本篇介紹有限狀態(tài)機(jī)和行為樹。有限狀態(tài)機(jī)用于有限的狀態(tài)下的AI，由于同時(shí)只能處于一個(gè)狀態(tài)，多個(gè)狀態(tài)需要多個(gè)有限狀態(tài)機(jī)，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(jì)和執(zhí)行采用解釋器模式，由策劃設(shè)計(jì)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(dāng)樹比較深、分支比較多時(shí)，遍歷的效率就需要考慮優(yōu)化。一般我們認(rèn)為有限狀態(tài)機(jī)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(jì)。而行為樹則比較適合復(fù)雜、靈活的AI設(shè)計(jì)。

先介紹下有限狀態(tài)機(jī)?？紤]在一個(gè)類似《刀塔傳奇》的橫版動(dòng)作卡牌游戲的戰(zhàn)斗里，每個(gè)英雄有出場、站立、走位、受擊、吟唱、施法等狀態(tài)。英雄每時(shí)每刻只能處在這些狀態(tài)中其中一個(gè)狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)都有自己的邏輯，狀態(tài)的改變都由事件驅(qū)動(dòng)。像這樣簡單的AI，可以使用有限狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

有限狀態(tài)機(jī)包括幾個(gè)要素：

1.狀態(tài)，狀態(tài)機(jī)同時(shí)只能處于一個(gè)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(dòng)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(dá)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(shí)間到達(dá)，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(dòng)作。

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(jìn)行管理。行為樹是在固有行為集下，進(jìn)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(diǎn)組成，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有對應(yīng)的行為類型、參數(shù)、返回值。節(jié)點(diǎn)有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)數(shù)組，通過這種方式將節(jié)點(diǎn)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(diǎn)都有子節(jié)點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)行為，如果子節(jié)點(diǎn)結(jié)束，重置子節(jié)點(diǎn)重新執(zhí)行。串行行為，子節(jié)點(diǎn)一條一條的依次執(zhí)行，子節(jié)點(diǎn)結(jié)束則整體結(jié)束。并行行為，子節(jié)點(diǎn)同時(shí)執(zhí)行，子節(jié)點(diǎn)結(jié)束則整體結(jié)束。

行為樹的葉節(jié)點(diǎn)是實(shí)際行為執(zhí)行的節(jié)點(diǎn)，在開發(fā)一款RPG游戲時(shí)，需要根據(jù)劇情需要，提煉出角色的細(xì)粒行為，例如行走、對話、播放表情、切換動(dòng)畫、觸發(fā)戰(zhàn)斗等。一般地，RPG都會開發(fā)一個(gè)對應(yīng)的劇情編輯器，對地圖上的NPC進(jìn)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(diǎn)行為有對應(yīng)的執(zhí)行方法，方法的參數(shù)為行為節(jié)點(diǎn)的參數(shù)。

private _parseWalkData(): BehaviorNode {

// TODO 二進(jìn)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(gè)劇情的復(fù)雜行為，分拆到每一個(gè)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(fù)責(zé)將策劃的設(shè)定提取出細(xì)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(dòng)劇情的推進(jìn)。、

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