上節(jié)課我們已經(jīng)對行為樹和Behavior Designer有了感性和有點(diǎn)理性的認(rèn)識 :)。但是通過一個例子就掌握這個插件……那是不可能的。所以這節(jié)課我們繼續(xù)，先幫助大家梳理一些基本知識，再提出幾個深入的問題，最后繼續(xù)擴(kuò)展之前的例子。這一節(jié)將是鴻篇巨制，大家可以慢慢享用。

一、重點(diǎn)提示

在講解之前要說明幾個問題：

1、行為樹是一種邏輯工具，對工具的學(xué)習(xí)方法肯定是實(shí)用優(yōu)先。

特地說這個是因?yàn)锽ehavior Designer提供的功能其實(shí)比我們要用的多。作為使用者，務(wù)必記住要先把基本功能搞清楚，在初期那些不必要的高級功能只會把我們的思路搞亂而已。設(shè)計(jì)AI本身已經(jīng)是很燒腦的工作，不建議使用一些很不直觀的修飾器和組合器給自己添亂。而且基本功能已經(jīng)足夠我們組合出非常復(fù)雜而強(qiáng)大的行為樹了。 :)

2、行為樹中的節(jié)點(diǎn)，會在某一幀中被調(diào)用，然后立即得到一個結(jié)果：成功Success、失敗Failure、運(yùn)行中Running，只能取三者其一。然后組合器和修飾器會根據(jù)返回值進(jìn)行下一步，這是行為樹的基本邏輯。

3、節(jié)點(diǎn)不是多線程并行的，被調(diào)用的節(jié)點(diǎn)都必須迅速執(zhí)行完畢并返回Running、Success或者Failure。所有事件就算是同時發(fā)生，也總有先后之分。

二、組合器的詳細(xì)介紹

注：本段先略讀一遍，然后下一段咱們會做實(shí)驗(yàn)，邊實(shí)驗(yàn)邊閱讀效果更佳。

Sequence  串行的AND

Sequence 類似于編程語言中的"&&"符號，它從左到右，每幀只執(zhí)行一個子節(jié)點(diǎn)。

1、如果當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)返回Running，那么Sequence也返回Running。下一幀繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前這個子節(jié)點(diǎn)。

2、如果當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)返回失敗，那么Sequence節(jié)點(diǎn)本身返回失敗。

3、如果當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)返回成功，如果還有下一個子節(jié)點(diǎn)，那么Sequence本身返回Running，下一幀會切換到下一個子節(jié)點(diǎn)； 如果所有子節(jié)點(diǎn)都完畢了，則Sequence節(jié)點(diǎn)返回成功，整個節(jié)點(diǎn)結(jié)束。

Selector  串行的OR

Selector與Sequence執(zhí)行順序相同，邏輯正巧是“||”的邏輯。它也是從左到右，每幀只執(zhí)行一個子節(jié)點(diǎn)。

1、如果當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)返回Running，那么Selector也返回Running。下一幀繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前這個子節(jié)點(diǎn)。

2、如果當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)返回失敗，那么Selector節(jié)點(diǎn)本身返回Running，下一幀執(zhí)行下一個子節(jié)點(diǎn)；如果所有子節(jié)點(diǎn)都失敗了，就返回失敗。

3、如果當(dāng)前子節(jié)點(diǎn)返回成功，那么Selector返回成功。

Parallel  并行的AND

Parallel 從返回值來看它是 “&&” 邏輯。與Sequence的區(qū)別是，在每一楨，它都執(zhí)行所有子節(jié)點(diǎn)一次~~。

1、所有子節(jié)點(diǎn)都Running，那么Parallel節(jié)點(diǎn)也返回Running。

2、有任何一個節(jié)點(diǎn)返回失敗，那么Parallel立刻結(jié)束，返回失敗。還處于Running的子節(jié)點(diǎn)也會終止（從界面上可以看出，正在Running的被假設(shè)為失?。?/p>

3、有任何一個節(jié)點(diǎn)返回成功，那么該子節(jié)點(diǎn)下一幀就不會被調(diào)用了，但是Parallel本身仍然返回Running，直到所有子節(jié)點(diǎn)都返回成功，Parallel才返回成功。

Parallel Selector  并行的OR

Parallel Selector 從返回值來看是 “||” 邏輯。它是并行的，每一楨執(zhí)行所有子節(jié)點(diǎn)一次~~。

1、所有子節(jié)點(diǎn)都Running，那么Parallel Selector節(jié)點(diǎn)也返回Running。

2、有任何一個節(jié)點(diǎn)返回失敗，那么Parallel Selector 本身返回Running，直到所有子節(jié)點(diǎn)都失敗了，它才返回失敗。

