人工智能在游戏中得应用研究与设计(王晓宇).ppt

由于每一个角色都是一个简单的智能体，所以每一个角色都有它自己的状态。我为每个角色定义了跑动、站立、踢球和被抢这4个状态，并设立了简单的状态转换机制 * 进攻时，带球前锋会跑向区域0、1、2中敌人最少的区域，另一个前锋会跑向区域0、1、2中敌人次少的区域，并和带球前锋保持一定距离以方便传球。而中锋和后卫会判断区域3、4中是否有敌人，乳沟没有说明它们在全力防御，那中锋和后卫就会分别跑向前锋和中锋的活动范围，中锋会帮助前锋，后卫会留在原中锋活动范围内以方万一。 防守时，首先判断球的位置，它进入或接近谁的活动范围就由谁去抢，然后判断区域3和区域4的敌人数量，如果敌人数量小于等于2，说明敌人没有全力进攻，那前锋就没有必要回防。如果敌人数量等于3，那就让一名前锋回防。如果敌人数量等于4，那就全部回防。 * 接下来是要设计一些简单通用的动作判断，首先是带球，由于角色不存在转向动作，所以我简化了原有的实时路径规划。由于游戏刷新率在30帧/秒以上，转弯时只要给角色直线目标再下一刻改变就行。如图3-8，假设A要带球去B点，原本走的是路线Ⅰ，敌方C要拦截。由于Cocos2D中默认坐标原点在左下角，所以只要将C的坐标带入直线AB中就能通过结果的正负判断C在直线AB上面还是下面。然后根据C与A的距离，在A的移动中加入相应的向上或向下的分量。使A最终延路线Ⅱ前进。 然后是要防止球被抢断，游戏与实际情况不同，游戏中的一切都是完美地按照预先设定好的规律运行的，因此不需要通过模拟来得到结果。是否会被抢断的判断方法如图3- 7所示。假设A要传球给B，C要拦截，C是延线CD前进拦截，由于球一般跑的比人快，那AD除以CD的值越大C就越容易抢断成功，当∠CDA为直角时AD/CD的值最大，因此我只需要计算∠CAB的余切值，就能估计（之所以只用估计是因为偶尔还是要让玩家抢到球的，不然游戏就没有趣味了）球是否会被抢断。 * 与上一节中的策略类似但是我做出了如下改进： 角色互换。玩家通常不会区分角色的任务，往往会控制着一个后卫冲到前锋的位置上，这个时候后卫就会空出来。因此我在策略开始前加了一层判断，如果后卫冲过了中场，那它就会变成中锋，原来的中锋就会变成后卫。 自动改变被控角色。由于屏幕是锁定以足球为中心的，因此在防守时玩家经常会不小心跑出屏幕外，或者距离球过远，那样玩家的重要性就会下降。所以当被控角色跑出屏幕外或离球过远时，就让离球最近的角色成为被控角色。 进攻跑位。玩家很难去配合NPC，这时就需要NPC去配合玩家。当进攻时，玩家往往不会跑向敌人最少的区域，这时剩下的角色就不再跑向敌人最少的区域，而是跑向与玩家相邻的区域，并且尽量保持与玩家之间没有敌方角色。 传球、射门辅助。没有人能像计算机那样精确地计算角度，玩家也不例外。因此我在踢球的按键响应时增加了几层判断，首先判断玩家位置，如果玩家进入敌方禁区且踢球方向与球门方向相同，那就会判断它往球门哪边踢能进球，然后让它踢向那个方向。如果不是，那就遍历玩家与所有己方角色的之间的角度与距离，让它踢向度之差小于15度且距离最小的角色，如果没有这样的角色就踢向度之差小于45度且距离最小的角色。再没有就只能按原方向将球踢出。 * * L/O/G/O 人工智能在游戏中的应用 2013/5/19 延边大学计算机系本科毕业论文答辩 学生姓名：王晓宇 专 业: 数字媒体技术 指导老师：金小峰 副教授 国内外研究现状 游戏开发环境和机器人足球策略 游戏框架设计与攻守算法设计 游戏运行结果与分析 4 1 2 3 Contents 结论与参考文献 5 1.1人工智能在游戏中的应用 国内外研究现状 游戏出现的早期，如上个世纪70年代之前的游戏，由于计算机硬件设备水平的限制。游戏的画面表现力很有限，游戏中的角色、物体往往是以一些符号、色块来表示。游戏中的物体通常没有任何的过程性控制，而是根据特定的简单规则运动[1]。例如第一个电子游戏《Pong》，它是由Atari公司于1972年开发的一款类似乒乓球的游戏，游戏中的“智能”仅仅只是当乒乓球到达屏幕边缘时按照镜面反射路线被反弹回来而已。 上个世纪80年代之后，一些业务型控制台和家用控制台游戏机出现，游戏的视觉表现能力和娱乐性得到了显著提升。例如任天堂公司于1985年出品的著名横版过关游戏《超级马里奥兄弟》，游戏中包含了许多以二维画面表示的各种各样的角色和物体，已经表现出了一定的智能行为。在游戏的开发过程中，一些开发人员发明了能够被特定类型的游戏使用的一些简单但高效、巧妙的算法，这些算法在业界内被广泛的流传，例如目标追踪与躲避，沿着特定的路线巡逻等等，一些方法甚至沿用至今。在这个阶段，角色的运动往往是按事先准备好的路线移动，玩家在多次玩同一个游戏的同一关后，往往会自觉或不自觉