Как мы искусственный интеллект пилили

Всем доброго времени суток!

При разработке игры GumGuy, над которой работаем мы с командой, возникла необходимость в написании искусственного интеллекта для четырех боссов, которых в рамках разработки игр называют неигровыми персонажами (Non-player character). Это такие персонажи, которые управляются программой.


Нашей главной задачей было выбрать легкий в реализации и достаточно функциональный алгоритм. В настоящее время популярны машина состояний, или как еще ее называют конечный автомат, и дерево поведения.
Машина состояний хорошо подходит только для шаблонного и повторяющегося поведения.



Дерево поведения эффективно для выполнения большого количества действий с учетом различных условий, но требует больших затрат времени на реализацию.



Для босса обезьяны в GumGuy нужна была система, выполняющая действия одно за другим по заданному сценарию, и которую можно было создать достаточно быстро. Решением стало создание собственной системы. Язык программирования, на котором создана система и скрипты для уровня — C#, а движок для самой игры – Unity3D.
Схема действия системы команд следующая:
1) Каждая новая команда для выполнения наследуется от класса GameCommand и переопределяет методы Start и Update, отвечающие за инициализацию команды и за ее обновление;



2) Затем команды группируются с помощью объекта класса CommandsPacket, который регулирует последовательность их выполнения;



3) Созданные пакеты команд передаются объекту класса CommandsQueue. Этот класс отвечает за обновление пакетов команд и связывает созданную систему с движком Unity3D.



Вот некоторые из команд, которые используются на уровне с боссом этой игры:
— MonkeyGoTo — идти к заданной точке на этаже, чтобы потом выполнить какое-то другое действие;


— MonkeyThrowBox — бросить ящик в направлении игрока, чтобы он мог уклониться от него;


— MonkeyThrowBanana — бросить бананы в сторону, чтобы они пролетели сквозь боковые трубы к игроку, и он подпрыгнул, избежав столкновения;



— MonkeyJump — подпрыгнуть на месте, чтобы сбросить ящики или балки вниз;


— MonkeyFallBox — сбросить ящики при приземлении после прыжка;



— MonkeyClimbToFloor — лезть к заданному этажу, для выполнения других действий. В финальном варианте на фоне появится сетка, и обезьяна не будет лезть по воздуху.



Скриншоты были сделаны специально для этой статьи с целью демонстрации действий босса и не содержат финальную версию текстур и полную красоту уровней.

Рассмотрим преимущества и недостатки созданной системы
Преимущества:
— Не обязательно создавать состояния для контролируемого объекта
— Система быстро интегрируется в проект
— Созданные команды можно использовать повторно
— Есть возможность приостанавливать выполнение пакета команд
— Можно создавать новые пакеты команд в процессе игры и добавлять их на выполнение
Недостатки:
— Недостаточная гибкость при изменении условий с необходимостью выполнения другого набора команд (текущий пакет просто приостанавливается, даже если он уже не нужен)
— Рост количества объектов для одной команды при использовании различных входных данных
— Часто метод Start команды остается пустым
Созданная система позволяет с легкостью конструировать насыщенные и динамичные сцены, использовать повторно созданные команды и применять их не только к неигровым персонажам, но и к другим объектам на сцене. Благодаря этому построен целый игровой уровень в реальном проекте.

Надеемся, что наша статья станет кому-то полезной!
Если у вас возникли какие-либо вопросы — пишите в комментарии и по мере своего онлайна буду на них отвечать.

Если кому интересно — вот наши, пока-что небольшие, сообщества: VK,FaceBook, Twitter, Instagram!