[发明专利]AI构建方法及装置、游戏控制方法及装置、AI系统

说明书

本发明公开了一种层次化行为树的AI构建方法，包括：由处于最高层优先级的AI单元根据当前的情况确定己方的战略，并将确定的战略向处于下一层优先级的AI单元下达对应的指令；由中间层优先级的AI单元根据接收到的上一层优先级下达的指令执行对应的操作，并在执行完毕后向处于下一层优先级的AI单元下达对应的指令；其中，所述中间层优先级包括至少一层优先级；由处于最底层优先级的每一AI单元根据上一层优先级下达的指令执行对应的操作；其中，处于任一层优先级的每一AI单元基于行为树构建。本发明还公开了一种层次化行为树的AI构建装置、一种基于行为树的游戏AI构建方法及装置以及游戏控制方法及装置和AI系统。

技术领域

本发明涉及游戏控制领域，尤其涉及一种基于层次化行为树的AI构建方法及装置、游戏控制方法及装置、AI系统。

背景技术

随着游戏行业的发展，人工智能(Artificial Intelligence,AI)设计的重要性与日俱增。最早的游戏PingPong，直接以玩家对战作为游戏的方式，其本身是不需要AI的。而随着游戏行业的发展，越来越多的游戏以冒险闯关、与怪物对抗作为核心玩点。如在超级马里奥(Super Mario)中，每一个蘑菇、乌龟等都有自己的行动轨迹，BOSS也会根据一定的规则进行攻击，这些都是最初版的游戏AI设计。在各类网络MMORPG(Massively MultiplayerOnline Role Play Game,大型多人在线角色扮演游戏)中，怪物从产生、作战、到死亡，都需要使用AI来进行控制。而在目前最主流的主机游戏(Console Game)中，各大工作室对AI的要求也是逐渐的超越了对美术的要求，如在育碧蒙特利尔工作室(Ubisoft Montreal)旗下研发的刺客信条系列(Assassin’s Creed)游戏中，每一个路人会因为玩家的推搡而牢骚，会因为玩家在其附近打架而围观等等，这些都是其优秀的AI设计师所赋予的。

AI是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学；是用来让计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为，使得游戏中每一个NPC(Non-Player Character,非玩家扮演角色)拥有丰富的行为和思维，从而使得玩家在游戏体验中能充分感受到乐趣，因此这些NPC的构成和点缀起到了决定性的作用且在玩家生存及成长的过程中起到不可或缺。

早起的主流的AI采用的设计结构主要是有限状态机(Finite Status Machine)。有限状态机将指定状态的相关逻辑进行局部化处理，并提供了单一可控的转化聚到在多个状态间切换，容易实现，运行效率也较高，可以处理简单的AI行为。但是，当AI变得复杂时，状态的数量以及转移条件将呈指数级别增长。同时状态机难以被复用。究其根源，有限状态机缺乏有效的模块化手段。

在过去的几年中，行为树(Behavior Tree)已经发展成为了游戏行业构造AI行为的一个主要模型，这得益于行为树的清晰明了、容易理解，而且可以被非程序人员所使用。行为树目前已被集成在多款商业引擎，包括虚幻、cryengine、unity等，他们都为编辑行为树提供了很好的编辑器，提供了图形化编辑、运行流程实时反馈、debug等多种高级功能，极大的方便了游戏制作人员的使用。行为树容易设计和实现，当游戏AI变得复杂大时，它的稳定性、模块性、可重复性和可移植性都是难能可贵的。

对于用行为树定模型构造的AI系统来说，每次执行AI时，系统都会从根节点遍历整个树，父节点执行子节点，子节点执行完后将结果返回父节点，然后父节点根据子节点的结果来决定接下来怎么做。

主流的行为树方案定义了一系列的节点来供用户使用，节点是行为树的最基本组成结构，无论怎样的行为树都是由节点组成的。组成行为树的节点包含了多种节点来实现不同类型的功能，而每种节点的接口都是相同的，都是接收一个任务，返回任务执行成功或失败。行为树常见的基本类型节点主要包括如下几种(当然也可以扩展更多类型)：