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关于AI

来源：互联网 发布：怎么用php模板引擎 编辑：程序博客网 时间：2024/04/30 06:12

本系列文章由zhmxy555编写，转载请注明出处。  http://blog.csdn.net/zhmxy555/article/details/7434317

作者：毛星云    邮箱： happylifemxy@qq.com    欢迎邮件交流编程心得


我们常常听闻AI（Artificial Intelligence人工智能）这个名词，比如Dota里面的AI地图。写这篇文章的时候，最新版的Dota AI是6.72f，估计过几天6.73的AI也要出来了。很多Dota玩家喜欢玩AI地图练练感觉和补刀，可以这样说，Dota 地图成功的加入了AI元素，是近几年Dota风靡全球不可缺少的因素之一。


一、知识点讲解


那么，到底什么是AI呢？首先我们来了解一下人工智能（AI）的具体定义。“人工智能”（Artificial Intelligence）简称AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能研究如何用计算机去模拟、延伸和扩展人的智能；如何把计算机用得更聪明；如何设计和建造具有高智能水平的计算机应用系统；如何设计和制造更聪明的计算机以及智能水平更高的智能计算机等。人工智能是计算机科学的一个分支，人工智能是计算机科学技术的前沿科技领域。人工智能与计算机软件有密切的关系。一方面，各种人工智能应用系统都要用计算机软件去实现，另一方面，许多聪明的计算机软件也应用了人工智能的理论方法和技术。


而我们要讲解的游戏人工智能，只是渊博的人工智能领域里面的冰山一角。我们不会用到那些类似于神经网络，基因算法，模糊逻辑等复杂的人工智能理论，我们只需利用自己本身的思考模式去赋予游戏中角色判断的能力，来进行某些特定的行为。


今天我们主角是运动型的AI，下面就开始正题吧。


凡是在游戏中会移动的物体，几乎都涉及到了运动型的游戏AI，例如游戏中怪物的追逐或者躲避玩家和游戏中NPC角色的移动都是移动型AI的例子。


<1>追逐移动

下面我们以移动型AI里的追逐移动型AI来作为例子讲解。

追逐移动一般是通过控制一角色朝某一目标接近来实现，简单点说，就是两个物体的空间坐标相互接近。比如我们要设计一个怪物追逐玩家的游戏，只要在每次进行贴图时，将怪物坐在坐标与玩家角色所在的坐标进行比较，自增或者自减怪物X,Y轴上的贴图坐标，就可产生追逐移动的效果。下面就是一个典型的怪物追逐外加的移动AI算法，其中“枭兽X”、“枭兽Y”，“幻影刺客X”，“幻影刺客Y”分别用来表示怪物及玩家在X与Y轴上的贴图坐标。


【算法1】

[cpp] view plaincopyprint?
  1. If（枭兽X>幻影刺客X）  
  2. 枭兽X--；  
  3. else  
  4. 枭兽X++；  
  5. If（枭兽Y<幻影刺客Y）  
  6. 枭兽Y++；  
  7. else  
  8. 枭兽Y--；  

下面我们再来看一个例子，这段算法是以上面的【算法1】为核心代码，赋予了怪物更多的“思考”空间。追逐移动的怪物会按照自身生命值的多寡来决定是否进行追逐，每次计算下次的位置坐标时，也只有二分之三的几率能正确地朝向玩家，以其中以“枭兽HP”来表示怪物当前的生命值。


【算法2】

[cpp] view plaincopyprint?
  1. If（枭兽HP>200）              //生命值大于200时才追  
  2. (  
  3. P=rand()%3;                   //取随机数除以3的余数  
  4. If(p!=1)                        //余数不为1时进行追逐  
  5. {  
  6. If（枭兽X>幻影刺客X）  
  7. 枭兽X--；  
  8. else  
  9. 枭兽X++；  
  10. If（枭兽Y<幻影刺客Y）  
  11. 枭兽Y++；  
  12. else  
  13. 枭兽Y--；  
  14. }  
  15. else  
  16.     枭兽HP+=5           //怪物不动，自动补5点血   
  17. ）


 

这样的怪物就比较有灵性了，要继续创造出更聪明的AI，只要继续完善代码，写出更多的功能就行了。




<2>躲避移动

其实躲避移动和追逐移动的算法差不多，就是把++的地方和--对调就行了，让怪物与人物的空间坐标相互远离。

具体代码如下：


【算法3】

[cpp] view plaincopyprint?
  1. If（枭兽X>幻影刺客X）  
  2. 枭兽X++；  
  3. else  
  4. 枭兽X--；  
  5. If（枭兽Y<幻影刺客Y）  
  6. 枭兽Y--；  
  7. else  
  8. 枭兽Y++；  


 

