行為樹的原理及實現
查閱了一些行為樹資料,目前最主要是參考了這篇文章,看完後感覺行為樹實乃強大,絕對是替代狀態機的不二之選。但從理論看起來很簡單的行為樹,真正著手起來卻發現很多細節無從下手。
總結起來,就是:
1、行為樹只是單純的一棵決策樹,還是決策+控制樹。為了防止不必要的麻煩,我目前設計成單純的決策樹。
2、什麼時候執行行為樹的問題,也就是行為樹的Tick問題,是在條件變化的時候執行一次,還是隻要物件啟用,就在Update裡面一直Tick。前者明顯很節省開銷,但那樣設計的最終結果可能是最後陷入事件傳送的泥潭中。那麼一直Tick可能是最簡單的辦法,於是就引下面出新的問題。目前採用了一直Tick的辦法。
4、條件節點(Condition Node)的位置問題。看到很多設計都是條件節點在最後才進行判斷,而實際上,如果把條件放在組合節點處,就可以有效短路判斷,不再往下迭代。於是我就採用了這種方法。
設計開始
在Google Code上看到的某個行為樹框架,用的是抽象類做節點。考慮到C#不能多繼承,抽象類可能會導致某些時候會很棘手,所以還是用介面。雖然目前還未發現介面的好處。
在進行抽象設計的時候,介面的純粹性雖然看起來更加清晰,不過有時候遇到需要重複使用某些類函式的時候就挺麻煩,讓人感覺有點不利於複用。- publicenum RunStatus
- {
- Completed,
- Failure,
- Running,
- }
- publicinterface IBehaviourTreeNode
-
{
- RunStatus status { get; set; }
- string nodeName { get; set; }
- bool Enter(object input);
- bool Leave(object input);
- bool Tick(object input, object output);
- RenderableNode renderNode { get; set; }
- IBehaviourTreeNode parent { get; set; }
- IBehaviourTreeNode Clone();
- }
- /************************************************************************/
- /* 組合結點 */
- /************************************************************************/
- publicinterface ICompositeNode : IBehaviourTreeNode
- {
- void AddNode(IBehaviourTreeNode node);
- void RemoveNode(IBehaviourTreeNode node);
- bool HasNode(IBehaviourTreeNode node);
- void AddCondition(IConditionNode node);
- void RemoveCondition(IConditionNode node);
- bool HasCondition(IConditionNode node);
- ArrayList nodeList { get; }
- ArrayList conditionList { get; }
- }
- /************************************************************************/
- /* 選擇節點 */
- /************************************************************************/
- publicinterface ISelectorNode : ICompositeNode
- {
- }
- /************************************************************************/
- /*順序節點 */
- /************************************************************************/
- publicinterface ISequenceNode : ICompositeNode
- {
- }
- /************************************************************************/
- /* 平行(並列)節點 */
- /************************************************************************/
- publicinterface IParallelNode : ICompositeNode
- {
- }
- //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
- /************************************************************************/
- /* 裝飾結點 */
- /************************************************************************/
- publicinterface IDecoratorNode : IBehaviourTreeNode
- {
- }
- /************************************************************************/
- /* 條件節點 */
- /************************************************************************/
- publicinterface IConditionNode
- {
- string nodeName { get; set; }
- bool ExternalCondition();
- }
- /************************************************************************/
- /* 行為節點 */
- /************************************************************************/
- publicinterface IActionNode : IBehaviourTreeNode
- {
- }
- publicinterface IBehaviourTree
- {
- }
很多節點的介面都是空的,目前唯一的作用就是用於型別判斷,很可能在最後也沒有什麼實際的作用,搞不好就是所謂的過度設計。如果最終確定沒有用再刪掉吧。
接口裡出現了一個渲染節點,目的是為了能夠更方便的把這個節點和負責渲染的節點聯絡到一起,方便節點的視覺化。
如果只有介面,每次實現介面都要重複做很多工作,為了利用面向物件的複用特性,就來實現一些父類
- publicclass BaseNode
- {
- public BaseNode() { nodeName_ = this.GetType().Name + "\n"; }
- protected RunStatus status_ = RunStatus.Completed;
- protectedstring nodeName_;
- protected RenderableNode renderNode_;
- protected IBehaviourTreeNode parent_;
- publicvirtual RunStatus status { get { return status_; } set { status_ = value; } }
- publicvirtualstring nodeName { get { return nodeName_; } set { nodeName_ = value; } }
- publicvirtual RenderableNode renderNode { get { return renderNode_; } set { renderNode_ = value; } }
- publicvirtual IBehaviourTreeNode parent { get { return parent_; } set { parent_ = value; } }
- publicvirtual IBehaviourTreeNode Clone() {
- var clone = new BaseNode();
- clone.status_ = status_;
- clone.nodeName_ = nodeName_;
- clone.renderNode_ = renderNode_;
- clone.parent_ = parent_;
- return clone as IBehaviourTreeNode;
- }
- }
- publicclass BaseActionNode : IActionNode
- {
-
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