“AS3.0高级动画编程”学习：第二章转向行为(上)

因为这一章的内容基本上都是涉及向量的，先来一个2D向量类：Vector2D.as (再次强烈建议不熟悉向量运算的童鞋，先回去恶补一下高等数学-07章空间解释几何与向量代数.pdf)

原作者：菩提树下的杨过
出处：http://yjmyzz.cnblogs.com

 package {
     import flash.display.Graphics;

     public class Vector2D {
         private var _x:Number;
         private var _y:Number;

         //构造函数
         public function Vector2D(x:Number=0,y:Number=0) {
             _x=x;
             _y=y;
         }

         //绘制向量(以便于显示)
         public function draw(graphics:Graphics,color:uint=0):void {
             graphics.lineStyle(0,color);
             graphics.moveTo(0,0);
             graphics.lineTo(_x,_y);
         }

         //克隆对象
         public function clone():Vector2D {
             return new Vector2D(x,y);
         }

         //位置归零
         public function zero():Vector2D {
             _x=0;
             _y=0;
             return this;
         }

         //是否在零位置
         public function isZero():Boolean {
             return _x==0&&_y==0;
         }

         //获得向量的角度
         public function get angle():Number {
             return Math.atan2(_y,_x);
         }

         //设置向量的模(即大小)
         public function set length(value:Number):void {
             var a:Number=angle;
             _x=Math.cos(a)*value;
             _y=Math.sin(a)*value;
         }

         //获取向量大小的平方
         public function get lengthSQ():Number {
             return _x*_x+_y*_y;
         }

         //获取向量的模(即大小)
         public function get length():Number {
             return Math.sqrt(lengthSQ);
         }

         //设置向量的角度
         public function set angle(value:Number):void {
             var len:Number=length;
             _x=Math.cos(value)*len;
             _y=Math.sin(value)*len;
         }   

         //截断向量(设置向量模最大值)
         public function truncate(max:Number):Vector2D {
             length=Math.min(max,length);
             return this;
         }

         //交换x,y坐标
         public function reverse():Vector2D {
             _x=- _x;
             _y=- _y;
             return this;
         }

         //定义二个向量的加法运算
         public function add(v2:Vector2D):Vector2D {
             return new Vector2D(_x+v2.x,_y+v2.y);
         }

         //定义二个向量的减法运算
         public function subtract(v2:Vector2D):Vector2D {
             return new Vector2D(_x-v2.x,_y-v2.y);
         }

         //向量模的乘法运算
         public function multiply(value:Number):Vector2D {
             return new Vector2D(_x*value,_y*value);
         }

         //向量模的除法运算
         public function divide(value:Number):Vector2D {
             return new Vector2D(_x/value,_y/value);
         }

         //判定二个向量(坐标)是否相等
         public function equals(v2:Vector2D):Boolean {
             return _x==v2.x&&_y==v2.y;
         }

         //设置x轴坐标
         public function set x(value:Number):void {
             _x=value;
         }

         //返回x轴坐标
         public function get x():Number {
             return _x;
         }

         //设置y轴坐标
         public function set y(value:Number):void {
             _y=value;
         }

         //返回y轴坐标
         public function get y():Number {
             return _y;
         }

         //单位化向量(即设置向量的模为1，不过这里用了一种更有效率的除法运算，从而避免了lengh=1带来的三角函数运算)
         public function normalize():Vector2D {
             if (length==0) {
                 _x=1;
                 return this;
             }
             //建议大家画一个基本的3,4,5勾股定理的直角三角形即可明白下面的代码
             var len:Number=length;
             _x/=len;
             _y/=len;
             return this;
         }       

         //判定向量是否为单位向量
         public function isNormalized():Boolean {
             return length==1.0;
         }

         //点乘(即向量的点积)
         public function dotProd(v2:Vector2D):Number {
             return _x*v2.x+_y*v2.y;
         }

         //叉乘(即向量的矢量积)
         public function crossProd(v2:Vector2D):Number {
             return _x*v2.y-_y*v2.x;
         }

         //返回二个向量之间的夹角
         public static function angleBetween(v1:Vector2D,v2:Vector2D):Number {
             if (! v1.isNormalized()) {
                 v1=v1.clone().normalize();
             }
             if (! v2.isNormalized()) {
                 v2=v2.clone().normalize();
             }
             return Math.acos(v1.dotProd(v2));//建议先回顾一下http://www.cnblogs.com/yjmyzz/archive/2010/06/06/1752674.html中提到的到夹角公式
         }

