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作者：毛星云 郵箱： happylifemxy@qq.com 歡迎郵件交流編程心得
我們常常聽(tīng)聞AI（Artificial Intelligence人工智能）這個(gè)名詞，比如Dota里面的AI地圖。寫(xiě)這篇文章的時(shí)候，最新版的Dota AI是6.72f，估計(jì)過(guò)幾天6.73的AI也要出來(lái)了。很多Dota玩家喜歡玩AI地圖練練感覺(jué)和補(bǔ)刀，可以這樣說(shuō)，Dota 地圖成功的加入了AI元素，是近幾年Dota風(fēng)靡全球不可缺少的因素之一。
一、知識(shí)點(diǎn)講解
那么，到底什么是AI呢？首先我們來(lái)了解一下人工智能（AI）的具體定義。“人工智能”（Artificial Intelligence）簡(jiǎn)稱(chēng)AI。它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能研究如何用計(jì)算機(jī)去模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能；如何把計(jì)算機(jī)用得更聰明；如何設(shè)計(jì)和建造具有高智能水平的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)；如何設(shè)計(jì)和制造更聰明的計(jì)算機(jī)以及智能水平更高的智能計(jì)算機(jī)等。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的前沿科技領(lǐng)域。人工智能與計(jì)算機(jī)軟件有密切的關(guān)系。一方面，各種人工智能應(yīng)用系統(tǒng)都要用計(jì)算機(jī)軟件去實(shí)現(xiàn)，另一方面，許多聰明的計(jì)算機(jī)軟件也應(yīng)用了人工智能的理論方法和技術(shù)。
而我們要講解的游戲人工智能，只是淵博的人工智能領(lǐng)域里面的冰山一角。我們不會(huì)用到那些類(lèi)似于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，基因算法，模糊邏輯等復(fù)雜的人工智能理論，我們只需利用自己本身的思考模式去賦予游戲中角色判斷的能力，來(lái)進(jìn)行某些特定的行為。
今天我們主角是運(yùn)動(dòng)型的AI，下面就開(kāi)始正題吧。
凡是在游戲中會(huì)移動(dòng)的物體，幾乎都涉及到了運(yùn)動(dòng)型的游戲AI，例如游戲中怪物的追逐或者躲避玩家和游戲中NPC角色的移動(dòng)都是移動(dòng)型AI的例子。
<1>追逐移動(dòng)
下面我們以移動(dòng)型AI里的追逐移動(dòng)型AI來(lái)作為例子講解。
追逐移動(dòng)一般是通過(guò)控制一角色朝某一目標(biāo)接近來(lái)實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是兩個(gè)物體的空間坐標(biāo)相互接近。比如我們要設(shè)計(jì)一個(gè)怪物追逐玩家的游戲，只要在每次進(jìn)行貼圖時(shí)，將怪物坐在坐標(biāo)與玩家角色所在的坐標(biāo)進(jìn)行比較，自增或者自減怪物X,Y軸上的貼圖坐標(biāo)，就可產(chǎn)生追逐移動(dòng)的效果。下面就是一個(gè)典型的怪物追逐外加的移動(dòng)AI算法，其中“梟獸X”、“梟獸Y”，“幻影刺客X”，“幻影刺客Y”分別用來(lái)表示怪物及玩家在X與Y軸上的貼圖坐標(biāo)。
【算法1】
If（梟獸X>幻影刺客X）
梟獸X--；
else
梟獸X++；
If（梟獸Y<幻影刺客Y）
梟獸Y++；
else
梟獸Y--；
下面我們?cè)賮?lái)看一個(gè)例子，這段算法是以上面的【算法1】為核心代碼，賦予了怪物更多的“思考”空間。追逐移動(dòng)的怪物會(huì)按照自身生命值的多寡來(lái)決定是否進(jìn)行追逐，每次計(jì)算下次的位置坐標(biāo)時(shí)，也只有二分之三的幾率能正確地朝向玩家，以其中以“梟獸HP”來(lái)表示怪物當(dāng)前的生命值。
【算法2】
If（梟獸HP>200） //生命值大于200時(shí)才追
(
P=rand()%3; //取隨機(jī)數(shù)除以3的余數(shù)
If(p!=1) //余數(shù)不為1時(shí)進(jìn)行追逐
{
If（梟獸X>幻影刺客X）
梟獸X--；
else
梟獸X++；
If（梟獸Y<幻影刺客Y）
梟獸Y++；
else
梟獸Y--；
}
else
梟獸HP+=5 //怪物不動(dòng)，自動(dòng)補(bǔ)5點(diǎn)血
）這樣的怪物就比較有靈性了，要繼續(xù)創(chuàng)造出更聰明的AI，只要繼續(xù)完善代碼，寫(xiě)出更多的功能就行了。
<2>躲避移動(dòng)
其實(shí)躲避移動(dòng)和追逐移動(dòng)的算法差不多，就是把++的地方和--對(duì)調(diào)就行了，讓怪物與人物的空間坐標(biāo)相互遠(yuǎn)離。
具體代碼如下：
【算法3】
If（梟獸X>幻影刺客X）
梟獸X++；
else
梟獸X--；
If（梟獸Y<幻影刺客Y）
梟獸Y--；
else
梟獸Y++；
二、在實(shí)例中將知識(shí)融會(huì)貫通
依舊，我們看一個(gè)實(shí)例，來(lái)將本節(jié)的知識(shí)融會(huì)貫通。
