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美国末日AI System设计分享

引言

好久没有写博客了,这半年在游戏公司工作,过得比较充实,每天不是add feature就是debug,所以忽视了写博客。今天发一篇关于AI博客。

主要是最近看了一些关于"The Last Of Us"(美国末日Only Play Station)的AI设计文档,并结合一些自己实际项目的心得,分享一些这方面的经验。

进入正题之前,我要呼吁一下,能不能给游戏开发建立一个网站博文分类。

 

分层次的状态机

关于游戏方面的AI,行为树和状态机,模糊逻辑,机器学习,导航网格,博弈一般是重点话题。本文主要谈的是状态机,并不会涉及其他的高深的东西。

首先状态机要分层次,我们可以粗略的分为高层次状态机和低层次状态机。对于低层次的状态机要充分的复用,高层次状态机可以高度定制。

举几个例子:

其一,初级行为状态机。跑步,行走,跳跃,游泳。对于主角和所有怪物来说,只有数据上 的不同,没有逻辑上的不同。换句话说,大家都会跑,无非是跑步速度和姿势不同。这两者都是数据上的不同,速度对应float变量,姿势对应string变 量(动画资源文件)、跳跃同理。初级行为状态机应该被高度复用。根据提供的阈值数据,如速度可以控制切换跑步和行走状态。

其二,行为状态机。跟随,聚集,分散,围绕,巡逻等行为,可以复用初级行为状态机,比 如跟随可以复用跑步,行走。对于主角和所有怪物来说,只有数据上的不同,没有逻辑上的不同。比如说跟随距离与时间,分散与聚集的程度等。行为状态机依旧需 要复用,但复用的程度要比初级行为状态机低一些。因为可能需要实现具有特殊效果的围绕,而不能通过简单修改数据实现。

其三,技能状态机。一般都包含如下阶段,前摇(precast),吟唱 (chant),施放(release),碰撞(hit),收尾(back)等等。这个对于游戏中的各种角色来说,也只有数据上的不同,而无逻辑上的不 同。我在这里认为它是低层次的。一个技能可以包含全部阶段,也可以包含某些阶段。每个阶段对应自己的动画和特效和时间。这些全部都是数据上的不同。当然我 们依据可以复用行为状态机的逻辑,但未免有些复杂,如果技能状态机复用行为状态机时,那么此时它可以被定义为高层次的状态机。

最后,我们需要一个数据驱动的动画管理器,它维护了一张动画表,里面包含动画的相关信息,优先级,位置,动画资源路径等。然后我们依据当前角色的低层次状态机的状态。来决定播放动画。


对于低层次的状态机要尽量复用,然后通过数据驱动的方式产生千变万化的效果。做法就是用一张数据表存储这些数据,它可以是json,也可以xml,以及其他任何形式。

对于高层次状态机,那么要体现出个性化,根据每个怪物的职能来决定。高层次的状态机的任务是做决定而不是执行。何时释放技能,释放那个技能,何时跟随,何时围绕等等。

对于高层次的状态机,可以使用Lua,组合调用是否技能的接口以及行为的接口。比如设计一个boss的ai,它在战斗中会依据玩家与自己的距离关系,选择释放不同的技能。

玩家逃跑时,选择追踪玩家。在没有发现敌人时,选择巡逻。之所以用lua,是因为lua支持热更新。我们可以为每一个类型的boss单独写一套AI逻辑。

高层逻辑复用低层逻辑,低层逻辑使用数据驱动。这样AI System就搭建完成。

 

分层次的状态机实现

在代码的实现层次上,所有不同的AI角色,编译类型是一样的。可以用一个数字表示他的 类型,是杂兵还是boss。他们都复用低层逻辑,且我们为不同类型的怪配置不同类型的数据表,有的跑的快,有的跳的高,有的听力好,有的视觉强。最后我们 只需再定义一些高级的逻辑,决定它们何时跑,何时跳,何时放什么技能,All Done

不对,并不是All Done.对于成群结队的小怪来说,最好不要都有一样的AI。这样行为太过统一会使玩家感到乏味,比如当玩家血量较低时,所有怪物同时挤在一块放同一个技能

这样非常不好。我们可能需要设计一个GroupAI,或者全局战斗AI来管理一组小怪物。告诉他们每个人需要做些什么。

 

参考文献

[日]大野功二 《游戏设计的236个技巧》

[国外]   Mark Botta "Game AI Pro 2 :Infected AI in the last of us"

[美]Steve Rabin 《人工智能游戏编程真言》

posted on 2016-01-21 16:40  RonTang  阅读(1018)  评论(0编辑  收藏