本篇介紹有限狀態(tài)機和行為樹。有限狀態(tài)機用于有限的狀態(tài)下的AI，由于同時只能處于一個狀態(tài)，多個狀態(tài)需要多個有限狀態(tài)機，一般用于簡單的AI行為。行為樹是基于固定行為，通過遍歷樹來決定采用哪種行為。行為的設(shè)計和執(zhí)行采用解釋器模式，由策劃設(shè)計數(shù)據(jù)，程序解析執(zhí)行，行為組合的靈活性高，比較適合劇情NPC。但當樹比較深、分支比較多時，遍歷的效率就需要考慮優(yōu)化。一般我們認為有限狀態(tài)機執(zhí)行的性能優(yōu)于行為樹，但不能勝任復(fù)雜、靈活的AI設(shè)計。而行為樹則比較適合復(fù)雜、靈活的AI設(shè)計。
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先介紹下有限狀態(tài)機。考慮在一個類似《刀塔傳奇》的橫版動作卡牌游戲的戰(zhàn)斗里，每個英雄有出場、站立、走位、受擊、吟唱、施法等狀態(tài)。英雄每時每刻只能處在這些狀態(tài)中其中一個狀態(tài)，每個狀態(tài)都有自己的邏輯，狀態(tài)的改變都由事件驅(qū)動。像這樣簡單的AI，可以使用有限狀態(tài)機來實現(xiàn)。
有限狀態(tài)機包括幾個要素：
1.狀態(tài)，狀態(tài)機同時只能處于一個狀態(tài)，在指定狀態(tài)下有相應(yīng)的邏輯，例如行走狀態(tài)，播放行走動畫，每幀修改英雄的x、y值
2.事件，事件是狀態(tài)轉(zhuǎn)變的觸發(fā)器，包括內(nèi)部事件和外部事件。例如最近的敵人達到攻擊距離，觸發(fā)從行走狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎玖顟B(tài)。CD時間到達，觸發(fā)從站立狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭┓顟B(tài)
3.狀態(tài)轉(zhuǎn)變，狀態(tài)間可以相互轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變過程有對應(yīng)的邏輯。例如從行走狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎玖顟B(tài)，播放站立動作。
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現(xiàn)在來介紹下行為樹。在RPG游戲中，地圖上存在一些劇情NPC，不同的劇情下，NPC的行為會不一樣。這些NPC的行為可以通過行為樹進行管理。行為樹是在固有行為集下，進行行為抉擇的AI算法。行為樹包括數(shù)據(jù)解析、邏輯控制、行為執(zhí)行三部分。
行為樹數(shù)據(jù)由節(jié)點組成，每個節(jié)點有對應(yīng)的行為類型、參數(shù)、返回值。節(jié)點有一個子節(jié)點數(shù)組，通過這種方式將節(jié)點組織成樹狀。
export?class?BehaviorNode {
????private?type: number = 0;
????private?params: any =?null;
????private?retVal: any =?null;
????private?subBehaviors: Array<BehaviorNode> = [];
}
邏輯控制節(jié)點都有子節(jié)點，邏輯控制指的是跟編程類似的if條件判斷、while循環(huán)、串行執(zhí)行、并行執(zhí)行等。if行為如果返回true，執(zhí)行子節(jié)點行為，子行為結(jié)束則整體行為結(jié)束。while行為如果返回true，執(zhí)行子節(jié)點行為，如果子節(jié)點結(jié)束，重置子節(jié)點重新執(zhí)行。串行行為，子節(jié)點一條一條的依次執(zhí)行，子節(jié)點結(jié)束則整體結(jié)束。并行行為，子節(jié)點同時執(zhí)行，子節(jié)點結(jié)束則整體結(jié)束。
行為樹的葉節(jié)點是實際行為執(zhí)行的節(jié)點，在開發(fā)一款RPG游戲時，需要根據(jù)劇情需要，提煉出角色的細粒行為，例如行走、對話、播放表情、切換動畫、觸發(fā)戰(zhàn)斗等。一般地，RPG都會開發(fā)一個對應(yīng)的劇情編輯器，對地圖上的NPC進行行為設(shè)定，導(dǎo)出對應(yīng)行為的參數(shù)。游戲加載這些數(shù)據(jù)，解析生成行為樹，NPC每幀執(zhí)行行為樹，葉節(jié)點行為有對應(yīng)的執(zhí)行方法，方法的參數(shù)為行為節(jié)點的參數(shù)。
private?_parseWalkData(): BehaviorNode {
????// TODO 二進制數(shù)據(jù)解析為json
}
public execBehavior(b: BehaviorNode): void {
????if?(!b) {
????????return;
????}
????switch(b.type) {
????????case?BehaviorType.WALK:
????????????this.execWalk(b);
????????????break;
????}
}
private?_execWalk(b: BehaviorNode): void {
????let?actorId = b.params.id;
????let?destGridX = b.params.destGridX;
????let?destGridY = b.params.destGridY;
????let?actor = map.getActor(actorId);
????let?curGridX = actor.gridX;
????let?curGridY = actor.gridY;
????let?loadGrids = AStar.findLoad(curGridX, curGridY, destGridX, destGridY);
????actor.setLoad(loadGrids);
}
一般地，游戲地圖中的物件都可以掛載行為樹，地圖本身、角色、地圖物品等，將一個劇情的復(fù)雜行為，分拆到每一個地圖物件上，通過劇情任務(wù)作為條件區(qū)分觸發(fā)，簡化行為的組織。程序員只負責將策劃的設(shè)定提取出細粒行為，編寫對應(yīng)的數(shù)據(jù)解析和執(zhí)行方法，由策劃使用編輯器編輯數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)驅(qū)動劇情的推進。
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有限狀態(tài)機和行為樹先說到這里，下一篇我們將介紹狀態(tài)同步。