         //判定给定的向量是否在本向量的左侧或右侧，左侧返回-1，右侧返回1
         public function sign(v2:Vector2D):int {
             return perp.dotProd(v2)<0?-1:1;
         }

         //返回与本向量垂直的向量(即自身顺时针旋转90度，得到一个新向量)
         public function get perp():Vector2D {
             return new Vector2D(- y,x);//建议回顾一下"坐标旋转"
         }

         //返回二个矢量末端顶点之间的距离平方
         public function distSQ(v2:Vector2D):Number {
             var dx:Number=v2.x-x;
             var dy:Number=v2.y-y;
             return dx*dx+dy*dy;
         }

         //返回二个矢量末端顶点之间的距离
         public function dist(v2:Vector2D):Number {
             return Math.sqrt(distSQ(v2));
         }

         //toString方法
         public function toString():String {
             return "[Vector2D (x:"+_x+", y:"+_y+")]";
         }
     }
 }

有几个地方稍加解释：

1、向量夹角的计算

 
上图为向量的夹角公式，再来对照一下代码部分：

 public static function angleBetween(v1:Vector2D,v2:Vector2D):Number {
     if (! v1.isNormalized()) {
         v1=v1.clone().normalize();
     }
     if (! v2.isNormalized()) {
         v2=v2.clone().normalize();
     }
     return Math.acos(v1.dotProd(v2));
 }

首先对向量v1,v2做了单位化处理，使其变成（模为1的）单位向量，这样夹角公式中的|a|×|b|（即分母）自然也就是1，公式演变成cos(θ)=a.b（即夹角余弦 等于 向量a与b的点乘），然后再对其取反余弦Math.acos，最终得到夹角

2、垂直向量的取得

上图是坐标(顺时针)旋转的标准公式，如果把α设置为90度，则

，即：

 public function get perp():Vector2D {
     return new Vector2D(- y,x);
 }

3、判定其它向量是在自身的左侧还是右侧

如上图，先取得A的垂直向量，然后计算其它向量跟垂直向量的点积(点乘的公式，在物理上的表现之一为 W = |F|*|S|Cos(θ) )，如果其它向量与该垂直向量的夹角小于90度，点乘的值必为正，反之为负，所以也就能判定左右了(注意：这里的左右是指人站在坐标原点，顺着向量A的方向来看的)

再来定义一个机车类Vehicle.as

 package {
     import flash.display.Sprite;

     public class Vehicle extends Sprite {
         //边界行为:是屏幕环绕(wrap)，还是反弹{bounce}
         protected var _edgeBehavior:String=WRAP;
         //质量
         protected var _mass:Number=1.0;
         //最大速度
         protected var _maxSpeed:Number=10;
         //坐标
         protected var _position:Vector2D;
         //速度
         protected var _velocity:Vector2D;

         //边界行为常量
         public static const WRAP:String="wrap";
         public static const BOUNCE:String="bounce";

         public function Vehicle() {
             _position=new Vector2D  ;
             _velocity=new Vector2D  ;
             draw();
         }

         protected function draw():void {
             graphics.clear();
             graphics.lineStyle(0);
             graphics.moveTo(10,0);
             graphics.lineTo(-10,5);
             graphics.lineTo(-10,-5);
             graphics.lineTo(10,0);
         }

         public function update():void {

             //设置最大速度
             _velocity.truncate(_maxSpeed);

             //根据速度更新坐标向量
             _position=_position.add(_velocity);         

             //处理边界行为
             if (_edgeBehavior==WRAP) {
                 wrap();
             } else if (_edgeBehavior==BOUNCE) {
                 bounce();
             }

             //更新x,y坐标值
             x=position.x;
             y=position.y;

             //处理旋转角度
             rotation=_velocity.angle*180/Math.PI;
         }

         //反弹
         private function bounce():void {
             if (stage!=null) {
                 if (position.x>stage.stageWidth) {
                     position.x=stage.stageWidth;
                     velocity.x*=-1;
                 } else if (position.x<0) {
                     position.x=0;
                     velocity.x*=-1;
                 }
                 if (position.y>stage.stageHeight) {
                     position.y=stage.stageHeight;
                     velocity.y*=-1;
                 } else if (position.y<0) {
                     position.y=0;
                     velocity.y*=-1;
                 }
             }
         }

         //屏幕环绕
         private function wrap():void {
             if (stage!=null) {
                 if (position.x>stage.stageWidth) {
                     position.x=0;
                 }
                 if (position.x<0) {
                     position.x=stage.stageWidth;
                 }
                 if (position.y>stage.stageHeight) {
                     position.y=0;
                 }
                 if (position.y<0) {
                     position.y=stage.stageHeight;
                 }
             }
         }

