy csak egyszer triggerelődjön a StartTurning
case RoadCarState.onTurn:
if (carLL.IsTurningDone())
roadCarState = RoadCarState.onRoad;
break;
}
/* KÖZÖS az összes roadStateben, hogy figyel a kereszteződésre. */
//Amúgy ez a feature nincsen kihasználva, de a jövőben lehet, hogy ez megváltozik.
if (Physics.Raycast(driverSensor, transform.forward, out hit, roadSensorLength, 1 << 10))
if (hit.collider)
for (int i = 0; i < 4; i++)
if (hit.collider.tag == "crossRoad" + i)
{
carState = CarState.crossroad;
crossroadCarState = CrossroadCarState.beforeLightWaiting;
}
break;
case CarState.crossroad:
//Ez az alapértelmezett
carLL.IsBraking = true;
switch (crossroadCarState)
{
case CrossroadCarState.beforeLightWaiting:
if (Physics.Raycast(driverSensor, transform.forward, out hit, roadSensorLength, 1 << 10))
if (hit.collider)
Debug.DrawLine(driverSensor, hit.point, Color.blue);
for (int i = 0; i < 4; i++)
if (hit.collider.tag == "crossRoad" + i)
if (traffic.getInfo(i, hit.collider.name, ref forwardRoadID, ref rightRoadID))
crossroadCarState = CrossroadCarState.beforeLightStarting;
break;
case CrossroadCarState.beforeLightStarting:
crossroadCarState = CrossroadCarState.beforeLightWaiting;
if (Random.Range(0.0f, 1.0f) < turningChance)
{
if (traffic.changeRoad(RoadID, rightRoadID))
{
RoadID = rightRoadID;
crossroadCarState = CrossroadCarState.preManouverRight;
}
}
else
{
if (traffic.changeRoad(RoadID, forwardRoadID))
{
RoadID = forwardRoadID;
crossroadCarState = CrossroadCarState.preManouverForward;
}
}
break;
//Maga az áthaladás azonos, a lényeg, hogy előtte be kell gurulni a kereszteződésbe, és csak utána
//lehet elkezdeni.
case CrossroadCarState.preManouverForward:
carLL.IsBraking = false;
if (Physics.Raycast(driverSensor, -transform.up, out hit, roadSensorLength, 1 << 10))
if (hit.collider && hit.collider.tag == "crossRoad")
crossroadCarState = CrossroadCarState.manouver;
break;
case CrossroadCarState.preManouverRight:
carLL.IsBraking = false;
if (Physics.Raycast(driverSensor, -transform.up, out hit, roadSensorLength, 1 << 10))
if (hit.collider && hit.collider.tag == "crossRoad")
{
carLL.StartTurning(false);
crossroadCarState = CrossroadCarState.manouver;
}
break;
case CrossroadCarState.manouver:
carLL.IsBraking = false;
if (Physics.Raycast(driverSensor, -transform.up, out hit, roadSensorLength, 1 << 10))
if (hit.collider && hit.collider.tag != "crossRoad")
carState = CarState.road;
break;
}
break;
}
}
private void changeColor (Color newColor)
{
body.materials[1].color = newColor;
}
private bool shouldStopOfCar ()
{
RaycastHit hit;
//Az autók a 9-es rétegen vannak
//Ezt lehetne változóba tenni, de ez működik, szóval nem kell megváltoztatni.
