《Lua游戏AI开发指南》配套资源

编辑推荐

游戏AI可以很容易地拆分成决策制定、动画处理和战术等各种组件，但各个系统间的平衡和交互决定了良好的AI和糟糕的AI之间的区别。

本书首先介绍AI沙箱，然后依次介绍、实现和扩展了游戏AI的各个新领域。更进一步，读者还将学习使用一些开源库，如Ogre3D、Bullet物理引擎、OpenSteer、Recast、Detour以及Lua，并利用一个可以扩展和运行的完整代码库来创建AI沙箱。

本书采用一种循序渐进的方法，从学习移动一个简单物体开始，到实现一个带有完整动画的战士。学习完本书，你的AI将能够导航、寻路、管理动画回放、彼此交流并能感知它所处的环境。

如果你是游戏开发者，或者是一位想专注于实现自己的游戏AI系统和技术，而又不想创建游戏引擎的底层接口的普通程序员，这本书正是为你量身打造的。C++语言知识对于调试整个AI沙箱和扩展本书提供的功能十分有用，但并非必需的。

读完本书，你将能够：

■ 创建动画状态机以便在Lua代码中驱动AI动画；
■ 构建导航网格并在其中寻路；
■ 使用全功能的Lua IDE编写和调试Lua脚本；
■ 使用行为树、状态机和决策树开发决策逻辑，构建模块化、可重用的AI；
■ 使用黑板数据结构管理短期和长期的知识表示；
■ 添加感官知觉让AI能看能听；
■ 基于影响力地图开发多个AI的高级战术。

内容简介

游戏人工智能（游戏AI）是游戏开发的一个重要方面，在很大程度上决定了游戏产品的逼真程度和对玩家的吸引力，由此也得到游戏开发工程师越来越多的重视。

本书秉承把动画和运动系统直接集成到AI系统的方法，详细介绍了如何使用Lua语言及相关的技术和工具，编写和实现高质量的游戏AI。全书共9章，分别介绍了沙箱基础、创建和移动智能体、角色动画、意识控制、导航、决策制定、知识表达、感知和策略等主题。