         //下面的都是属性定义

         public function set edgeBehavior(value:String):void {
             _edgeBehavior=value;
         }

         public function get edgeBehavior():String {
             return _edgeBehavior;
         }

         public function set mass(value:Number):void {
             _mass=value;
         }

         public function get mass():Number {
             return _mass;
         }

         public function set maxSpeed(value:Number):void {
             _maxSpeed=value;
         }

         public function get maxSpeed():Number {
             return _maxSpeed;
         }

         public function set position(value:Vector2D):void {
             _position=value;
             x=_position.x;
             y=_position.y;
         }

         public function get position():Vector2D {
             return _position;
         }

         public function set velocity(value:Vector2D):void {
             _velocity=value;
         }

         public function get velocity():Vector2D {
             return _velocity;
         }

         override public function set x(value:Number):void {
             super.x=value;
             _position.x=x;
         }

         override public function set y(value:Number):void {
             super.y=value;
             _position.y=y;
         }
     }
 }

没有什么新东西，都是以前学到的知识，测试一下上面这二个类：

 package {
     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;

     public class VehicleTest extends Sprite {
         private var _vehicle:Vehicle;
         public function VehicleTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;
             _vehicle=new Vehicle  ;
             addChild(_vehicle);
             _vehicle.position=new Vector2D(100,100);
             _vehicle.velocity.length=5;
             _vehicle.velocity.angle=Math.PI/4;//45度
             addEventListener(Event.ENTER_FRAME,onEnterFrame);
         }
         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _vehicle.update();
         }
     }
 }

OK，现在可以进入正题了：(下面是从原书上直接抄过来的)

转向行为(steering behaviors)这一术语，指的是一系列使对象行动起来像似长有智商的算法。这些行为都归于人工智能或人工生命一类，是让对象呈现出拥有生命一般，对如何移动到目的地、捕捉或逃避其它对象、避开障碍物、寻求路径等做出因地适宜的决定。

一、寻找行为(Seek)

简单点讲，就是角色本身试图移动（包括转向）到目标位置(这个位置可能是固定的，也可能是移动的)。

先定义一个从Vehicle继承的子类：具有转向能力的机车SteeredVehicle.as

 package {
     import flash.display.Sprite;

     //(具有)转向(行为的)机车
     public class SteeredVehicle extends Vehicle {
         private var _maxForce:Number=1;//最大转向力
         private var _steeringForce:Vector2D;//转向速度

         public function SteeredVehicle() {
             _steeringForce = new Vector2D();
             super();
         }
         public function set maxForce(value:Number):void {
             _maxForce=value;
         }
         public function get maxForce():Number {
             return _maxForce;
         }

         override public function update():void {
             _steeringForce.truncate(_maxForce);//限制为最大转向速度，以避免出现突然的大转身
             _steeringForce=_steeringForce.divide(_mass);//惯性的体现
             _velocity=_velocity.add(_steeringForce);
             _steeringForce = new Vector2D();
             super.update();
         }
     }
 }

代码不难理解：仅增加了最大转向力maxForce(主要是为了防止机车一瞬间就突然移动到目标位置，会引起视觉上的动画不连贯)；另外对update做了重载处理，在更新机车x,y坐标及朝向(即rotation)之前，累加了转向速度并考虑到了物体的惯性。

再来考虑“寻找(seek)”行为，先看下面这张图：

根据向量运算，可以先得到机车期望的理想速度(desireVolocity)--注：如果用这个速度行驶，物体立马就能到达目标点。当然我们要体现物体是逐渐靠近目标点的，所以显然不可能用理想速度前行，而是要计算出转向速度force，最终再把转向速度force叠加到自身的速度_velocity上，这样机车就能不断向目标点移动了。

 //寻找(Seek)行为
 public function seek(target: Vector2D):void {
     var desiredVelocity:Vector2D=target.subtract(_position);
     desiredVelocity.normalize();
     desiredVelocity=desiredVelocity.multiply(_maxSpeed);//注：这里的_maxSpeed是从父类继承得来的
     var force:Vector2D=desiredVelocity.subtract(_velocity);
     _steeringForce=_steeringForce.add(force);
 }

把这段代码加入到SteeredVehicle.as中就能让SteeredVehicle类具有seek行为，下面是测试代码：

 package {
     import SteeredVehicle;
     import Vector2D;
     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;

     public class SeekTest extends Sprite {

         private var _vehicle:SteeredVehicle;

         public function SeekTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;
             _vehicle = new SteeredVehicle();
             addChild(_vehicle);
             addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
         }