3、有任何一個節(jié)點(diǎn)返回成功，Parallel Selector 直接返回成功。

好的，我們解釋了四種最基本的節(jié)點(diǎn)，只需它們就足夠組成行為樹的骨架。下圖是Composites全圖，我給它們分了組，前面介紹的就是最上面一排基本組。

其它節(jié)點(diǎn)就容易了，我們繼續(xù)看看：

Random Sequence  變體的Sequence（串行）

Sequence是從左到右串行，Random Sequence 也是串行完全一樣，只是它從還沒執(zhí)行過的N個子節(jié)點(diǎn)中隨機(jī)挑選一個執(zhí)行。

Priority Selector, Random Selector    變體的Selector（串行）

這二者是Selector的變體，也都是串行。分別是根據(jù)優(yōu)先級挑選、隨機(jī)挑選、自定義挑選順序。

★  再強(qiáng)調(diào)一下，串行情況下，如果有節(jié)點(diǎn)還在running，那么肯定先執(zhí)行running的節(jié)點(diǎn)?！疤暨x”的意思是說，在沒有running的節(jié)點(diǎn)時，從還沒執(zhí)行過的節(jié)點(diǎn)中，根據(jù)規(guī)則挑出一個。

Selector Evaluator, Utility Selector     特殊順序的Selector

這兩種類型的特殊之處在于：在每一幀，都要重新計(jì)算子節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級或者效用，就算節(jié)點(diǎn)正在running，也有可能因?yàn)閮?yōu)先級變化而切換節(jié)點(diǎn)。它們既不是并行也不是串行。

Utility Selector 是一種選擇器，它是基于“Utility”也就是“效用”進(jìn)行選擇，用在《模擬人生》這種游戲中會非常有效，就是當(dāng)你面對吃法、睡覺、上廁所這三件事時，你選效用最大的那一件事去做即可，而且如果有必要可以隨時終止當(dāng)前正在做的事情。

Selector Evaluator 涉及到優(yōu)先級的問題，暫且不表。

三、組合器和返回值實(shí)驗(yàn)+詳解

前面的講解過于抽象，咱們可以做下面這樣的一個行為樹，掛在任意一個GameObject上面，直觀感受各種組合器的特性：

說明：新建GameObject到場景中，并為它創(chuàng)建一個行為樹如上圖。四個動作節(jié)點(diǎn)是Wait節(jié)點(diǎn)，在行為樹的Inspector窗口里，把Wait節(jié)點(diǎn)的等待時間分別改為2、1、2、3秒。然后執(zhí)行效果如下：

通過一些簡答的例子，瞬間就對組合器功能有了直觀認(rèn)識。之后再看前面的介紹，就可以掌握這些組合器的用法了。

小技巧：用Replace功能即可快速替換節(jié)點(diǎn)類型。

還有修飾器的作用就不再詳細(xì)表述了，大概列舉如下：

1. Inverter：條件判斷或動作的返回結(jié)果取反，成功變失敗，失敗變成功，Running不變。

2. Reapter：循環(huán)執(zhí)行，可以調(diào)節(jié)循環(huán)次數(shù)等參數(shù)。

3. Return Failure：返回值無論成功或失敗都返回失敗，但Running還是Running。

4. Return Success：同上，相反。

5. Until Failure：循環(huán)直到失敗，換句話說如果成功就再次執(zhí)行子節(jié)點(diǎn)。

6. Until Success：同上，相反。

還有4種其他裝飾器自行查閱。

四、變量應(yīng)當(dāng)保存在行為樹中，還是角色腳本中？

思考這樣一個問題：如果我們不用Bahavior Designer插件，那么腳本中也有各種角色相關(guān)的參數(shù)和變量，而如果用了插件，那么也可以把變量放在行為樹里面，就好比之前用過的SharedTransform等等變量。

選擇多了麻煩也多，到底把變量放在角色腳本中還是行為樹里面呢？好在有辦法可以在行為樹中訪問角色的變量，這樣一來還是比較方便的。

例如，AI角色開火動作的腳本：




public class FireAction : Action
{
    // The transform that the object is moving towards
    CharacterData chaData;

    public override void OnAwake()
    {
        chaData = gameObject.GetComponent<CharacterData>();
    }
}