本书适合于游戏开发工程师，特别是想要详细了解游戏AI开发的程序员阅读参考。

作者简介

游戏开发人员、编程爱好者游戏开发人员、编程爱好者游戏开发人员、编程爱好者游戏开发人员、编程爱好者游戏开发人员、编程爱好者游戏开发人员、编程爱好者

目录

• 第1章　从构建沙箱开始　1
• 1　AI沙箱简介　1
• 1．1　理解沙箱　2
• 1．2　项目文件组织　2
• 1．3　预先做好的构建　4
• 1．4　使用Visual Studio 2008/2010/2012/2013编译沙箱项目　5
• 1．5　开源库　5
• 1．6　开源工具　6
• 1．7　Lua IDE-Decoda　6
• 1．8　在Decoda中运行AI沙箱　6
• 1．9　创建一个新的Decoda项目　7
• 1．10　调试Lua脚本　8
• 1．11　Decoda的Watch窗口　9
• 1．12　Decoda的Call Stack窗口　9
• 1．13　Decoda的Virtual Machines窗口　9
• 1．14　同时调试Lua与C++代码　10
• 1．15　Visual Studio-附加到进程　10
• 1．16　Decoda-附加到进程　11
• 1．17　Decoda-附加到系统调试器　11
• 1．18　关联Lua脚本代码到Decoda　12
• 1．19　Lua虚拟机　12
• 1．20　Lua堆栈　13
• 1．21　Lua基础类型　13
• 1．22　元表　14
• 1．23　元方法　14
• 1．24　自定义类型　15
• 1．25　C/C++调用Lua函数　15
• 1．26　Lua调用C/C++函数　16
• 1．27　创建自定义数据类型　18
• 1．28　Demo框架　20
• 2　小结　24
• 第2章　创建并移动智能体　25
• 1　新建一个沙箱项目　25
• 2　创建文件结构　26
• 3　扩展SandboxApplication类　26
• 4　首次运行你的沙箱　28
• 5　新建一个Decoda项目　29
• 6　配置Decoda运行的可执行程序　29
• 7　创建一个沙箱Lua脚本　30
• 7．1　创建地板　31
• 7．2　添加光源　31
• 7．3　添加天空盒　32
• 7．4　在沙箱中添加网格　33
• 7．5　创建沙箱对象　34
• 8　发射方块　35
• 9　创建智能体Lua脚本　37
• 9．1　创建视觉表象　38
• 9．2　更新智能体的位置　39
• 9．3　更新智能体的朝向　39
• 10　智能体的属性　40
• 10．1　朝向　40
• 10．2　定位　40
• 10．3　大小　41
• 10．4　物理　41
• 10．5　知识　42
• 10．6　智能体的移动　43
• 10．7　智能体转向力　44
• 10．8　规避　56
• 10．9　规避障碍物和其他智能体　57
• 10．10　群组移动　59
• 10．11　创建一群追随者　59
• 10．12　转向力合计　63
• 11　小结　64
• 第3章　角色动画　65
• 1　骨骼和网格　65
• 1．1　网格骨骼　66
• 1．2　加载一个动画网格　66
• 1．3　显示骨骼　66
• 2　附加网格到骨骼上　67
• 给战士附加武器　67
• 3　动画片段　69
• 3．1　播放战士动画　69
• 3．2　战士动画　70
• 4　战士的姿势　72
• 武器姿势　74
• 5　操作动画　75
• 5．1　启用和禁用动画　75
• 5．2　循环动画　75
• 5．3　动画的长度　76
• 5．4　动画时间　76
• 5．5　归一化时间　76
• 5．6　重新开始动画　76
• 5．7　播放非循环动画　77
• 5．8　动画速率　78
• 6　动画混合　78
• 6．1　动画权重　79
• 6．2　混合窗口　79
• 6．3　混合曲线　79
• 6．4　线性混合　79
• 6．5　处理混合权重　80
• 7　动画状态机（ASM）　83
• 7．1　状态　83
• 7．2　转换　84
• 7．3　创建动画状态机　84
• 7．4　创建辅助函数　85
• 7．5　添加状态　86
• 7．6　添加转换　86
• 7．7　添加外部辅助函数　87
• 7．8　强制设置状态　88
• 7．9　请求状态　89
• 7．10　更新动画状态机　89
• 7．11　处理状态转换和状态请求　89
• 7．12　更新运行中的动画　91
• 7．13　动画状态机实例　92
• 8　构造一个武器动画状态机　92
• 9　构建战士的动画状态机　95
• 10　更新动画状态机　97
• 11　处理状态　98
• 12　小结　100
• 第4章　意识体控制　101
• 1　创建身体　101
• 1．1　创建战士　102
• 1．2　附加动画网格到智能体　104
• 1．3　创建障碍训练场　105
• 2　为动画状态机添加回调　107