這是一個(gè)小鳥(niǎo)追逐小女孩的場(chǎng)景，我們需要用鍵盤(pán)的【↑】【↓】【←】【→】鍵來(lái)躲避小鳥(niǎo)的追擊，具體鍵盤(pán)輸入消息的知識(shí)點(diǎn)還
不太了解的朋友，請(qǐng)移步筆記十二，這里給出鏈接：
【Visual C++】游戲開(kāi)發(fā)筆記十二 游戲輸入消息處理（一） 鍵盤(pán)消息處理
下面依舊是貼圖詳細(xì)注釋的源代碼：
#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
//全局變量聲明
HINSTANCE hInst;
HBITMAP girl[4],bg,bird;
HDC hdc,mdc,bufdc;
HWND hWnd;
DWORD tPre,tNow,nowX,nowY;
POINT p[3]; //用于記錄3只小鳥(niǎo)的貼圖坐標(biāo)
int num,dir,x,y; //x，y變量為人物貼圖坐標(biāo)，dir為人物移動(dòng)方向，這里我們中以0，1，2，3代表人物上，下，左，右方向上的移動(dòng)：num為連續(xù)貼圖中的小圖編號(hào)
//全局函數(shù)聲明
ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance);
BOOL InitInstance(HINSTANCE, int);
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);
void MyPaint(HDC hdc);
//****WinMain函數(shù)，程序入口點(diǎn)函數(shù)***********************
int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,
HINSTANCE hPrevInstance,
LPSTR lpCmdLine,
int nCmdShow)
{
MSG msg;
MyRegisterClass(hInstance);
//初始化
if (!InitInstance (hInstance, nCmdShow))
{
return FALSE;
}
GetMessage(&msg,NULL,NULL,NULL); //初始化msg
//消息循環(huán)
while( msg.message!=WM_QUIT )
{
if( PeekMessage( &msg, NULL, 0,0 ,PM_REMOVE) )
{
TranslateMessage( &msg );
DispatchMessage( &msg );
}
else
{
tNow = GetTickCount();
if(tNow-tPre >= 40)
MyPaint(hdc);
}
}
return msg.wParam;
}
//****設(shè)計(jì)一個(gè)窗口類(lèi)，類(lèi)似填空題，使用窗口結(jié)構(gòu)體*******************
ATOM MyRegisterClass(HINSTANCE hInstance)
{
WNDCLASSEX wcex;
wcex.cbSize = sizeof(WNDCLASSEX);
wcex.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
wcex.lpfnWndProc = (WNDPROC)WndProc;
wcex.cbClsExtra = 0;
wcex.cbWndExtra = 0;
wcex.hInstance = hInstance;
wcex.hIcon = NULL;
wcex.hCursor = NULL;
wcex.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);
wcex.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW+1);
wcex.lpszMenuName = NULL;
wcex.lpszClassName = "canvas";
wcex.hIconSm = NULL;
return RegisterClassEx(&wcex);
}
//****初始化函數(shù)*************************************
// 加載位圖并設(shè)定各種初始值
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInstance, int nCmdShow)
{
HBITMAP bmp;
hInst = hInstance;
hWnd = CreateWindow("canvas", "淺墨的繪圖窗口" , WS_OVERLAPPEDWINDOW,
CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0, NULL, NULL, hInstance, NULL);
if (!hWnd)
{
return FALSE;
}
MoveWindow(hWnd,10,10,640,480,true);
ShowWindow(hWnd, nCmdShow);
UpdateWindow(hWnd);
hdc = GetDC(hWnd);
mdc = CreateCompatibleDC(hdc);
bufdc = CreateCompatibleDC(hdc);
//建立空的位圖并置入mdc中