         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _vehicle.seek(new Vector2D(mouseX, mouseY));//以当前鼠标位置为目标点
             _vehicle.update();
         }
     }
 }

二、避开(flee)行为

它跟寻找(seek)行为正好是相反的，可以通俗的理解为：“既然发现了目标，那么就调头逃跑吧”，所以代码上只要改一行即可

 //避开(flee)行为
 public function flee(target: Vector2D):void {
     var desiredVelocity:Vector2D=target.subtract(_position);
     desiredVelocity.normalize();
     desiredVelocity=desiredVelocity.multiply(_maxSpeed);
     var force:Vector2D=desiredVelocity.subtract(_velocity);
     _steeringForce=_steeringForce.subtract(force);//这是唯一与seek行为不同的地方，一句话解释：既然发现了目标，那就调头就跑吧！
 }

同样，把上述代码加入到SteeredVehicle.as中就能让SteeredVehicle类具有flee行为，测试代码：

 package {
     import SteeredVehicle;
     import Vector2D;
     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;

     public class FleeTest extends Sprite {

         private var _vehicle:SteeredVehicle;

         public function FleeTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;
             _vehicle = new SteeredVehicle();
             _vehicle.position = new Vector2D(stage.stageWidth/2,stage.stageHeight/2);
             _vehicle.edgeBehavior = Vehicle.BOUNCE;
             addChild(_vehicle);
             addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
         }

         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _vehicle.flee(new Vector2D(mouseX, mouseY));//避开鼠标当前位置
             _vehicle.update();
         }
     }
 }

seek行为与flee行为组合起来，可以完成类似“警察抓小偷”的效果

 package {
     import SteeredVehicle;
     import Vector2D;
     import Vehicle;
     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;
     import flash.text.TextField;
     import flash.text.TextFormat;

     public class SeekFleeTest1 extends Sprite {
         private var _seeker:SteeredVehicle;//寻找者(可理解为：警察)
         private var _fleer:SteeredVehicle;//躲避者(事理解为：小偷)
         private var _seekerSpeedSlider:SimpleSlider ;//警察的最大速度控制滑块
         private var _txtSeekerMaxSpeed:TextField;
         private var _fleerSpeedSlider:SimpleSlider ;//小偷的最大速度控制滑块
         private var _txtFleerMaxSpeed:TextField;

         public function SeekFleeTest1() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;

             _seeker = new SteeredVehicle(0xff0000);
             _seeker.position=new Vector2D();
             _seeker.edgeBehavior=Vehicle.BOUNCE;
             addChild(_seeker);
             _seeker.maxSpeed = 5;

             _fleer = new SteeredVehicle(0x0000ff);
             _fleer.position=new Vector2D(stage.stageWidth*Math.random(),stage.stageHeight*Math.random());
             _fleer.edgeBehavior=Vehicle.BOUNCE;
             addChild(_fleer);
             addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);

             addSpeedControl();
         }

         //添加速度控制组件
         private function addSpeedControl():void{
             _seekerSpeedSlider = new SimpleSlider(5,25,10);
             _seekerSpeedSlider.rotation = 90;
             _seekerSpeedSlider.x = 150;
             _seekerSpeedSlider.y = 20;
             _seekerSpeedSlider.backColor = _seekerSpeedSlider.backBorderColor = _seekerSpeedSlider.handleColor = _seekerSpeedSlider.handleBorderColor =  0xff0000;
             addChild(_seekerSpeedSlider);
             _seekerSpeedSlider.addEventListener(Event.CHANGE,onSeekerSpeedChange);
             _txtSeekerMaxSpeed = new TextField();
             var _tfseeker:TextFormat = new TextFormat();
             _tfseeker.color = 0xff0000;
             _txtSeekerMaxSpeed.defaultTextFormat = _tfseeker;
             _txtSeekerMaxSpeed.text = "10";
             addChild(_txtSeekerMaxSpeed);
             _txtSeekerMaxSpeed.y = _seekerSpeedSlider.y -6;
             _txtSeekerMaxSpeed.x = _seekerSpeedSlider.x +3;

