本文主要是介绍顶级NPC寻路方法 洪荒之力带你上天,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
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NPC寻路也是个老生常谈的话题了,但是一说到NPC寻路,可能就有人迷茫了:哥们儿你说的寻路是什么意思?怎么个寻法?举个例子好不好?寻路这个词是游戏开发中专用的,映射到大家课本上学到的知识点,就是图(数据结构中的图结构)中两点之间的路径。这个路径不是特指最短路径,但它就专门指的就是图中两点之间的路径。
1、NPC有聪明也有笨的,聪明的NPC在玩家放大招的冷却时间内会找到一个最短路径直冲玩家去攻击。一个有心计的NPC就门绕到玩家后面去包抄或者偷袭,而胆小的NPC就到处乱跑乱跳了。下面图示表示我能想到的寻路方式。
上面示意图中的图结构,每个网格的十字交叉点是图的节点,连接节点的线就是和节点就是该节点的出度或入度。从上图中可以看出,从A到B,我们给出了四条线。黄线是哪个胆小如鼠的NLC的路线,它左右乱窜,最后终于下定决心去攻击目标。红线和蓝线均是最短路径,同样的速度,NPC可以同时到达目标。绿色的线是那个心机婊,绕到目标后边搞偷袭去了。
2、分析。蓝线和红线不用说,是我们根据算法能找到的最短路径,可能找到红线,也可能找到蓝线,根据算法不同而不同,我们总能找到一个最短路径,后边会附上一个最短路径的实现算法,对算法感兴趣的可以参考一下。黄线,是个到处乱攒的路径,到达目标之前一直让这个NPC瞎跑就行了,然后播放对应的动画(胆小的NPC播放瑟瑟发抖,极度聪明的NPC播放故作深沉的动画)。在时间基本上可以了之后,再给这个NPC找个最短路径让它去攻击目标哇。这样看起来这个NPC就有看头了。跑来跑去,有时候还思考,掐指一算,呵呵呵呵呵呵呵呵呵。而绿线就现在是重点了。它是要抽空绕到目标背后的,尽量偷袭目标。算是最聪明的一个NPC。
3、分析绿线,这个NPC要绕到目标后面去,我们的寻路系统要做哪些工作。首先,这个NPC能走过的通路要发生变化,普通的NPC是哪里都可以走的,横着 一个格子,竖着一个格子,有格子就能走。但是这个不一样。这个要绕道,不能随便走,要绕到目标后边去。这个NPC的可走的通路并不是想象中的格子,而是下面这样的:
比如上面的绿色绕行路线和红色绕行路线。这个时候无视之前我们定义的图的节点的邻接点的组合。把图中出现的这几个点看成相邻节点来找最短路径,这个需要重新为这个NPC定义一个邻接表了。邻接表就是表示相邻两个节点的列表。我们定义几条类似于绿色和红色的可以绕行到目标后面的数个路径,在邻接表表示的图中,这些路径是通的。比如绿色和红色的这条线,包括类似的一些可以绕到目标后面的一些路径。根据需求,邻接表是可以动态修改的,修改后需要重新计算路径。
4、实现。热气球来了,马上就能上天!
以上寻路设计的基础都是最短路径算法。为什么要最短路径?答:因为不管你怎么走,到最后的目标都是要找到一个目的地,最后一步总是要来个最短路径算法的,所以这个最短路径的算法是基础了。
接第三步来的,我们把绕行简化一下有心机的NPC的走法。首先它在一定单位内是走S形状的路线的。
对角线是绿色的线。每一步走一个对角,但是每一个对角有分成了三个小步,这三小步怎么走就随意了,现在我们求这个绿色的对角线连接起来的路径。算法的原理是最短路径算法,地杰斯特拉最短路径。在定义邻接表时候,斜对角为日字的定义为相邻连通节点即可。具体算法如下,可以找这条绿色的通往目标的路径。然后再补充两个绿色节点之间的路径就可以啦!代码如下:
- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.Linq;
- using System.Text;
- namespace ShortPathTest
- {
- class GenShortPath
- {
- public int GenTargetPath(int tableWidth, int x1, int y1, int x2, int y2)
- {
- if (tableWidth <= 0) return -1;
- int retValue = -1;
- //初始化一个图
- Element[,] map = new Element[tableWidth, tableWidth];
- int[,] distance = new int[tableWidth * tableWidth, tableWidth * tableWidth];
- List<Element> pointsInMap = new List<Element>();
- for (int i = 0; i < tableWidth; i++)
- {
- for (int j = 0; j < tableWidth; j++)
- {
- Element e = new Element() { posX = i, posY = j };
- map[i, j] = e;
- pointsInMap.Add(e);
- }
- }
- for (int i = 0; i < tableWidth * tableWidth; i++)
- {
- for (int j = 0; j < tableWidth * tableWidth; j++)
- {
- if (i == j)
- {
- distance[i, j] = 0;
- }
- else
- {
- int posX_1 = pointsInMap.posX;
- int posY_1 = pointsInMap.posY;
- int posX_2 = pointsInMap[j].posX;
- int posY_2 = pointsInMap[j].posY;
- //判断两个点的相对位置
- if (Math.Abs(posX_1 - posX_2) == 1 && Math.Abs(posY_1 - posY_2) == 2)
- {
- distance[i, j] = 1;
- }
- else if (Math.Abs(posX_1 - posX_2) == 2 && Math.Abs(posY_1 - posY_2) == 1)
- {
- distance[i, j] = 1;
- }
- else
- {
- distance[i, j] = int.MaxValue;
- }
- }
- }
- }
- //寻找路点
- int pointStartIndex = tableWidth * x1 + y1;
- Dictionary<int, int> dist = new Dictionary<int,int>();
- Dictionary<int, List<Element>> path = new Dictionary<int, List<Element>>();
- for (int i = 0; i < tableWidth * tableWidth; i++)
- {
- path = new List<Element>();
- dist = distance[i,pointStartIndex];
- if (dist < int.MaxValue)
- {
- path.Add(pointsInMap[pointStartIndex]);
- path.Add(pointsInMap);
- }
- }
- List<Element> s = new List<Element>();
- s.Add(pointsInMap[pointStartIndex]);
- for (int t = 0; t <= tableWidth * tableWidth - 1; t++)
- {
- int min = int.MaxValue;
- int k = -1;
- for (int i = 0; i < tableWidth * tableWidth; i++)
- {
- if (!s.Contains(pointsInMap) && dist < min) {
- k = i;
- min = dist;
- }
- }
- if (min == int.MaxValue) break;
- s.Add(pointsInMap[k]);
- for (int i = 0; i < tableWidth * tableWidth; i++)
- {
- if (!s.Contains(pointsInMap) && distance[k, i] != int.MaxValue && (dist[k] + distance[k, i]) < dist)
- {
- dist = dist[k] + distance[k, i];
- path = new List<Element>(path[k]);
- path.Add(pointsInMap);
- }
- }
- }
- foreach (int k in path.Keys)
- {
- List<Element> curPath = path[k];
- Element ele = curPath[curPath.Count - 1];
- if (ele.posX == x2 && ele.posY == y2)
- {
- string str = "Path to::========>>>" + curPath[curPath.Count - 1].ToString() + "\n";
- for (int i = 0; i < curPath.Count; i++)
- {
- str += curPath.ToString() + "-->";
- }
- Console.WriteLine(str);
- }
- }
- return retValue;
- }
- }
- }
方便又实用,代码也短,可以轻松移植成任意语言。
via:游戏蛮牛
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