二、在实例中将知识融会贯通


依旧，我们看一个实例，来将本节的知识融会贯通。


这是一个小鸟追逐小女孩的场景，我们需要用键盘的【↑】【↓】【←】【→】键来躲避小鸟的追击，具体键盘输入消息的知识点还

不太了解的朋友，请移步笔记十二，这里给出链接：


【Visual C++】游戏开发笔记十二 游戏输入消息处理（一） 键盘消息处理



下面依旧是贴图详细注释的源代码：

[cpp] view plaincopyprint?
  1. #include "stdafx.h"   
  2. #include <stdio.h>   
  3.   
  4. //全局变量声明   
  5. HINSTANCE hInst;  
  6. HBITMAP girl[4],bg,bird;                  
  7. HDC     hdc,mdc,bufdc;  
  8. HWND    hWnd;  
  9.   
  10. DWORD   tPre,tNow,nowX,nowY;  
  11. POINT   p[3];               //用于记录3只小鸟的贴图坐标  
  12. int     num,dir,x,y;       //x，y变量为人物贴图坐标，dir为人物移动方向，这里我们中以0，1，2，3代表人物上，下，左，右方向上的移动：num为连续贴图中的小图编号  
  13.   
  14. //全局函数声明   
  15. ATOM                MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);  
  16. BOOL                InitInstance(HINSTANCE, int);  
  17. LRESULT CALLBACK    WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);  
  18. void                MyPaint(HDC hdc);  
  19.   
  20. //****WinMain函数，程序入口点函数***********************  
  21. int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,  
  22.                      HINSTANCE hPrevInstance,  
  23.                      LPSTR     lpCmdLine,  
  24.                      int       nCmdShow)  
  25. {  
  26.     MSG msg;  
  27.   
  28.     MyRegisterClass(hInstance);  
  29.   
  30.     //初始化   
  31.     if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))   
  32.     {  
  33.         return FALSE;  
  34.     }  
  35.   
  36.      GetMessage(&msg,NULL,NULL,NULL);            //初始化msg    
  37.     //消息循环   
  38.     while( msg.message!=WM_QUIT )  
  39.     {  
  40.         if( PeekMessage( &msg, NULL, 0,0 ,PM_REMOVE) )  
  41.         {  
  42.             TranslateMessage( &msg );  
  43.             DispatchMessage( &msg );  
  44.         }  
  45.         else  
  46.         {  
  47.             tNow = GetTickCount();  
  48.             if(tNow-tPre >= 40)  
  49.                 MyPaint(hdc);  
  50.         }  
  51.     }  
  52.   
  53.     return msg.wParam;  
  54. }  
  55.   
  56. //****设计一个窗口类，类似填空题，使用窗口结构体*******************  
  57. ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance)  
  58. {  
  59.     WNDCLASSEX wcex;  
  60.   
  61.     wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);   
  62.     wcex.style          = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;  
  63.     wcex.lpfnWndProc    = (WNDPROC)WndProc;  
  64.     wcex.cbClsExtra     = 0;  
  65.     wcex.cbWndExtra     = 0;  
  66.     wcex.hInstance      = hInstance;  
  67.     wcex.hIcon          = NULL;  
  68.     wcex.hCursor        = NULL;  
  69.     wcex.hCursor        = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);  
  70.     wcex.hbrBackground  = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);  
  71.     wcex.lpszMenuName   = NULL;  
  72.     wcex.lpszClassName  = "canvas";  
  73.     wcex.hIconSm        = NULL;  
  74.   
  75.     return RegisterClassEx(&wcex);  
  76. }  
  77.   
  78. //****初始化函数*************************************  
  79. // 加载位图并设定各种初始值   
  80. BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)  
  81. {  
  82.     HBITMAP bmp;  
  83.     hInst = hInstance;  
  84.   
  85.     hWnd = CreateWindow("canvas", "浅墨的绘图窗口" , WS_OVERLAPPEDWINDOW,  
  86.         CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);  
  87.   
  88.     if (!hWnd)  
  89.     {  
  90.         return FALSE;  
  91.     }  
  92.   
  93.     MoveWindow(hWnd,10,10,640,480,true);  
  94.     ShowWindow(hWnd, nCmdShow);  
  95.     UpdateWindow(hWnd);  
  96.   
  97.     hdc = GetDC(hWnd);  
  98.     mdc = CreateCompatibleDC(hdc);  
  99.     bufdc = CreateCompatibleDC(hdc);  
  100.   
  101.   
  102.     //建立空的位图并置入mdc中   
  103.     bmp = CreateCompatibleBitmap(hdc,640,480);  
  104.     SelectObject(mdc,bmp);  
  105.   
  106.   
  107.     //设定人物贴图初始位置和移动方向   
  108.     x = 300;  
  109.     y = 250;  
  110.     dir = 0;  
  111.     num = 0;  
  112.     nowX = 300;  
  113.     nowY = 300;  
  114.   
  115.   
  116.     //载入各连续移动位图及背景图   
  117.     girl[0] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl0.bmp",IMAGE_BITMAP,440,148,LR_LOADFROMFILE);  
  118.     girl[1] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl1.bmp",IMAGE_BITMAP,424,154,LR_LOADFROMFILE);  
  119.     girl[2] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl2.bmp",IMAGE_BITMAP,480,148,LR_LOADFROMFILE);  
