《游戏编程算法与技巧》人工智能篇

搜索空间的表示

最简单的寻路设计就是将作为数据结构。图中包含多个节点,连接相邻的点组成。图有多种表示方式,最简单的是邻接表

游戏世界用图表示的方式

游戏世界用图来表示,有多种方法,一种简单的方法就是将世界区分为一个个正方形的格子(或者六边形)。如在《文明》策略游戏中的沙盘地图。而在不规则的地图中要么使用路点要么使用导航网格。

寻路节点

光卡设计师在游戏世界中拜访AI可以到达的位置。这些点被解释为图中的节点(可手动和自动生成)

缺点:AI只能在节点和边缘的位置移动。会有很多不可移动的位置,AI显得比较生硬

导航网格

图上的节点实际上就是凸多边形。邻近节点就是简单的任意邻近凸多边形。意味着游戏世界区域可以通过少量的凸多边形表示。

凸多边形内部任意位置都是可走的。意味着AI有了大量的空间可以行动。可返回更自然的路径

启发式算法

游戏寻路的启发式算法有很多,启发式用公式$h(x)$表示,理想情况下启发式结果越接近真实越好。如果它的估算总是保证小于等于真实开销,那么这个启发式是可接受的。目前比较流行的启发式算法就是A*算法。不过还有贪婪最佳优先算法Dijkstra算法等。这里只介绍A*算法

A*算法

除了启发式 $h(x)$ 需要考虑,A又考虑了路径开销$g(x)$,所以A的节点开销等式为: $$ f(x) = g(x) + h(x) $$

在当前节点搜索可到达的节点加入开放集合中,并从中选出开销最小的点放入关闭集合,如此往复。而$g(x)$的开销取决于父节点的$g(x)$的开销。这意味着父节点是可选的,$g(x)$的开销是可变得