             _fleerSpeedSlider = new SimpleSlider(5,25,10);
             _fleerSpeedSlider.rotation = 90;
             _fleerSpeedSlider.x = 480;
             _fleerSpeedSlider.y = 20;
             _fleerSpeedSlider.backColor = _fleerSpeedSlider.backBorderColor = _fleerSpeedSlider.handleColor = _fleerSpeedSlider.handleBorderColor =  0x0000ff;
             addChild(_fleerSpeedSlider);
             _fleerSpeedSlider.addEventListener(Event.CHANGE,onFleerSpeedChange);
             _txtFleerMaxSpeed = new TextField();
             var _tffleer:TextFormat = new TextFormat();
             _tffleer.color = 0x0000ff;
             _txtFleerMaxSpeed.defaultTextFormat = _tffleer;
             _txtFleerMaxSpeed.text = "10";
             addChild(_txtFleerMaxSpeed);
             _txtFleerMaxSpeed.y = _fleerSpeedSlider.y -6;
             _txtFleerMaxSpeed.x = _fleerSpeedSlider.x +3;

         }

         function onSeekerSpeedChange(e:Event):void{
             _seeker.maxSpeed = _seekerSpeedSlider.value;
             _txtSeekerMaxSpeed.text = _seekerSpeedSlider.value.toString();
         }

         function onFleerSpeedChange(e:Event):void{
             _fleer.maxSpeed = _fleerSpeedSlider.value;
             _txtFleerMaxSpeed.text = _fleerSpeedSlider.value.toString();
         }

         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _seeker.seek(_fleer.position);//警察 抓 小偷
             _fleer.flee(_seeker.position);//小偷 躲 警察
             _seeker.update();
             _fleer.update();
         }
     }
 }

调整红色滑块和蓝色滑块，可改变seeker与fleer的最大速度。(注：代码中的SimpleSlider在Flash/Flex学习笔记(46)：正向运动学中能找到) 如果愿意，您还可以加入碰撞检测，比如当“警察”抓住“小偷”时，显示一个提示：“小样，我抓住你了！”

如果加入更多的物体，比如A,B,C三个，让A追逐B同时躲避C，B追逐C同时躲避A，C追逐A同时躲避B，将是下面这副模样：

 package {

     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;

     public class SeekFleeTest2 extends Sprite {

         private var _vehicleA:SteeredVehicle;
         private var _vehicleB:SteeredVehicle;
         private var _vehicleC:SteeredVehicle;

         public function SeekFleeTest2() {

             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;
             _vehicleA=new SteeredVehicle(0xff0000)  ;
             _vehicleA.position=new Vector2D(stage.stageWidth*Math.random(),stage.stageHeight*Math.random());
             _vehicleA.edgeBehavior=Vehicle.BOUNCE;
             addChild(_vehicleA);

             _vehicleB=new SteeredVehicle(0x0000ff)  ;
             _vehicleB.position=new Vector2D(stage.stageWidth*Math.random(),stage.stageHeight*Math.random());
             _vehicleB.edgeBehavior=Vehicle.BOUNCE;
             addChild(_vehicleB);

             _vehicleC=new SteeredVehicle(0x00ff00)  ;
             _vehicleC.position=new Vector2D(stage.stageWidth*Math.random(),stage.stageHeight*Math.random());
             _vehicleC.edgeBehavior=Vehicle.BOUNCE;
             addChild(_vehicleC);

             addEventListener(Event.ENTER_FRAME,onEnterFrame);
         }

         private function onEnterFrame(event:Event):void {

             //A追求B，躲避C
             _vehicleA.seek(_vehicleB.position);
             _vehicleA.flee(_vehicleC.position);         

             //B追求C，躲避A
             _vehicleB.seek(_vehicleC.position);
             _vehicleB.flee(_vehicleA.position);

             //C追求A，躲避B
             _vehicleC.seek(_vehicleA.position);
             _vehicleC.flee(_vehicleB.position);

             _vehicleA.update();
             _vehicleB.update();
             _vehicleC.update();
         }
     }
 }

Flash动画的边界，犹如人世间的一张网，将你我他都罩住，我们都在追寻一些东西，同时也在逃避一些东西，于是乎：爱我的人我不爱，我爱的人爱别人······ 现实如此，程序亦如此。

三、到达(arrive)行为

到达行为其实跟寻找行为很相似，区别在于：寻找行为发现目标后，不断移动靠近目标，但速度不减，所以会出现最终一直在目标附近二头来回跑，停不下来。而到达行为在靠近目标时会慢慢停下来，最终停在目标点。(这个咋这么熟悉？对了，这就是以前学习过来的缓动动画，详见Flash/Flex学习笔记(38)：缓动动画)（http://www.cnblogs.com/yjmyzz/archive/2010/04/16/1713730.html）

