Fliegender Enemy NPC mit Terrainvermeidung

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Die fliegende Drohne ist ein eigenständiger NPC. Sie basiert auf einem Rigidbody und nutzt ein physikbasiertes Steering-Modell, um sich glaubwürdig zu bewegen: Sie patrouilliert, reagiert auf Geräusche und Sichtkontakte und kann den Spieler gezielt verfolgen und beschießen. Gesteuert wird sie über eine eigene Statemachine mit Zuständen wie Stay, Patrol, ElevatedPatrol, SuspectPassively, SuspectActively, ChaseTarget, ApproachTarget und AttackTarget, die jeweils klar definierte Bewegungs-, Scan- und Audioverhalten auslösen.
Die Fortbewegung folgt einem klassischen „Arrive“-Steering: Die Drohne berechnet eine Zielposition und leitet daraus eine gewünschte Geschwindigkeit ab, die abhängig von der Distanz weich von vollem Tempo auf Null herunterfährt. In der Nähe des Ziels bremst sie, bis die Geschwindigkeit unter einen Schwellwert fällt, und stoppt dann hart, um ein nervöses Aufschaukeln zu vermeiden. Die gesamte Dynamik läuft über Kräfte und Beschleunigungen (maxSpeed, maxAcceleration, stopSpeed), sodass sich die Drohne stets wie ein physikalisches Objekt verhält.
Damit sie sich in komplexen Levels robust zwischen Hindernissen bewegen kann, nutzt die Drohne ein omnidirektionales Avoidance-System. Sie tastet ihre Umgebung in alle Richtungen über eine Fibonacci-Sphere mit SphereCasts ab, bewertet Treffer nach Distanz und kombiniert Normale und Gegenrichtung des Strahls zu einem Ausweichvektor. Zusätzlich werden Penetrationen mit Physics.ComputePenetration aufgelöst, sodass sie sich auch aus Überlappungssituationen elegant herausdrückt. Ein kleines „Avoidance-Gedächtnis“ glättet den Ausweichvektor über mehrere Frames, was hektisches Flackern vermeidet und den Flug deutlich ruhiger wirken lässt.
Ihre Routenplanung im Normalbetrieb erfolgt über Patrol-Waypoints. Je nach Konfiguration fliegt sie diese sequenziell, zufällig oder mit einer Proximity-Bias in Richtung des Spielers an. Ein „Return Point“-System merkt sich beim Verlassen der Patrouille (z. B. durch eine Elevated-Phase), von wo aus sie später wieder einsteigen soll. Die ElevatedPatrol hebt die Drohne um einen konfigurierbaren Y-Offset an und schaltet sie visuell und akustisch in einen Stealth-Modus: Das Modell verschwindet, spezielle Partikeleffekte und ein eigenes Elevation-Audioloop begleiten Aufstieg und Abstieg. Erst wenn die gewünschte Flughöhe physisch erreicht ist, wechselt sie vom vertikalen Aufstieg in den horizontalen Elevated-Patrol-Cruise mit gesteigerter Geschwindigkeit.
Eine zentrale Rolle spielt der Scheinwerfer als visuelle Repräsentation des Sichtfeld der Drohne. Im Patrol-Zustand scannt er die Umgebung mit einem Kegel-Sweep: Der Lichtkegel rotiert kontinuierlich zwischen verschiedenen zufälligen Ausrichtungen innerhalb eines begrenzenden Winkels. Sobald die Drohne ein konkretes Ziel hat – Spieler oder Suspicion-Dummy – wird der Sweep gestoppt und der Scheinwerfer über eine separate Aim-Routine präzise auf dieses Ziel ausgerichtet. Beide Systeme (Sweep und Aim) sind bewusst strikt voneinander getrennt, um saubere Übergänge zu ermöglichen.
