淺談?dòng)螒駻I設(shè)計(jì)--有限狀態(tài)機(jī)

游戲AI設(shè)計(jì)中,常用的方法有有限狀態(tài)機(jī)甜奄,行為樹等柠横,最基本的也就是狀態(tài)機(jī)了,下面用一個(gè)實(shí)例來記錄下有限狀態(tài)機(jī)的實(shí)現(xiàn)课兄。

1牍氛,設(shè)計(jì)有限狀態(tài)機(jī)

首先需要為游戲AI設(shè)計(jì)出合理的狀態(tài)圖,并且確定各個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件烟阐。下面設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的有限狀態(tài)機(jī)搬俊。

狀態(tài):
  • 巡邏
  • 攻擊
  • 躲避
狀態(tài)轉(zhuǎn)換條件
  • 敵人距離AI的距離
  • 血量


    圖片.png

2,代碼實(shí)現(xiàn)

設(shè)計(jì)模式--狀態(tài)模式

狀態(tài)模式.png

context類蜒茄,狀態(tài)機(jī)的一些初始化唉擂,以及切換狀態(tài)

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>
        /// 當(dāng)前狀態(tài)
        /// </summary>
        Status status;

        /// <summary>
        /// 構(gòu)造,默認(rèn)巡邏狀態(tài)
        /// </summary>
        public Context(Ai _ai)
        {
            ai = _ai;
            status = new FindStatus();
        }
        /// <summary>
        /// 改變狀態(tài)   
        /// </summary>
        /// <param name="_status"></param>
        public void ChangeStatus(Status _status)
        {
            Debug.Log("血量:" + data.Hp + "距離player:" + data.DistanceAiToPlayer);
            status = _status;
        }

        /// <summary>
        /// 執(zhí)行動(dòng)作
        /// </summary>
        public void DoAction(Data _data)
        {
            data = _data;
            status.Action(this);
        }
        
    }
}

Status狀態(tài)接口

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

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


FindSatus具體狀態(tài)檀葛,巡邏狀態(tài)

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

namespace Assets
{
    class FindStatus : Status
    {
        public FindStatus()
        {
            Debug.Log("進(jìn)入巡邏模式");

        }
        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具體狀態(tài)玩祟,躲避狀態(tài)

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

namespace Assets
{
    class AvoidStatus : Status
    {
        public AvoidStatus()
        {
            Debug.Log("進(jìn)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具體狀態(tài),攻擊狀態(tài)

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

namespace Assets
{
    class AttackStatus : Status
    {
        public AttackStatus()
        {
            Debug.Log("進(jìn)入攻擊模式");
        }
        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控制腳本

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);
    }
}


游戲AI控制腳本

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>
    /// 獲取各種條件
    /// </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條件數(shù)據(jù)

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

namespace Assets
{
    class Data
    {
        public float DistanceAiToPlayer;

        public float Hp;
        
    }
}

代碼中為了便于測(cè)試屿聋,ai在攻擊下會(huì)直接減Hp卵凑,每一幀減少0.01庆聘,躲避和巡邏狀態(tài)會(huì)增加Hp,每一幀增加0.1勺卢。
運(yùn)行結(jié)果


運(yùn)行情況.png

視頻轉(zhuǎn)gif效果不是很好
小球是玩家控制的,大球是游戲AI


運(yùn)行截圖.gif
最后編輯于
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