 //到达(arrive)行为
 public function arrive(target: Vector2D):void {
     var desiredVelocity:Vector2D=target.subtract(_position);
     desiredVelocity.normalize();
     var dist:Number=_position.dist(target);
     if (dist>_arrivalThreshold) {
                 desiredVelocity=desiredVelocity.multiply(_maxSpeed);
     } else {
                 desiredVelocity=desiredVelocity.multiply(_maxSpeed*dist/_arrivalThreshold);
     }
     var force:Vector2D=desiredVelocity.subtract(_velocity);
             _steeringForce=_steeringForce.add(force);
 }

当然这里的比例因子:_arrivalThreshold需要先定义，同时为了方便动态控制，还要对外以属性的形式暴露出来

 private var _arrivalThreshold:Number=100;//到达行为的距离阈值(小于这个距离将减速)

 public function set arriveThreshold(value: Number):void {
     _arrivalThreshold=value;
 }

 public function get arriveThreshold():Number {
     return _arrivalThreshold;
 }

把上面这二段代码加入SteeredVehicle.as中，然后测试一把：

 package {

     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;
     public class ArriveTest extends Sprite {
         private var _vehicle:SteeredVehicle;
         public function ArriveTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;
             _vehicle=new SteeredVehicle  ;
             addChild(_vehicle);
             addEventListener(Event.ENTER_FRAME,onEnterFrame);
         }
         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _vehicle.arrive(new Vector2D(mouseX,mouseY));
             _vehicle.update();
         }
     }
 }

四、追捕(pursue)行为

追捕跟寻找很类似，不过区别在于：寻找(seek)是发现目标后，以预定的速度向目标靠拢，不管目标跑得多快还是多慢，所以如果目标比寻找者(seeker)要移动得快，seeker永远是追不上的；而追捕行为是要在目标前进的路上，提前把目标拦截到，也可以理解为先预定一个（target前进路线上的）目标位置，然后再以寻找行为接近该位置，所以只要预定目标位置计算得合理，就算追捕者的速度要慢一点儿，也是完全有可能把目标给抓住的。

代码：

 //追捕(pursue)行为
 public function pursue(target:Vehicle):void {
     var lookAheadTime:Number=position.dist(target.position)/_maxSpeed;//假如目标不动，追捕者开足马力赶过去的话，计算需要多少时间
     var predictedTarget:Vector2D=target.position.add(target.velocity.multiply(lookAheadTime));
     seek(predictedTarget);
 }

解释：假如目标不动的话，我们先计算二者之间的距离，然后以最大速度狂奔过去，大概需要lookAheadTime这么长时间，然后根据这个时间，得到预定的目标位置，再以该位置为目标，寻找(seek)过去。(当然这种算法并不精确，但是处理起来比较简单，重要的是：配合Enter_Frame事件后，它确实管用！)

测试代码:

 package {
     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;
     import flash.events.MouseEvent;
     import flash.text.TextField;

     public class PursueTest extends Sprite {
         private var _seeker:SteeredVehicle;
         private var _pursuer:SteeredVehicle;
         private var _target:Vehicle;
         private var _isRun:Boolean = false;
         private var _text:TextField;

         public function PursueTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;

             _seeker = new SteeredVehicle(0x0000ff);
             addChild(_seeker);

             _pursuer = new SteeredVehicle(0xff0000);
             addChild(_pursuer);

             _target = new Vehicle(0x000000);
             _target.velocity.length=15;//目标对象跑得快一点，这样才能看出区别

             addChild(_target);      

             _seeker.edgeBehavior = _target.edgeBehavior = _pursuer.edgeBehavior = Vehicle.BOUNCE;

             stage.addEventListener(MouseEvent.CLICK,stageClick);

             _text = new TextField();
             _text.text = "点击鼠标开始演示";
             _text.height = 20;
             _text.width = 100;
             _text.x = stage.stageWidth/2 - _text.width/2;
             _text.y = stage.stageHeight/2 - _text.height/2;
             addChild(_text);

         }
         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _seeker.seek(_target.position);
             _seeker.update();
             _pursuer.pursue(_target);
             _pursuer.update();
             _target.update();
         }

         private function stageClick(e:MouseEvent):void{
             if (!_isRun){
                 _target.position=new Vector2D(stage.stageWidth/2,stage.stageHeight/2);
                 addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
                 _isRun = true;
                 removeChild(_text);
             }
             else{
                 removeEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
                 _isRun = false;
                 _target.position = _seeker.position = _pursuer.position = new Vector2D(0,0);
                 addChild(_text);
                 _text.text = "点击鼠标重新开始";
             }
         }
     }
 }

这里为了区别“追捕行为”与"寻找行为"，我们同时加入了追捕者(_pursuer-红色)与寻找者(_seeker-蓝色)，通过下面的演示可以看出，(红色)追捕者凭借算法上的优势，始终能更接近目标。

