近年來，以電子游戲為代表的互動娛樂產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對于構(gòu)建更智能的虛擬智能體的要求不斷提高。許多項目和研究也開始關(guān)注和探索如何在電子游戲中實(shí)現(xiàn)更智能的智能體。本文將在以往研究成果的基礎(chǔ)上，為第一人稱射擊游戲介紹一種新的人工智能實(shí)現(xiàn)框架和其中的算法。本文的實(shí)現(xiàn)主要有兩點(diǎn)，其一是基于實(shí)時性優(yōu)化現(xiàn)有規(guī)劃相關(guān)算法，其二是在算法基礎(chǔ)上構(gòu)建一個第一人稱射擊游戲的游戲人工智能框架。本文將從介紹一些游戲人工智能的設(shè)計方法開始，討論如何構(gòu)建一個基于HTN(Hierarchical Task Network，分層任務(wù)網(wǎng)絡(luò))的實(shí)時規(guī)劃系統(tǒng)，期間會介紹一些為了支持這個架構(gòu)的重要子系統(tǒng)，所有這些部分的組合，構(gòu)成了一個游戲中完整的人工智能系統(tǒng)。最后，我們通過實(shí)際測試來驗證這個系統(tǒng)的各項性能符合提出的要求。 本論文主要的研究工作和研究成果包括： （1）改進(jìn)HTN規(guī)劃器的搜索算法，使其滿足第一人稱射擊游戲高動態(tài)、高實(shí)時性的特點(diǎn)。算法加入一個估算解質(zhì)量的函數(shù)，使得搜索算法在運(yùn)行時優(yōu)先考慮選取容易分解的任務(wù)，這樣即使遇到中斷請求也能優(yōu)先給出一個比較詳細(xì)的可被執(zhí)行的動作序列。 （2）設(shè)計并且實(shí)現(xiàn)一個實(shí)時決策系統(tǒng)框架。該框架基于HTN規(guī)劃器，智能體通過感知系統(tǒng)獲取當(dāng)前狀態(tài)，經(jīng)過目標(biāo)管理模塊和中斷管理模塊控制規(guī)劃輸入，并通過規(guī)劃算法進(jìn)行運(yùn)算，最后輸出能夠在游戲中進(jìn)行表現(xiàn)的動作序列。 （3）對可能影響游戲運(yùn)行效率，嚴(yán)重消耗CPU資源的部分進(jìn)行優(yōu)化。例如使用信念函數(shù)優(yōu)化目標(biāo)選取過程，使用時間片技術(shù)優(yōu)化A*尋路算法等。 （4）在以上工作的基礎(chǔ)上，設(shè)計并且實(shí)現(xiàn)一個第一人稱射擊游戲智能體的人工智能。游戲建立在虛幻競技場2004上，智能體通過中間件Pogamut2與虛擬環(huán)境連接交互。 （5）通過各類實(shí)驗和應(yīng)用測試，驗證規(guī)劃系統(tǒng)的有效性和算法的實(shí)時性。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：TP18;TP317
【部分圖文】：

并且用必須滿足來確使轉(zhuǎn)移發(fā)生的條件來描述它時刻要進(jìn)行的活動的描述，分為：進(jìn)入動作，在進(jìn)入狀態(tài)時進(jìn)行出狀態(tài)時進(jìn)行；輸入動作，依賴于當(dāng)前狀態(tài)和輸入條件進(jìn)行；定轉(zhuǎn)移時進(jìn)行。圖 2-1 是描述一個簡單的有限狀態(tài)機(jī)的轉(zhuǎn)移表。

圖 2- 2 游戲中敵人的有限狀態(tài)機(jī)例子[9]Fig.2- 2 An example of enemy finite state machine圖 2-2 是一個描述 FPS 中一個敵人狀態(tài)行為的有限狀態(tài)機(jī)，這個敵人擁有移、撤退、攻擊等等一系列的狀態(tài)，并且在各個狀態(tài)之間由表示轉(zhuǎn)移條件的

- 3 FSM 和 GOAP 規(guī)劃對比
【參考文獻(xiàn)】

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1 郭寶貴,王輝良,劉勇,高大志;Anytime算法及其應(yīng)用[J];計算機(jī)工程;1999年11期

本文編號：2852789