• 2．1　处理回调　108
• 2．2　为ASM添加回调　108
• 2．3　更新ASM以调用回调函数　109
• 3　让战士射击　111
• 3．1　骨骼位置　111
• 3．2　骨骼旋转　111
• 3．3　创建粒子效果　111
• 3．4　粒子方向　112
• 3．5　对象删除　112
• 3．6　碰撞效果回调　112
• 3．7　发生子弹　113
• 3．8　处理子弹碰撞效果　113
• 3．9　射击　114
• 4　让战士奔跑　116
• 4．1　设置穿越障碍训练场的路线　116
• 4．2　跑过障碍训练场　117
• 5　创建大脑　118
• 实现意识体控制的方法　118
• 6　直接动画控制　119
• 6．1　死亡状态　119
• 6．2　空闲状态　121
• 6．3　下落状态　122
• 6．4　移动状态　123
• 6．5　射击状态　124
• 7　一个简单的有限状态机　125
• 7．1　初始化智能体　126
• 7．2　智能体FSM状态处理　127
• 8　间接动画控制　128
• 8．1　动画控制器　129
• 8．2　命令　129
• 8．3　命令队列　130
• 8．4　操作命令　131
• 8．5　姿势改变命令　131
• 8．6　死亡命令　132
• 8．7　下落命令　133
• 8．8　空闲命令　134
• 8．9　移动命令　136
• 8．10　射击命令　137
• 8．11　赋值成员函数　139
• 8．12　初始化控制器　139
• 8．13　添加命令处理函数　140
• 8．14　更新控制器　141
• 9　运行障碍训练场　142
• 9．1　创建直接控制智能体　143
• 9．2　创建间接控制智能体　144
• 9．3　间接控制智能体初始化　145
• 9．4　间接控制智能体更新　145
• 9．5　间接控制智能体的控制　146
• 9．6　产生一个间接控制的智能体　146
• 10　动作延迟　147
• 11　小结　148
• 第5章　导航　149
• 1　寻路　149
• 2　创建导航网格　149
• 2．1　配置导航网格　150
• 2．2　可通行高度　151
• 2．3　可通行半径　152
• 2．4　可通行的攀爬高度　153
• 2．5　可通行的斜坡角度　154
• 2．6　最小区域面积　154
• 2．7　构建导航网格　156
• 2．8　绘制导航网格　156
• 3　在导航网格中寻路　157
• 3．1　路径查询　157
• 3．2　查询结果　157
• 3．3　随机导航路点　158
• 4　路径信息　158
• 5　为战士添加随机寻路　158
• 5．1　更新智能体的路径　159
• 5．2　绘制路径　160
• 5．3　初始化导航网格　160
• 5．4　随意移动的智能体　162
• 6　创建更多的导航网格　163
• 7　小结　163
• 第6章　决策制定　164
• 1　创建自定义类型　164
• 2　智能体动作　165
• 2．1　添加数据成员　166
• 2．2　动作初始化　167
• 2．3　动作更新　167
• 2．4　动作清理　168
• 2．5　动作的成员函数　168
• 3　创建动作　169
• 3．1　空闲动作　169
• 3．2　死亡动作　170
• 3．3　换弹药动作　171
• 3．4　射击动作　172
• 3．5　随机移动动作　174
• 3．6　移动动作　175
• 3．7　逃跑动作　178
• 3．8　追逐动作　181
• 4　求值器　184
• 5　创建求值器　184
• 5．1　常数求值器　185
• 5．2　是否拥有弹药求值器　185
• 5．3　是否有生命危险求值器　185
• 5．4　是否有敌人求值器　186
• 5．5　是否移动求值器　187
• 5．6　是否存活求值器　187
• 5．7　能否射击敌人求值器　188
• 5．8　50比50机会求值器　188
• 6　决策结构　189
• 7　决策树　189
• 7．1　分枝　190
• 7．2　决策叶节点　191
• 7．3　分枝求值　191
• 8　构造一棵决策树　192
• 创建分枝　193
• 9　创建一个决策树智能体　196
• 9．1　决策树的优点　198
• 9．2　决策树的缺点　198
• 10　有限状态机　198
• 10．1　状态　198
• 10．2　转换　199
• 10．3　有限状态机结构　199
• 10．4　辅助函数　200
• 10．5　添加状态和转换　201
• 10．6　更新有限状态机　202
• 10．7　添加实例函数　203
• 11　构造有限状态机　204
• 11．1　空闲状态　204
• 11．2　移动状态　205
• 11．3　随机移动状态　206
• 11．4　射击状态　207
• 11．5　逃跑状态　208
• 11．6　死亡状态　209
• 11．7　追逐状态　209