五、躲避(evade)行为

躲避跟追捕正好相反，可以理解为：如果我有可能挡在目标前进的路线上了，我就提前回避，让开这条道。(俗话：好狗不挡道)

 //躲避(evade)行为
 public function evade(target: Vehicle):void {
     var lookAheadTime:Number=position.dist(target.position)/_maxSpeed;
     var predictedTarget:Vector2D=target.position.add(target.velocity.multiply(lookAheadTime));
     flee(predictedTarget);//仅仅只是这里改变了而已
 }

把前面学到的这些个行为放在一起乱测一通吧：

 package {

     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;
     import flash.events.MouseEvent;
     import flash.text.TextField;

     public class PursueEvadeTest extends Sprite {

         private var _pursuer:SteeredVehicle;
         private var _evader:SteeredVehicle;
         private var _target:SteeredVehicle;
         private var _seeker:SteeredVehicle;
         private var _fleer:SteeredVehicle;
         private var _pursuer2:SteeredVehicle;
         private var _evader2:SteeredVehicle;
         private var _text:TextField;
         private var _isRun:Boolean = false;

         public function PursueEvadeTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;

             _pursuer=new SteeredVehicle(0xff0000);
             addChild(_pursuer);

             _evader=new SteeredVehicle(0x00ff00);
             addChild(_evader);

             _target=new SteeredVehicle(0x000000);
             _target.velocity.length=15;
             addChild(_target);

             _seeker=new SteeredVehicle(0xff00ff);
             addChild(_seeker);

             _fleer=new SteeredVehicle(0xffff00);
             addChild(_fleer);

             _pursuer2 = new SteeredVehicle();
             addChild(_pursuer2);

             _evader2 = new SteeredVehicle();
             addChild(_evader2);

             _evader2.edgeBehavior = _pursuer2.edgeBehavior = _target.edgeBehavior = _evader.edgeBehavior = _pursuer.edgeBehavior = _fleer.edgeBehavior = _seeker.edgeBehavior = Vehicle.BOUNCE
             ;
             _text = new TextField();
             _text.text="点击鼠标开始演示";
             _text.height=20;
             _text.width=100;
             _text.x=stage.stageWidth/2-_text.width/2;
             _text.y=stage.stageHeight/2-_text.height/2;
             addChild(_text);
             stage.addEventListener(MouseEvent.CLICK,stageClick);
         }

         private function stageClick(e:MouseEvent):void {
             if (! _isRun) {
                 _target.position=new Vector2D(stage.stageWidth/2,stage.stageHeight/2);
                 _fleer.position=new Vector2D(400,300);
                 _evader2.position=new Vector2D(400,200);
                 _evader.position=new Vector2D(400,100);
                 addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
                 _isRun=true;
                 removeChild(_text);
             } else {
                 _pursuer2.position =_evader2.position = _evader.position = _pursuer.position = _target.position=_seeker.position=_pursuer.position= new Vector2D(0,0);
                 removeEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
                 _isRun=false;
                 addChild(_text);
                 _text.text="点击鼠标重新开始";
             }
         }

         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _seeker.seek(_target.position);
             _fleer.flee(_target.position);
             _pursuer.pursue(_target);
             _evader.evade(_target);

             _pursuer2.pursue(_evader2);
             _evader2.evade(_pursuer2);

             _target.update();
             _seeker.update();
             _pursuer.update();
             _fleer.update();
             _evader.update();

             _pursuer2.update();
             _evader2.update();
         }
     }
 }

对于这个示例，也许看不出”避开(flee)“与“躲避(evade)”的区别，反正都是不挡道嘛，没关系，下面会有机会看到区别的

六、漫游（wander）行为

顾名思义，就是要让物体在屏幕上漫不经心的闲逛。可能大家首先想到的是让速度每次随机改变一些（类似布朗运动），但很快您就会发现这样做的结果：物体象抽风一样在屏幕上乱动，一点都不连续，体现不出“漫不经心”闲逛的特征。所以我们需要一种更为平滑的处理算法：

如上图，先在物体运动的正前方，画一个指定半径的圈，然后让向量offset每次随机旋转一个小小的角度，这样最终能得到转向力向量force=center+offset，最终把向量force叠加到物体的速度上即可.

 private var _wanderAngle:Number=0;
 private var _wanderDistance:Number=10;
 private var _wanderRadius:Number=5;
 private var _wanderRange:Number=1;

