美国末日AI System设计分享

引言

好久没有写博客了，这半年在游戏公司工作，过得比较充实，每天不是add feature就是debug，所以忽视了写博客。今天发一篇关于AI博客。

主要是最近看了一些关于"The Last Of Us"（美国末日Only Play Station）的AI设计文档，并结合一些自己实际项目的心得，分享一些这方面的经验。

进入正题之前，我要呼吁一下，能不能给游戏开发建立一个网站博文分类。

分层次的状态机

关于游戏方面的AI，行为树和状态机，模糊逻辑，机器学习，导航网格，博弈一般是重点话题。本文主要谈的是状态机，并不会涉及其他的高深的东西。

首先状态机要分层次，我们可以粗略的分为高层次状态机和低层次状态机。对于低层次的状态机要充分的复用，高层次状态机可以高度定制。

举几个例子：

其一，初级行为状态机。跑步，行走，跳跃，游泳。对于主角和所有怪物来说，只有数据上
的不同，没有逻辑上的不同。换句话说，大家都会跑，无非是跑步速度和姿势不同。这两者都是数据上的不同，速度对应float变量，姿势对应string变
量（动画资源文件）、跳跃同理。初级行为状态机应该被高度复用。根据提供的阈值数据，如速度可以控制切换跑步和行走状态。

其二，行为状态机。跟随，聚集，分散，围绕，巡逻等行为，可以复用初级行为状态机，比
如跟随可以复用跑步，行走。对于主角和所有怪物来说，只有数据上的不同，没有逻辑上的不同。比如说跟随距离与时间，分散与聚集的程度等。行为状态机依旧需
要复用，但复用的程度要比初级行为状态机低一些。因为可能需要实现具有特殊效果的围绕，而不能通过简单修改数据实现。

其三，技能状态机。一般都包含如下阶段，前摇（precast），吟唱
（chant），施放（release），碰撞（hit），收尾（back）等等。这个对于游戏中的各种角色来说，也只有数据上的不同，而无逻辑上的不
同。我在这里认为它是低层次的。一个技能可以包含全部阶段，也可以包含某些阶段。每个阶段对应自己的动画和特效和时间。这些全部都是数据上的不同。当然我
们依据可以复用行为状态机的逻辑，但未免有些复杂，如果技能状态机复用行为状态机时，那么此时它可以被定义为高层次的状态机。

最后，我们需要一个数据驱动的动画管理器，它维护了一张动画表，里面包含动画的相关信息，优先级，位置，动画资源路径等。然后我们依据当前角色的低层次状态机的状态。来决定播放动画。

对于低层次的状态机要尽量复用，然后通过数据驱动的方式产生千变万化的效果。做法就是用一张数据表存储这些数据，它可以是json，也可以xml，以及其他任何形式。

对于高层次状态机，那么要体现出个性化，根据每个怪物的职能来决定。高层次的状态机的任务是做决定而不是执行。何时释放技能，释放那个技能，何时跟随，何时围绕等等。

对于高层次的状态机，可以使用Lua，组合调用是否技能的接口以及行为的接口。比如设计一个boss的ai，它在战斗中会依据玩家与自己的距离关系，选择释放不同的技能。

玩家逃跑时，选择追踪玩家。在没有发现敌人时，选择巡逻。之所以用lua，是因为lua支持热更新。我们可以为每一个类型的boss单独写一套AI逻辑。

高层逻辑复用低层逻辑，低层逻辑使用数据驱动。这样AI System就搭建完成。

分层次的状态机实现

在代码的实现层次上，所有不同的AI角色，编译类型是一样的。可以用一个数字表示他的
类型，是杂兵还是boss。他们都复用低层逻辑，且我们为不同类型的怪配置不同类型的数据表，有的跑的快，有的跳的高，有的听力好，有的视觉强。最后我们
只需再定义一些高级的逻辑,决定它们何时跑，何时跳，何时放什么技能，All Done

不对，并不是All Done.对于成群结队的小怪来说，最好不要都有一样的AI。这样行为太过统一会使玩家感到乏味，比如当玩家血量较低时，所有怪物同时挤在一块放同一个技能

这样非常不好。我们可能需要设计一个GroupAI，或者全局战斗AI来管理一组小怪物。告诉他们每个人需要做些什么。

参考文献

[日]大野功二《游戏设计的236个技巧》

[国外] Mark Botta "Game AI Pro 2 :Infected AI in the last of us"

[美]Steve Rabin 《人工智能游戏编程真言》