  120.     girl[3] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl3.bmp",IMAGE_BITMAP,480,148,LR_LOADFROMFILE);  
  121.     bg = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bg.bmp",IMAGE_BITMAP,640,480,LR_LOADFROMFILE);\  
  122.   
  123.   
  124.     bird = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bird.bmp",IMAGE_BITMAP,122,122,LR_LOADFROMFILE);  
  125.   
  126.     p[0].x = 30;  
  127.     p[0].y = 100;  
  128.   
  129.     p[1].x = 250;  
  130.     p[1].y = 250;  
  131.   
  132.     p[2].x = 500;  
  133.     p[2].y = 400;  
  134.   
  135.   
  136.     MyPaint(hdc);  
  137.   
  138.     return TRUE;  
  139. }  
  140.   
  141. //****自定义绘图函数*********************************  
  142. // 1.人物贴图坐标修正及窗口贴图   
  143. //进行AI行为判断并贴图   
  144. void MyPaint(HDC hdc)  
  145. {  
  146.     int w,h,i;  
  147.   
  148.     //先在mdc中贴上背景图   
  149.     SelectObject(bufdc,bg);  
  150.     BitBlt(mdc,0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY);  
  151.   
  152.     //按照目前的移动方向取出对应人物的连续走动图，并确定截取人物图的宽度与高度  
  153.     SelectObject(bufdc,girl[dir]);  
  154.     switch(dir)  
  155.     {  
  156.         case 0:  
  157.             w = 55;  
  158.             h = 74;  
  159.             break;  
  160.         case 1:  
  161.             w = 53;  
  162.             h = 77;  
  163.             break;  
  164.         case 2:  
  165.             w = 60;  
  166.             h = 74;  
  167.             break;  
  168.         case 3:  
  169.             w = 60;  
  170.             h = 74;  
  171.             break;  
  172.     }  
  173.     //按照目前的X，Y的值在mdc上进行透明贴图，然后显示在窗口画面上  
  174.     BitBlt(mdc,x,y,w,h,bufdc,num*w,h,SRCAND);  
  175.     BitBlt(mdc,x,y,w,h,bufdc,num*w,0,SRCPAINT);  
  176.       
  177.   
  178.   
  179.   
  180.     //贴出鸟的图片   
  181.     SelectObject(bufdc,bird);  
  182.   
  183.   
  184.     for(i=0;i<3;i++)  
  185.     {  
  186.   
  187.         if(rand()%3 != 1)       //有2/3几率进行追踪  
  188.         {  
  189.             if(p[i].y > y-16)  
  190.                 p[i].y -= 5;  
  191.             else  
  192.                 p[i].y += 5;  
  193.   
  194.             if(p[i].x > x-25)  
  195.                 p[i].x -= 5;  
  196.             else  
  197.                 p[i].x += 5;  
  198.         }  
  199.   
  200.         if(p[i].x > x-25)    //判断小鸟的移动方向，从而选择合适的位图朝向  
  201.         {  
  202.             BitBlt(mdc,p[i].x,p[i].y,61,61,bufdc,61,61,SRCAND);  
  203.             BitBlt(mdc,p[i].x,p[i].y,61,61,bufdc,0,61,SRCPAINT);  
  204.         }  
  205.         else  
  206.         {  
  207.             BitBlt(mdc,p[i].x,p[i].y,61,61,bufdc,61,0,SRCAND);  
  208.             BitBlt(mdc,p[i].x,p[i].y,61,61,bufdc,0,0,SRCPAINT);  
  209.         }  
  210.     }  
  211.   
  212.     BitBlt(hdc,0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY);  
  213.   
  214.   
  215.   
  216.   
  217.     tPre = GetTickCount();         //记录此次绘图时间  
  218.   
  219.     num++;  
  220.     if(num == 8)  
  221.         num = 0;  
  222.   
  223. }  
  224.   
  225. //****消息处理函数***********************************  
  226. // 1.按下【Esc】键结束程序   
  227. // 2.按下方向键重设贴图坐标   
  228. LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)  
  229. {  
  230.     switch (message)  
  231.     {  
  232.         case WM_KEYDOWN:         //按下键盘消息  
  233.             //判断按键的虚拟键码   
  234.             switch (wParam)   
  235.             {  
  236.                 case VK_ESCAPE:           //按下【Esc】键  
  237.                     PostQuitMessage( 0 );  //结束程序  
  238.                     break;  
  239.                 case VK_UP:               //按下【↑】键  
  240.                     //先按照目前的移动方向来进行贴图坐标修正，并加入人物往上移动的量（每次按下一次按键移动10个单位），来决定人物贴图坐标的X与Y值，接着判断坐标是否超出窗口区域，若有则再次修正  
  241.                     switch(dir)  
  242.                     {  
  243.                         case 0:   
  244.                             y -= 10;  
  245.                             break;  
  246.                         case 1:  
  247.                             x -= 1;  
  248.                             y -= 8;  
  249.                             break;  
  250.                         case 2:   
  251.                             x += 2;  
  252.                             y -= 10;  
  253.                             break;  