如意上面的CharacterData chaData，這個就是我的NPC角色身上的一個腳本組件。用上面的寫法，就可以在動作腳本中訪問其他腳本的變量或者調(diào)用角色的函數(shù)了：




// 還是FireAction的OnUpdate函數(shù)
    public override TaskStatus OnUpdate()
    {  // 調(diào)用角色的方法
        chaData.Fire();
        return TaskStatus.Success;
    }




到底哪些函數(shù)和變量放在角色腳本中，哪些函數(shù)和變量放在行為樹的動作腳本中？這是一個工程問題了，沒有統(tǒng)一的方法。

個人建議：所有角色通用的變量和方法，放在角色腳本中。因?yàn)榧词共挥肂ehavior Designer插件，這些變量和方法也是有用的。而只用于AI的變量，放在行為樹的Variables里面即可，由專門負(fù)責(zé)AI設(shè)計(jì)的人員維護(hù)。例如：角色移動速度、開火CD時間，都是角色本身的變量。而發(fā)現(xiàn)敵人的transform、距離敵人的距離，如果只在AI邏輯中用到，就應(yīng)該放在行為樹中。

★ 也有辦法在角色腳本中訪問行為樹的變量，可以查閱官方文檔和資料。但是我們盡可能避免這種用法，這種反向耦合對項(xiàng)目整潔不利。

五、復(fù)雜一些的行為樹實(shí)戰(zhàn)

為了綜合運(yùn)用所有行為樹的知識，我又做了一個復(fù)雜的例子。

我們的目標(biāo)是在之前的例子的基礎(chǔ)上，給AI增加如下功能：

1、靈活利用建筑進(jìn)行防御。當(dāng)玩家從右側(cè)接近，則走到預(yù)定地點(diǎn)1防御；如果玩家從左側(cè)接近，則走到預(yù)定地點(diǎn)2防御；如果玩家從中間接近，走到預(yù)定地點(diǎn)3防御。

2、處理被狙擊的特殊情況：如果玩家從超遠(yuǎn)距離狙擊到AI，如果AI不做出反應(yīng)，則會被玩家慢慢消滅掉。所以AI必須對狙擊情況做出回應(yīng)——也就是進(jìn)攻。

實(shí)現(xiàn)這兩點(diǎn)之后，咱們的AI雖然精簡，但也算是麻雀雖小五臟俱全了，哈哈。抽象地說，我們的AI現(xiàn)在既能利用環(huán)境做出掩護(hù)動作，又能處理特殊情況防止玩家利用BUG。下圖是我最終做完的行為樹截圖：

六、總結(jié)

至此，我們的Behavior Designer學(xué)習(xí)已經(jīng)告一段落了。感覺大概還有40%的東西我們沒有用到也沒有講到，不過已經(jīng)不重要了，畢竟這個插件本身也在演化進(jìn)步之中，說不定過半年又會升級推出更多新功能。

最重要的是我們能將它用在我們的項(xiàng)目里，做出更好的AI，不是嗎？對游戲開發(fā)來說最好的方法還是邊做邊學(xué)。

我個人很佩服這些行為樹可視化插件的設(shè)計(jì)思路，感覺一旦用了這些插件，可以從更高的層次觀察和理解AI邏輯的設(shè)計(jì)，和之前自己用 if else 寫出的狀態(tài)機(jī)，有了巨大的變化。

這種慢慢造輪子的行為也值得我們學(xué)習(xí)，游戲開發(fā)行業(yè)很需要這種基本工具的研究和積累，再發(fā)展幾年，這些工具有可能像UGUI一樣，成為新的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

做完了這一期專欄，我感覺自己已經(jīng)掌握了大部分游戲AI開發(fā)的基礎(chǔ)知識，不知道讀者有沒有和我一樣的感覺。曾經(jīng)提到過一本書《The Practical Game AI Programming》，本系列文章至此已經(jīng)涵蓋了該書大部分內(nèi)容，而且是從另一個角度做的示范，可以起到對照學(xué)習(xí)的作用。

下一期的內(nèi)容還沒有想好做什么，大概可能是繼續(xù)做多AI交互的例子吧（比如體育游戲），可能會多花一些時間準(zhǔn)備，敬請期待！

工程地址：

https://github.com/mayao11/PracticalGameAI/tree/master/AI_Enemy3_Behavior

（我的PracticalGameAI工程的AI_Enemy3_Behavior目錄）

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