bmp = CreateCompatibleBitmap(hdc,640,480);
SelectObject(mdc,bmp);
//設(shè)定人物貼圖初始位置和移動(dòng)方向
x = 300;
y = 250;
dir = 0;
num = 0;
nowX = 300;
nowY = 300;
//載入各連續(xù)移動(dòng)位圖及背景圖
girl[0] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl0.bmp",IMAGE_BITMAP,440,148,LR_LOADFROMFILE);
girl[1] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl1.bmp",IMAGE_BITMAP,424,154,LR_LOADFROMFILE);
girl[2] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl2.bmp",IMAGE_BITMAP,480,148,LR_LOADFROMFILE);
girl[3] = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"girl3.bmp",IMAGE_BITMAP,480,148,LR_LOADFROMFILE);
bg = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bg.bmp",IMAGE_BITMAP,640,480,LR_LOADFROMFILE);\
bird = (HBITMAP)LoadImage(NULL,"bird.bmp",IMAGE_BITMAP,122,122,LR_LOADFROMFILE);
p[0].x = 30;
p[0].y = 100;
p[1].x = 250;
p[1].y = 250;
p[2].x = 500;
p[2].y = 400;
MyPaint(hdc);
return TRUE;
}
//****自定義繪圖函數(shù)*********************************
// 1.人物貼圖坐標(biāo)修正及窗口貼圖
//進(jìn)行AI行為判斷并貼圖
void MyPaint(HDC hdc)
{
int w,h,i;
//先在mdc中貼上背景圖
SelectObject(bufdc,bg);
BitBlt(mdc,0,0,640,480,bufdc,0,0,SRCCOPY);
//按照目前的移動(dòng)方向取出對(duì)應(yīng)人物的連續(xù)走動(dòng)圖，并確定截取人物圖的寬度與高度
SelectObject(bufdc,girl[dir]);
switch(dir)
{
case 0:
w = 55;
h = 74;
break;
case 1:
w = 53;
h = 77;
break;
case 2:
w = 60;
h = 74;
break;
case 3:
w = 60;
h = 74;
break;
}
//按照目前的X，Y的值在mdc上進(jìn)行透明貼圖，然后顯示在窗口畫(huà)面上
BitBlt(mdc,x,y,w,h,bufdc,num*w,h,SRCAND);
BitBlt(mdc,x,y,w,h,bufdc,num*w,0,SRCPAINT);
BitBlt(hdc,0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY);
//貼出鳥(niǎo)的圖片
SelectObject(bufdc,bird);
for(i=0;i<3;i++)
{
if(rand()%3 != 1) //有2/3幾率進(jìn)行追蹤
{
if(p[i].y > y-16)
p[i].y -= 5;
else
p[i].y += 5;
if(p[i].x > x-25)
p[i].x -= 5;
else
p[i].x += 5;
}
if(p[i].x > x-25) //判斷小鳥(niǎo)的移動(dòng)方向，從而選擇合適的位圖朝向
{
BitBlt(mdc,p[i].x,p[i].y,61,61,bufdc,61,61,SRCAND);
BitBlt(mdc,p[i].x,p[i].y,61,61,bufdc,0,61,SRCPAINT);
}
else
{
BitBlt(mdc,p[i].x,p[i].y,61,61,bufdc,61,0,SRCAND);
BitBlt(mdc,p[i].x,p[i].y,61,61,bufdc,0,0,SRCPAINT);
}
}
BitBlt(hdc,0,0,640,480,mdc,0,0,SRCCOPY);
tPre = GetTickCount(); //記錄此次繪圖時(shí)間
num++;
if(num == 8)
num = 0;
}
//****消息處理函數(shù)***********************************
// 1.按下【Esc】鍵結(jié)束程序
// 2.按下方向鍵重設(shè)貼圖坐標(biāo)
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
switch (message)
{
case WM_KEYDOWN: //按下鍵盤(pán)消息
//判斷按鍵的虛擬鍵碼
switch (wParam)
{
case VK_ESCAPE: //按下【Esc】鍵
PostQuitMessage( 0 ); //結(jié)束程序
break;
case VK_UP: //按下【↑】鍵
