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游戏行为系统设计原理解析:行为树的基本概念及进阶
发布时间：2024-08-16 16:02:12 浏览量：261次
前言
开发游戏AI的目标之一是要找到一个简单，可扩展的编辑逻辑的方案，从而加速游戏开发的迭代速度。在行为系统图中，行为系统响应游戏中的各种信息，进行决策以挑选接下来将要执行的行动并且监控该行动的执行。
知识模型是对游戏世界中各种信息的抽象。
在行为系统中，有限状态机最为经典，有限状态机模型的优势之一是简单。但是有限状态机需要用转换连接状态，因此，状态失去了模块性。
什么是行为树
一个例子
上图中，3号Sequence节点有3个子节点，分别是：
4号Condition节点
5号Action节点
6号Wait节点
而3号节点的父节点是2号的Loop节点。
先补充下各节点类型的执行逻辑：
序列节点：顺序执行所有子节点返回成功，如果某个子节点失败返回失败。
循环节点：循环执行子节点到指定次数后返回成功，如果循环次数为-1，则无限循环。
条件节点：根据条件的比较结果，返回成功或失败。
动作节点：根据动作结果返回成功，失败，或运行。
等待节点：当指定的时间过去后返回成功。
执行说明
如果4号条件节点的执行结果是成功，其父节点3号节点则继续执行5号节点，如果5号动作节点返回成功，则执行6号等待节点，如果6号节点返回成功，则3号节点全部执行完毕且会返回成功，那么2号节点继续下个迭代。
如果4号条件节点的执行结果是失败，其父节点3号节点则返回失败不再继续执行子节点，并且2号节点继续下个迭代。
进阶
聪明的读者可能会问，上面的例子中只讲了成功或失败的情况，但如果动作要持续一段时间呢？如果5号节点，Fire需要持续一段时间呢？
节点的执行结果可以是“成功”，“失败”，或“运行”。
对于持续运行一段时间的Fire动作，其执行结果持续返回“运行”，结束的时候返回“成功”。
对于持续运行一段时间的Wait动作，其执行结果持续返回“运行”，当等待时间到达的时候返回“成功”。
行为树的内部“知道”该节点是在持续“运行”的，从而在后续的执行过程中“直接”继续执行该节点，而不需要从头开始执行，直到该运行状态的节点返回“成功”或“失败”，从而继续后续的节点。
另一个例子
如上图，为了清晰说明运行状态，来看另一个例子。在这个例子中，Condition，Action1，Action3是3个函数。
0号节点是个Loop节点，循环3次。
1号节点是个Sequence节点
2号节点模拟一个条件，直接返回成功。
3号节点Action1是一个动作，直接返回成功。
4号节点Action3同样是一个动作，返回3次运行，然后返回成功。
行为树的基本概念：
执行每个节点都会有一个结果（成功，失败或运行）
子节点的执行结果由其父节点控制和管理
返回运行结果的节点被视作处于运行状态，处于运行状态的节点将被持续执行一直到其返回结束（成功或失败）。在其结束前，其父节点不会把控制转移到后续节点。
其中理解运行状态是理解行为树的关键，也是使用好行为树的关键。
其他
上文另一个例子中“demo_running”的例子在安装包及源码里都有提供。最好查看源码，编译运行，自行尝试体会。
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