美文网首页
浅谈游戏AI设计--有限状态机

浅谈游戏AI设计--有限状态机

作者: _codelover | 来源:发表于2018-08-05 13:24 被阅读0次

游戏AI设计中,常用的方法有有限状态机行为树等,最基本的也就是状态机了,下面用一个实例来记录下有限状态机的实现。

1,设计有限状态机

首先需要为游戏AI设计出合理的状态图,并且确定各个状态的转换条件。下面设计一个简单的有限状态机。

状态:
  • 巡逻
  • 攻击
  • 躲避
状态转换条件
  • 敌人距离AI的距离
  • 血量


    图片.png

2,代码实现

设计模式--状态模式
状态模式.png
context类,状态机的一些初始化,以及切换状态
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using UnityEngine;

namespace Assets
{
    class Context
    {
        public Data data;
        public Ai ai;

        /// <summary>
        /// 当前状态
        /// </summary>
        Status status;

        /// <summary>
        /// 构造,默认巡逻状态
        /// </summary>
        public Context(Ai _ai)
        {
            ai = _ai;
            status = new FindStatus();
        }
        /// <summary>
        /// 改变状态   
        /// </summary>
        /// <param name="_status"></param>
        public void ChangeStatus(Status _status)
        {
            Debug.Log("血量:" + data.Hp + "距离player:" + data.DistanceAiToPlayer);
            status = _status;
        }

        /// <summary>
        /// 执行动作
        /// </summary>
        public void DoAction(Data _data)
        {
            data = _data;
            status.Action(this);
        }
        
    }
}

Status状态接口

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Assets
{
    interface Status
    {
        void Action(Context context);
    }
}


FindSatus具体状态,巡逻状态

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using UnityEngine;

namespace Assets
{
    class FindStatus : Status
    {
        public FindStatus()
        {
            Debug.Log("进入巡逻模式");

        }
        public const float MaxDistance = 5;
        public const float MaxRange = 5;
        public void Action(Context context)
        {
            context.ai.RecoveryHp();
            if(context.data.DistanceAiToPlayer < MaxDistance)
            {
                context.ChangeStatus(new AttackStatus());
            }
            else
            {
                context.ai.StopMove();
            }
        }
    }
}


AvoidStatus具体状态,躲避状态

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using UnityEngine;

namespace Assets
{
    class AvoidStatus : Status
    {
        public AvoidStatus()
        {
            Debug.Log("进入躲避模式");

        }
        public const float MinHp = 10;
        public void Action(Context context)
        {
           
            context.ai.FarAwayPlayer();
            if(context.data.DistanceAiToPlayer > FindStatus.MaxDistance)
            {
                context.ChangeStatus(new FindStatus());
            }
        }
    }
}


AttackStatus具体状态,攻击状态

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using UnityEngine;

namespace Assets
{
    class AttackStatus : Status
    {
        public AttackStatus()
        {
            Debug.Log("进入攻击模式");
        }
        public void Action(Context context)
        {
            context.ai.MoveToPlayer();
            context.ai.BeAttack();
            if(context.data.Hp < AvoidStatus.MinHp)
            {
                context.ChangeStatus(new AvoidStatus());
            }else if(context.data.Hp > AvoidStatus.MinHp && context.data.DistanceAiToPlayer > FindStatus.MaxDistance)
            {
                context.ChangeStatus(new FindStatus());
            }
        }
    }
}


player控制脚本

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class player : MonoBehaviour {
    Rigidbody rigidbody;

    // Use this for initialization
    void Start () {
        rigidbody = GetComponent<Rigidbody>();
    }
    
    // Update is called once per frame
    void Update () {
        float x = Input.GetAxis("Horizontal");
        float z = Input.GetAxis("Vertical");
        rigidbody.AddForce(new Vector3(x, 0, z).normalized * 2);
    }
}


游戏AI控制脚本

using Assets;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using UnityEngine;

public class Ai : MonoBehaviour {

    public GameObject player;
    float Hp = 20;
    Rigidbody rigidbody;

    Context context;
    // Use this for initialization
    void Start () {
        context = new Context(this);
        rigidbody = GetComponent<Rigidbody>();
    }
    
    // Update is called once per frame
    void Update () {
        
        context.DoAction(GetData());
    }

    /// <summary>
    /// 获取各种条件
    /// </summary>
    /// <returns></returns>
    Data GetData()
    {
        Data data = new Data();
        data.DistanceAiToPlayer = Vector3.Distance(transform.position, player.transform.position);
        data.Hp = Hp;
        return data;
    }

    public void MoveToPlayer()
    {
        rigidbody.AddForce((player.transform.position - transform.position).normalized);
    }

    public void StopMove()
    {
        rigidbody.AddForce(-rigidbody.velocity);
    }

    public void BeAttack()
    {
        Hp -= 0.01f;
    }

    public void FarAwayPlayer()
    {
        rigidbody.AddForce(-(player.transform.position - transform.position).normalized*2);
    }

    public void RecoveryHp()
    {
        if(Hp < 20)
        {
            Hp += 0.1f;

        }
    }
}


Data条件数据

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using UnityEngine;

namespace Assets
{
    class Data
    {
        public float DistanceAiToPlayer;

        public float Hp;
        
    }
}

代码中为了便于测试,ai在攻击下会直接减Hp,每一帧减少0.01,躲避和巡逻状态会增加Hp,每一帧增加0.1。
运行结果


运行情况.png

视频转gif效果不是很好
小球是玩家控制的,大球是游戏AI


运行截图.gif

相关文章

  • 浅谈游戏AI设计--有限状态机

    游戏AI设计中,常用的方法有有限状态机,行为树等,最基本的也就是状态机了,下面用一个实例来记录下有限状态机的实现。...

  • cocos creator主程入门教程—— 有限状态机和行为树

    本篇介绍有限状态机和行为树。有限状态机用于有限的状态下的AI,由于同时只能处于一个状态,多个状态需要多个有限状态机...

  • 2020-07-02

    浅谈 浅谈模块设计宏内核 浅谈接口设计Flags 浅谈稳定性设计重试 浅谈人员业务结构设计矩阵式 浅谈接口设计 |...

  • pyqt

    毕设题目是有限状态机在游戏AI中的应用,其实整个状态机模型并不复杂,核心代码也就python 100行左右的量,做...

  • 状态机

    有限状态机 finite-state machine FSM 有限状态机在设计交易订单系统时,会存在正向状态(待...

  • 游戏AI设计要点

    游戏是为了欺骗玩家的感情,让你觉得面前的游戏世界是真实的 游戏AI也是为了欺骗玩家的大脑,让你觉得你面前的挑战是真...

  • 斗地主AI设计总结

    参考链接:TGDC | 腾讯游戏AI研究中心总监邓大付:牌类游戏的AI机器人研究初探 设计目的 根据不同的场景,斗...

  • 浅谈iOS区块链项目的架构设计

    浅谈iOS区块链项目的架构设计 浅谈iOS区块链项目的架构设计

  • Finite-state Machine 有限状态机

    FSM 有限状态机和Unity的Animator类似,不过FSM除了动画还可以应用在如AI状态等。 FSM框架 S...

  • 《不一样视角的教育产品说》(六)

    顺逆的人性——产品开发思维的深层思维 游戏为什么好? 我们从游戏中要学习到什么? 根据AI和游戏的优势设计课程 游...

网友评论

      本文标题:浅谈游戏AI设计--有限状态机

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/tjtwdftx.html