//Ha gond a szerveroldali CPU használat, akkor ezen kell javítani.
for (int i = -3; i <= 3; i++)
{
Debug.DrawLine(driverSensor, driverSensor + ( Quaternion.Euler(0, deltaX * i, 0) * transform.forward * carSensorLength ), Color.red);
if (Physics.Raycast(driverSensor, Quaternion.Euler(0, deltaX * i, 0) * transform.forward, out hit, carSensorLength, 1 << 9, QueryTriggerInteraction.Collide))
{
Debug.DrawLine(driverSensor, hit.point, Color.blue);
float angle = Mathf.Abs(transform.eulerAngles.y - hit.collider.transform.eulerAngles.y);
if (angle >= 180) angle -= 360;
angle = Mathf.Abs(angle);
if (hit.collider.tag == "car" && angle < 90)
{
Debug.DrawLine(driverSensor, hit.point, Color.green);
return true;
}
}
}
return false;
}
//A vezető szemét jelképező gömb rajzolása
private void OnDrawGizmos ()
{
driverSensor = transform.position + transform.forward * driverSensorOffset.x +
transform.right * driverSensorOffset.z + transform.up * driverSensorOffset.y;
Gizmos.DrawSphere(driverSensor, 0.15f);
}
//Robbanás
private void OnTriggerEnter (Collider other)
{
if (!isServer) return;
if (other.tag == "car")
{
carLL.ShouldExplode = true;
traffic.roads[RoadID].carCount--;
}
}
}
public enum CarState
{
road,
crossroad
}
public enum RoadCarState
{
onRoad,
onTurn
}
public enum CrossroadCarState
{
beforeLightWaiting,
beforeLightStarting,
preManouverForward,
preManouverRight,
manouver
}

255
UnityProject/Scripts/CarLL.cs Normal file
View file

@ -0,0 +1,255 @@
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Networking;
/* Traffic controller
* Felelős a forgalom irányításáért és a forgalom figyeléséért.
*
* Az autók innen kérdezik le, hogy adott kereszteződésből merre lehet menni a lámpa szerint, illetve van-e még hely
* az adott úton.
*
* Autókat spawnol (és színez is).
*
* Lekérdezi a lámpák állapotát.
* Jegyzi a várakozó autók számát és elüldi a megfelelő szervernek.
*
* Csak szerveroldalon fut.
*/
//Nem kell SyncVar-ral foglalkoznia a UNET-nek
[NetworkSettings(channel = 0, sendInterval = 0)]
public class TrafficController : NetworkBehaviour {
[Header("Network setup")]
public string url = "http://127.0.0.1:8080/1";
public string getURI = "/trafficlightStates";
public string putURI = "/roadStates";
[Header("Road setup")]
public Road[] roads = new Road[16];
public List<CrossroadUnity> crossroadsUnity;
private CrossroadPython[] crossroadsPython;
[Header("Misc setup")]
public GameObject carPrefab;
public List<Color> carColors;
public carCount carCounter;
public Color[] colors = { Color.red, Color.yellow, Color.green };
//ezek roadID-k
public int[] spawnPosition = { 0, 1, 5, 6, 10, 11, 15, 12 };
public float updateInterval = 1;
private float timePassed = 0;
private int current = 0;
void Start () {
if (!isServer) return;
StartCoroutine("getState");
}
void Update () {
if (!isServer) return;
timePassed += Time.deltaTime;
if (timePassed >= updateInterval)
{
StartCoroutine("getState");
spawnCar(spawnPosition[current++]);
current %= spawnPosition.Length;
timePassed = 0;
}
}
IEnumerator getState ()
{
using (WWW www = new WWW(url + getURI))
{
yield return www;
crossroadsPython = JsonHelper.FromJson<CrossroadPython>(www.text);
for(int i = 0; i < 4; i++)
{
crossroadsUnity[i].colors.RpcUpdateColors(
colors[crossroadsPython[i].north], colors[crossroadsPython[i].south],
colors[crossroadsPython[i].east], colors[crossroadsPython[i].west]
);
}
StartCoroutine("putState");
}
}
IEnumerator putState ()
{
string roadStates = "\"passedCarCount\": " + carCounter.throughput.ToString() + ", \"roadStates\": [";
for (int i = 0; i < 15; i++)
roadStates += roads[i].carCount.ToString() + ", ";
roadStates += roads[15].carCount.ToString();
roadStates += "]";
byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(roadStates);
UnityWebRequest www = UnityWebRequest.Put(url + putURI, data);
yield return www.SendWebRequest();
if (www.isNetworkError || www.isHttpError)
{
Debug.Log(www.error);
}
}
//Beállítja a hívó autó next roadId-jét és megmondja, mehet-e a lámpa alapján.