Für Sicht- und Positionsentscheidungen nutzt die Drohne einen Hemisphären-Scanner mit dicker Line-of-Sight: Um den Spieler oder den Suspicion-Dummy herum wird eine Halbkugel aus diskret gesampelten Punkten vorkalkuliert, die in Wellen abgearbeitet werden. Ausgangspunkt jeder Welle ist der Punkt auf der Halbkugel, der am nächsten an der Linie zwischen der Drohne und  dem Ziel liegt. Von dort aus breitet sich eine Wellenfront ringförmig nach außen aus, um Ressourcen zu sparen. Jeder Punkt wird nur getestet, wenn sein letzter Test eine festgelegte Cooldown-Zeit zurückliegt. Für jeden Kandidaten wird zum einen geprüft, ob der Weg zum Ziel frei ist, und zum anderen, ob der Punkt den Vermeidungsradius für die Position der Drohne respektiert. Findet das System einen validen Punkt, wird dieser als Zielposition übernommen – die Drohne fliegt aktiv dorthin. 
Das zugehörige Detection-System ist eng mit dem Verhalten verknüpft, aber kompakt gehalten. Es kombiniert einen mehrstufigen Sichtkanal (Close/Center/Peripheral-Zonen mit Distanz- und Raycast-abhängigen Füllraten eines Sight-Meters) mit einem Gehörkanal, der auf zentralisierte Sound-Events reagiert und die Lautstärke über Distanz herunterrechnet. Aus beiden Kanälen leitet ein interner DetectionManager einen vereinfachten TargetDetectionLevel ab: None, PassiveSuspicion, ActiveSuspicion, DetectionMemory und DetectingTarget. Parallel dazu verwaltet er eine Need-Logik (z. B. SatisfyActiveSuspicion, ReachTarget, AttackTarget) und verschiedene Memory-Timer, die dafür sorgen, dass die Drohne Sichtkontakt und Verdachtsmomente für einige Sekunden „im Kopf behält“, statt framegenau zwischen Zuständen zu flackern. Ich habe dieses System aus meinem bodengebundenen Enemy NPC extrahiert und für die Drohne leicht modifiziert.
Diese abstrakten Detection-Level werden direkt in die Statemachine der Drohne eingespeist. PassiveSuspicion führt dazu, dass ein Suspicion-Dummy auf der aktuellen Spielerposition gesetzt wird und als neuer Fokuspunkt dient. Dieser kann sich auch abseits des Spielers befinden. ActiveSuspicion löst zusätzlich den Hemisphären-Scanner aus, damit die Drohne einen physisch erreichbaren, sicheren Beobachtungspunkt findet, von dem aus sie den Dummy im Sichtkanal halten kann. Wird dort über einen definierten Zeitraum konsistent Sicht erreicht, gilt das aktuelle Bedürfnis als erfüllt, die Drohne bricht die Suche ab und kehrt über ihren gemerkten Rückkehrpunkt wieder in die Patrouille zurück. Bei DetectingTarget und DetectionMemory kippt das System hingegen in aggressivere Zustände wie ChaseTarget und AttackTarget: Die Drohne richtet den Scheinwerfer direkt auf den Spieler aus, nutzt den Hemisphere-Scan zum Finden von Schusspositionen. Nur wenn sowohl der Sichtkegel frei ist, werden die Schuss-Partikel und der entsprechende Sound aktiviert.
Schließlich ist die Drohne stark über Audio und Farbpaletten im Spielraum verankert. Ein zentrales Farb-Palette-System steuert Scheinwerferlicht, Augenmesh und Partikelmaterialien synchron und erlaubt es, die verschiedenen Stufen von Neutralität über passive und aktive Suspicion bis hin zur Attack-Phase klar voneinander zu unterscheiden. Parallel sorgt ein exklusiver Audio-Controller dafür, dass sich Basis-Engine-Loop, Such-Geräusche, Detektions-Loop, Stealth-Auf-/Abblenden und Waffen-Effekte nicht überlagern, sondern als klar abgegrenzte Klangzustände erlebbar bleiben. So entsteht eine fliegende KI-Einheit, deren Wahrnehmung, Entscheidungslogik, Bewegung und audiovisuelle Darstellung eng verzahnt sind und dem Spieler jederzeit verständlich signalisieren, wie „aufmerksam“ und gefährlich die Drohne gerade ist.