 //漫游
 public function wander():void {
     var center:Vector2D=velocity.clone().normalize().multiply(_wanderDistance);
     var offset:Vector2D=new Vector2D(0);
     offset.length=_wanderRadius;
     offset.angle=_wanderAngle;
     _wanderAngle+=(Math.random()-0.5)*_wanderRange;
     var force:Vector2D=center.add(offset);
     _steeringForce=_steeringForce.add(force);
 }

 public function set wanderDistance(value:Number):void {
     _wanderDistance=value;
 }

 public function get wanderDistance():Number {
     return _wanderDistance;
 }

 public function set wanderRadius(value:Number):void {
     _wanderRadius=value;
 }

 public function get wanderRadius():Number {
     return _wanderRadius;
 }

 public function set wanderRange(value:Number):void {
     _wanderRange=value;
 }

 public function get wanderRange():Number {
     return _wanderRange;
 }

虽然这次增加的代码看上去比较多，但是大部分是用于封装属性的，关键的代码并不难理解。好了，做下基本测试：

 package {
     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;
     public class WanderTest extends Sprite {
         private var _vehicle:SteeredVehicle;
         public function WanderTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;
             _vehicle = new SteeredVehicle();
             _vehicle.maxSpeed = 3;
             _vehicle.wanderDistance = 50;
             _vehicle.position=new Vector2D(200,200);
             //_vehicle.edgeBehavior = Vehicle.BOUNCE;
             addChild(_vehicle);
             addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
         }
         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _vehicle.wander();
             _vehicle.update();
         }
     }
 }

如果让漫游行为跟前面提到的行为组合，效果会更好一些：

 package {

     import flash.display.Sprite;
     import flash.display.StageAlign;
     import flash.display.StageScaleMode;
     import flash.events.Event;
     import flash.events.MouseEvent;
     import flash.text.TextField;

     public class FleeEvadeWanderTest extends Sprite {

         private var _pursuer:SteeredVehicle;
         private var _evader:SteeredVehicle;
         private var _target:SteeredVehicle;
         private var _seeker:SteeredVehicle;
         private var _fleer:SteeredVehicle;
         private var _text:TextField;
         private var _isRun:Boolean = false;

         public function FleeEvadeWanderTest() {
             stage.align=StageAlign.TOP_LEFT;
             stage.scaleMode=StageScaleMode.NO_SCALE;            

             _evader=new SteeredVehicle(0x00ff00);//躲避者(绿色)
             addChild(_evader);

             _target=new SteeredVehicle(0x000000);//目标(黑色)
             _target.velocity.length = 20;
             addChild(_target);      

             _fleer=new SteeredVehicle(0xffff00);//避开者(黄色)
             addChild(_fleer);

             _target.edgeBehavior =  _evader.edgeBehavior =  _fleer.edgeBehavior = Vehicle.BOUNCE;

             _text = new TextField();
             _text.text="点击鼠标开始演示";
             _text.height=20;
             _text.width=100;
             _text.x=stage.stageWidth/2-_text.width/2;
             _text.y=stage.stageHeight/2-_text.height/2;
             addChild(_text);
             stage.addEventListener(MouseEvent.CLICK,stageClick);
         }

         private function stageClick(e:MouseEvent):void {
             if (! _isRun) {
                 _target.position=new Vector2D(50,50);
                 _evader.position = _fleer.position=new Vector2D(stage.stageWidth/2,stage.stageHeight/2);
                 addEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
                 _isRun=true;
                 removeChild(_text);
             } else {
                 _evader.position = _target.position=_fleer.position=new Vector2D(0,0);
                 removeEventListener(Event.ENTER_FRAME, onEnterFrame);
                 _isRun=false;
                 addChild(_text);
                 _text.text="点击鼠标重新开始";
             }
         }

         private function onEnterFrame(event:Event):void {
             _target.wander();
             _fleer.flee(_target.position);
             _evader.evade(_target);
             _target.update();
             _fleer.update();
             _evader.update();

         }
     }
 }

前面提到了flee(避开)与evade(躲避)很难看出区别，但在这个示例里，大概能看出一些细节上的些许不同：flee算法是以目标当前的位置为做基点避开的，而evade是以目标前进方向上未来某个时时间点的位置做为基点避开的，所以相对而言，(绿色的)evader更有前瞻性--即所谓的先知先觉，而(黄色的)fleer只是见知见觉，最终在视觉效果上，evader总是希望跟目标以反方向逃开(这样能躲得更远，更安全一点)。

注：博客园的nasa(微软MVP)，对于本章内容也有相应的Sliverlight实现，推荐大家对照阅读。

作者：菩提树下的杨过
出处：http://yjmyzz.cnblogs.com 
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