public bool getInfo(int index, string direction, ref int forwardRoadID, ref int rightRoadID)
{
switch (direction)
{
case "North":
forwardRoadID = crossroadsUnity[index].southNextRoadID;
rightRoadID = crossroadsUnity[index].westNextRoadID;
return crossroadsPython[index].north == 2;
case "South":
forwardRoadID = crossroadsUnity[index].northNextRoadID;
rightRoadID = crossroadsUnity[index].eastNextRoadID;
return crossroadsPython[index].south == 2;
case "East":
forwardRoadID = crossroadsUnity[index].westNextRoadID;
rightRoadID = crossroadsUnity[index].northNextRoadID;
return crossroadsPython[index].east == 2;
case "West":
forwardRoadID = crossroadsUnity[index].eastNextRoadID;
rightRoadID = crossroadsUnity[index].southNextRoadID;
return crossroadsPython[index].west == 2;
default:
return false;
}
}
//Megmondja, hogy az autó mehet-e az alapján, hogy hány autó van a cél úton.
//Az autó arra megy majd, amerre tud.
public bool changeRoad(int current, int next)
{
if (next == -1)
{
roads[current].carCount--;
return true;
}
if (roads[next].isThereSpace)
{
roads[current].carCount--;
roads[next].carCount++;
roads[next].isThereSpace = false;
return true;
}
else return false;
}
//Szerveroldalról autót spawnol, ha tud.
[Server]
public void spawnCar(int index)
{
if(roads[index].spawnPoint)
{
if (roads[index].isThereSpace)
{
roads[index].isThereSpace = false;
roads[index].carCount++;
GameObject car = (GameObject)Instantiate(carPrefab, roads[index].spawnPoint.transform.position, roads[index].spawnPoint.transform.rotation);
car.GetComponent<CarHL>().RoadID = index;
car.GetComponent<CarHL>().CarColor = carColors[Random.Range(0, carColors.Count)];
NetworkServer.Spawn(car);
}
}
}
}
[System.Serializable]
public struct CrossroadUnity
{
public trafficLightColor colors;
//int?-et nem támogat unity, invalid érték: -1
//Itt a kereszteződésből kivezető út ID-jét tároljuk.
public int northNextRoadID;
public int southNextRoadID;
public int westNextRoadID;
public int eastNextRoadID;
}
/* Utak kiosztása:
* Egy út lehet, hogy fizikailag egy, viszont az alapján van szétosztva, hogy melyik kereszteződésbe torkollik.
* Lehet intuitívabb elnevezése lenne road helyett a lane.
*
* 1 5
* V V
* 0 > < 2 4 > < 6
* ^ ^
* 3 7
*
* 13 9
* V V
* 12 > < 14 8 > < 10
* ^ ^
* 15 11
*
* (Észak felfele van [arra mutat a fehér nyíl pályán], a 4 csomópont a 4 kereszteződésnek felel meg.)