//先按照目前的移動(dòng)方向來(lái)進(jìn)行貼圖坐標(biāo)修正，并加入人物往上移動(dòng)的量（每次按下一次按鍵移動(dòng)10個(gè)單位），來(lái)決定人物貼圖坐標(biāo)的X與Y值，接著判斷坐標(biāo)是否超出窗口區(qū)域，若有則再次修正
switch(dir)
{
case 0:
y -= 10;
break;
case 1:
x -= 1;
y -= 8;
break;
case 2:
x += 2;
y -= 10;
break;
case 3:
x += 2;
y -= 10;
break;
}
if(y < 0)
y = 0;
dir = 0;
break;
case VK_DOWN: //按下【↓】鍵
switch(dir)
{
case 0:
x += 1;
y += 8;
break;
case 1:
y += 10;
break;
case 2:
x += 3;
y += 6;
break;
case 3:
x += 3;
y += 6;
break;
}
if(y > 375)
y = 375;
dir = 1;
break;
case VK_LEFT: //按下【←】鍵
switch(dir)
{
case 0:
x -= 12;
break;
case 1:
x -= 13;
y += 4;
break;
case 2:
x -= 10;
break;
case 3:
x -= 10;
break;
}
if(x < 0)
x = 0;
dir = 2;
break;
case VK_RIGHT: //按下【→】鍵
switch(dir)
{
case 0:
x += 8;
break;
case 1:
x += 7;
y += 4;
break;
case 2:
x += 10;
break;
case 3:
x += 10;
break;
}
if(x > 575)
x = 575;
dir = 3;
break;
}
break;
case WM_DESTROY: //窗口結(jié)束消息
int i;
DeleteDC(mdc);
DeleteDC(bufdc);
for(i=0;i<4;i++)
DeleteObject(girl[i]);
DeleteObject(bg);
ReleaseDC(hWnd,hdc);
PostQuitMessage(0);
break;
default: //其他消息
return DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
}
return 0;
}
運(yùn)行截圖如下：
以及
運(yùn)行這個(gè)小游戲，我們要用鍵盤(pán)的【↑】【↓】【←】【→】鍵來(lái)躲避小鳥(niǎo)的追擊，小鳥(niǎo)則會(huì)不斷向人物靠近。
貼圖這方面，我只是把效果做了出來(lái)，由于最近實(shí)在是有些忙，這個(gè)demo提供只是希望給大家一個(gè)實(shí)現(xiàn)AI的思路，具體的bug沒(méi)有進(jìn)一步修復(fù)和完善，這個(gè)例子里面會(huì)出現(xiàn)小鳥(niǎo)閃爍的小問(wèn)題，希望大家不要見(jiàn)事說(shuō)事，呵呵。
至于貼圖的方式，之前嘗試了CImage的draw方法，圖像閃爍得很?chē)?yán)重，由于這是消息循環(huán)產(chǎn)生的動(dòng)畫(huà)效果，圖像閃爍的原因估計(jì)和CImage類(lèi)的貼圖效率有關(guān)。之后還采用過(guò)用CImage的detach方法將某png的句柄附給HBITMAP，然后調(diào)用bitblt進(jìn)行貼圖，卻得到了一個(gè)失真的矩形。
如果有解決動(dòng)畫(huà)顯示里CImage貼圖會(huì)閃爍的方法，請(qǐng)與我討論，這是一個(gè)相互學(xué)習(xí)提高的過(guò)程，非常希望能和大家交流。
由于CImage類(lèi)的采用沒(méi)起到一個(gè)好的效果，所以依舊采用的傳統(tǒng)的bitblt貼圖方式。這種貼圖方式的優(yōu)點(diǎn)是貼圖效率非常的高。
本節(jié)筆記到這里就結(jié)束了，由于近期在做一個(gè)純flash的網(wǎng)站，更新速度和評(píng)論的回復(fù)都不像往常那么及時(shí)，而且文章末尾demo的質(zhì)量有些下滑，不過(guò)這不會(huì)影響整體的學(xué)習(xí)效果，希望大家能夠體諒。
本節(jié)筆記的源代碼請(qǐng)點(diǎn)擊這里下載： 【Visual C++】Code_Note_15
感謝一直支持【Visual C++】游戲開(kāi)發(fā)筆記系列專(zhuān)欄的朋友們，也請(qǐng)大家繼續(xù)關(guān)注我的專(zhuān)欄，我一有時(shí)間就會(huì)把自己的學(xué)習(xí)心得，覺(jué)得比較好的知識(shí)點(diǎn)寫(xiě)出來(lái)和大家一起分享。
精通游戲開(kāi)發(fā)的路還很長(zhǎng)很長(zhǎng)，非常希望能和大家一起交流，共同學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。
大家看過(guò)后覺(jué)得值得一看的話(huà)，可以頂一下這篇文章，你們的支持是我繼續(xù)寫(xiě)下去的動(dòng)力~
如果文章中有什么疏漏的地方，也請(qǐng)大家指正。也希望大家可以多留言來(lái)和我探討編程相關(guān)的問(wèn)題。
最后，謝謝你們一直的支持~~~
——————————淺墨于2012年4月7日