• 11．8　换子弹状态　210
• 12　创建一个有限状态机智能体　211
• 13　有限状态机的优点　212
• 14　有限状态机的缺点　212
• 15　行为树　212
• 15．1　行为树结点　213
• 15．2　辅助函数　213
• 15．3　更新行为树结点　214
• 16　动作　215
• 17　条件　215
• 18　选择器　216
• 19　序列　216
• 20　创建行为树对象　216
• 20．1　行为树辅助函数　217
• 20．2　选择器计算　217
• 20．3　序列计算　219
• 20．4　结点计算　221
• 20．5　继续行为树计算　221
• 20．6　行为树的更新循环　222
• 20．7　更新行为树　223
• 21　构造一颗行为树　224
• 21．1　死亡行为　225
• 21．2　逃跑行为　226
• 21．3　战斗行为　226
• 21．4　换子弹行为　227
• 21．5　射击行为　228
• 21．6　追逐行为　228
• 21．7　移动行为　229
• 21．8　随机移动行为　230
• 21．9　空闲行为　230
• 22　创建行为树智能体　231
• 23　行为树的优点　232
• 24　行为树的缺点　232
• 25　小结　232
• 第7章　知识表达　233
• 1　知识源　233
• 1．1　创建知识源　233
• 1．2　知识源求值　234
• 2　黑板　235
• 2．1　创建黑板　235
• 2．2　添加和删除知识源　235
• 2．3　知识源求值　236
• 2．4　设置和返回黑板属性　237
• 2．5　黑板的成员函数　237
• 3　创建战士的知识源　238
• 3．1　选择敌人　238
• 3．2　选择逃离位置　239
• 4　构造战士的黑板　240
• 5　更新决策求值器　242
• 6　更新行为动作　243
• 6．1　死亡动作　243
• 6．2　逃离动作　243
• 6．3　空闲动作　244
• 6．4　移动动作　245
• 6．5　追逐动作　246
• 6．6　换子弹动作　246
• 6．7　射击动作　247
• 7　小结　247
• 第8章　感知　248
• 1　事件　248
• 1．1　属性　248
• 1．2　发送事件　249
• 1．3　接收事件　249
• 2　管理事件　250
• 2．1　分配智能体团队　250
• 2．2　处理智能体通讯　251
• 2．3　事件类型　253
• 3　创建智能体的官能　253
• 3．1　初始化官能　253
• 3．2　更新官能　253
• 4　智能体可见性　254
• 检测其他可见智能体　255
• 5　智能体视觉事件　257
• 5．1　看到新敌人的事件　257
• 5．2　看到新的敌人死尸事件　257
• 5．3　看到新的死亡队友事件　258
• 6　处理新看到的智能体　259
• 6．1　间歇性可见的智能体　260
• 6．2　限制智能体可视性的更新　261
• 6．3　创建事件处理　261
• 6．4　添加事件处理函数　263
• 7　智能体的听觉　263
• 8　听觉事件　264
• 8．1　子弹发射事件　264
• 8．2　子弹碰撞事件　264
• 9　处理听觉事件　265
• 10　清理黑板中的事件　266
• 11　清理听觉事件　267
• 12　团队交流　268
• 12．1　选择敌人事件　268
• 12．2　位置更新事件　269
• 12．3　撤退位置事件　269
• 13　更新智能体行为　270
• 13．1　选择敌人　270
• 13．2　评估危险位置　272
• 13．3　计算最佳逃离位置　275
• 14　小结　276
• 第9章　策略　277
• 1　影响力地图　277
• 1．1　单元格高度　278
• 1．2　单元格宽度　279
• 2　构造影响力地图　281
• 2．1　配置　281
• 2．2　导航网格的立体像素化　282
• 3　绘制影响力地图　283
• 4　访问影响力　284
• 4．1　设置影响力　284
• 4．2　获取影响力　285
• 5　清除影响力　285
• 6　传播影响力　286
• 6．1　单元格惯性　287
• 6．2　单元格衰减　289
• 7　影响力地图的图层　290
• 8　更新影响力地图　292
• 9　战士的策略　293
• 初始化和更新策略　294
• 10　团队影响力评分　295
• 10．1　初始化团队影响力　295
• 10．2　更新团队影响力　296
• 10．3　配置团队影响力　297
• 11　危险区域评分　298
• 11．1　利用智能体事件　298
• 11．2　添加事件处理器　300
• 11．3　初始化危险影响力　300
• 11．4　更新危险影响力　301
• 11．5　配置团队影响力　302
• 12　小结　303
• 后记　305