*/
//Unityben egy utat egy ilyen szimbolizál
[System.Serializable]
public struct Road
{
//Nem kötelező megadni
public Transform spawnPoint;
//A safespace állítja
public bool isThereSpace;
public int carCount;
}
[System.Serializable]
public struct CrossroadPython
{
public int north;
public int south;
public int west;
public int east;
}
// https://stackoverflow.com/questions/36239705/serialize-and-deserialize-json-and-json-array-in-unity
public static class JsonHelper
{
public static T[] FromJson<T> (string json)
{
Wrapper<T> wrapper = JsonUtility.FromJson<Wrapper<T>>(json);
return wrapper.Items;
}
public static string ToJson<T> (T[] array)
{
Wrapper<T> wrapper = new Wrapper<T>();
wrapper.Items = array;
return JsonUtility.ToJson(wrapper);
}
public static string ToJson<T> (T[] array, bool prettyPrint)
{
Wrapper<T> wrapper = new Wrapper<T>();
wrapper.Items = array;
return JsonUtility.ToJson(wrapper, prettyPrint);
}
[System.Serializable]
private class Wrapper<T>
{
public T[] Items;
}
}

255
UnityProject/Scripts/TrafficController.cs Normal file
View file

@ -0,0 +1,255 @@
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;
using UnityEngine.Networking;
/* Traffic controller
* Felelős a forgalom irányításáért és a forgalom figyeléséért.
*
* Az autók innen kérdezik le, hogy adott kereszteződésből merre lehet menni a lámpa szerint, illetve van-e még hely
* az adott úton.
*
* Autókat spawnol (és színez is).
*
* Lekérdezi a lámpák állapotát.
* Jegyzi a várakozó autók számát és elüldi a megfelelő szervernek.
*
* Csak szerveroldalon fut.
*/
//Nem kell SyncVar-ral foglalkoznia a UNET-nek
[NetworkSettings(channel = 0, sendInterval = 0)]
public class TrafficController : NetworkBehaviour {
[Header("Network setup")]
public string url = "http://127.0.0.1:8080/1";
public string getURI = "/trafficlightStates";
public string putURI = "/roadStates";
[Header("Road setup")]
public Road[] roads = new Road[16];
public List<CrossroadUnity> crossroadsUnity;
private CrossroadPython[] crossroadsPython;
[Header("Misc setup")]
public GameObject carPrefab;
public List<Color> carColors;
public carCount carCounter;
public Color[] colors = { Color.red, Color.yellow, Color.green };
//ezek roadID-k
public int[] spawnPosition = { 0, 1, 5, 6, 10, 11, 15, 12 };
public float updateInterval = 1;
private float timePassed = 0;
private int current = 0;
void Start () {
if (!isServer) return;
StartCoroutine("getState");
}
void Update () {
if (!isServer) return;
timePassed += Time.deltaTime;
if (timePassed >= updateInterval)
{
StartCoroutine("getState");
spawnCar(spawnPosition[current++]);
current %= spawnPosition.Length;
timePassed = 0;
}
}
IEnumerator getState ()
{
using (WWW www = new WWW(url + getURI))
{
yield return www;
crossroadsPython = JsonHelper.FromJson<CrossroadPython>(www.text);
for(int i = 0; i < 4; i++)
{
crossroadsUnity[i].colors.RpcUpdateColors(
colors[crossroadsPython[i].north], colors[crossroadsPython[i].south],
colors[crossroadsPython[i].east], colors[crossroadsPython[i].west]
);
}
StartCoroutine("putState");
}
}
IEnumerator putState ()
{
string roadStates = "\"passedCarCount\": " + carCounter.throughput.ToString() + ", \"roadStates\": [";
for (int i = 0; i < 15; i++)
roadStates += roads[i].carCount.ToString() + ", ";
roadStates += roads[15].carCount.ToString();
roadStates += "]";
byte[] data = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(roadStates);
UnityWebRequest www = UnityWebRequest.Put(url + putURI, data);
yield return www.SendWebRequest();
if (www.isNetworkError || www.isHttpError)
{
Debug.Log(www.error);
}
}
//Beállítja a hívó autó next roadId-jét és megmondja, mehet-e a lámpa alapján.