  254.                         case 3:  
  255.                             x += 2;  
  256.                             y -= 10;  
  257.                             break;  
  258.                     }  
  259.                     if(y < 0)  
  260.                         y = 0;  
  261.                     dir = 0;  
  262.                     break;  
  263.                 case VK_DOWN:             //按下【↓】键  
  264.                     switch(dir)  
  265.                     {  
  266.                         case 0:  
  267.                             x += 1;  
  268.                             y += 8;  
  269.                             break;  
  270.                         case 1:  
  271.                             y += 10;  
  272.                             break;  
  273.                         case 2:  
  274.                             x += 3;  
  275.                             y += 6;  
  276.                             break;  
  277.                         case 3:  
  278.                             x += 3;  
  279.                             y += 6;  
  280.                             break;  
  281.                     }  
  282.   
  283.                     if(y > 375)  
  284.                         y = 375;  
  285.                     dir = 1;  
  286.                     break;  
  287.                 case VK_LEFT:             //按下【←】键  
  288.                     switch(dir)  
  289.                     {  
  290.                         case 0:  
  291.                             x -= 12;  
  292.                             break;  
  293.                         case 1:  
  294.                             x -= 13;  
  295.                             y += 4;  
  296.                             break;  
  297.                         case 2:  
  298.                             x -= 10;  
  299.                             break;  
  300.                         case 3:  
  301.                             x -= 10;  
  302.                             break;  
  303.                     }  
  304.                     if(x < 0)  
  305.                         x = 0;  
  306.                     dir = 2;  
  307.                     break;  
  308.                 case VK_RIGHT:             //按下【→】键  
  309.                     switch(dir)  
  310.                     {  
  311.                         case 0:  
  312.                             x += 8;  
  313.                             break;  
  314.                         case 1:  
  315.                             x += 7;  
  316.                             y += 4;  
  317.                             break;  
  318.                         case 2:  
  319.                             x += 10;  
  320.                             break;  
  321.                         case 3:  
  322.                             x += 10;  
  323.                             break;  
  324.                     }  
  325.                     if(x > 575)  
  326.                         x = 575;  
  327.                     dir = 3;  
  328.                     break;  
  329.             }  
  330.             break;  
  331.         case WM_DESTROY:                    //窗口结束消息  
  332.             int i;  
  333.   
  334.             DeleteDC(mdc);  
  335.             DeleteDC(bufdc);  
  336.             for(i=0;i<4;i++)  
  337.                 DeleteObject(girl[i]);  
  338.             DeleteObject(bg);  
  339.             ReleaseDC(hWnd,hdc);  
  340.   
  341.             PostQuitMessage(0);  
  342.             break;  
  343.         default:                            //其他消息  
  344.             return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);  
  345.    }  
  346.    return 0;  
  347. }  


运行截图如下：


以及

运行这个小游戏，我们要用键盘的【↑】【↓】【←】【→】键来躲避小鸟的追击，小鸟则会不断向人物靠近。




之前小鸟闪烁的bug已经修复，感谢 lghui1 的指出，我是大意了，将背景图在hdc上绘制了两次。

已经下载源代码的朋友，请将177行的 BitBlt(hdc,0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY);  删去即可。




本节笔记到这里就结束了，由于近期在做一个纯flash的网站，更新速度和评论的回复都不像往常那么及时，希望大家能够体谅。


本节笔记的源代码请点击这里下载：   【Visual C++】Code_Note_15


感谢一直支持【Visual C++】游戏开发笔记系列专栏的朋友们，也请大家继续关注我的专栏，我一有时间就会把自己的学习心得，觉得比较好的知识点写出来和大家一起分享。


精通游戏开发的路还很长很长，非常希望能和大家一起交流，共同学习，共同进步。


大家看过后觉得值得一看的话，可以顶一下这篇文章，你们的支持是我继续写下去的动力~


如果文章中有什么疏漏的地方，也请大家指正。也希望大家可以多留言来和我探讨编程相关的问题。


最后，谢谢你们一直的支持~~~

——————————浅墨于2012年4月7日

 

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