public bool getInfo(int index, string direction, ref int forwardRoadID, ref int rightRoadID)
{
switch (direction)
{
case "North":
forwardRoadID = crossroadsUnity[index].southNextRoadID;
rightRoadID = crossroadsUnity[index].westNextRoadID;
return crossroadsPython[index].north == 2;
case "South":
forwardRoadID = crossroadsUnity[index].northNextRoadID;
rightRoadID = crossroadsUnity[index].eastNextRoadID;
return crossroadsPython[index].south == 2;
case "East":
forwardRoadID = crossroadsUnity[index].westNextRoadID;
rightRoadID = crossroadsUnity[index].northNextRoadID;
return crossroadsPython[index].east == 2;
case "West":
forwardRoadID = crossroadsUnity[index].eastNextRoadID;
rightRoadID = crossroadsUnity[index].southNextRoadID;
return crossroadsPython[index].west == 2;
default:
return false;
}
}
//Megmondja, hogy az autó mehet-e az alapján, hogy hány autó van a cél úton.
//Az autó arra megy majd, amerre tud.
public bool changeRoad(int current, int next)
{
if (next == -1)
{
roads[current].carCount--;
return true;
}
if (roads[next].isThereSpace)
{
roads[current].carCount--;
roads[next].carCount++;
roads[next].isThereSpace = false;
return true;
}
else return false;
}
//Szerveroldalról autót spawnol, ha tud.
[Server]
public void spawnCar(int index)
{
if(roads[index].spawnPoint)
{
if (roads[index].isThereSpace)
{
roads[index].isThereSpace = false;
roads[index].carCount++;
GameObject car = (GameObject)Instantiate(carPrefab, roads[index].spawnPoint.transform.position, roads[index].spawnPoint.transform.rotation);
car.GetComponent<CarHL>().RoadID = index;
car.GetComponent<CarHL>().CarColor = carColors[Random.Range(0, carColors.Count)];
NetworkServer.Spawn(car);
}
}
}
}
[System.Serializable]
public struct CrossroadUnity
{
public trafficLightColor colors;
//int?-et nem támogat unity, invalid érték: -1
//Itt a kereszteződésből kivezető út ID-jét tároljuk.
public int northNextRoadID;
public int southNextRoadID;
public int westNextRoadID;
public int eastNextRoadID;
}
/* Utak kiosztása:
* Egy út lehet, hogy fizikailag egy, viszont az alapján van szétosztva, hogy melyik kereszteződésbe torkollik.
* Lehet intuitívabb elnevezése lenne road helyett a lane.
*
* 1 5
* V V
* 0 > < 2 4 > < 6
* ^ ^
* 3 7
*
* 13 9
* V V
* 12 > < 14 8 > < 10
* ^ ^
* 15 11
*
* (Észak felfele van [arra mutat a fehér nyíl pályán], a 4 csomópont a 4 kereszteződésnek felel meg.)
*/
//Unityben egy utat egy ilyen szimbolizál
[System.Serializable]
public struct Road
{
//Nem kötelező megadni
public Transform spawnPoint;
//A safespace állítja
public bool isThereSpace;
public int carCount;
}
[System.Serializable]
public struct CrossroadPython
{
public int north;
public int south;
public int west;
public int east;
}
// https://stackoverflow.com/questions/36239705/serialize-and-deserialize-json-and-json-array-in-unity
public static class JsonHelper
{
public static T[] FromJson<T> (string json)
{
Wrapper<T> wrapper = JsonUtility.FromJson<Wrapper<T>>(json);
return wrapper.Items;
}
public static string ToJson<T> (T[] array)
{
Wrapper<T> wrapper = new Wrapper<T>();
wrapper.Items = array;
return JsonUtility.ToJson(wrapper);
}
public static string ToJson<T> (T[] array, bool prettyPrint)
{
Wrapper<T> wrapper = new Wrapper<T>();
wrapper.Items = array;
return JsonUtility.ToJson(wrapper, prettyPrint);
}
[System.Serializable]
private class Wrapper<T>
{
public T[] Items;
}
}

BIN
UnityProject/Scripts/other.zip Normal file
View file

Binary file not shown.