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基于多Agent系统的游戏AI引擎

作　者: 付恒
导　师: 冯志勇
学　校: 天津大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 游戏引擎 多Agent系统 人工智能
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 346次
引　用: 2次
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内容摘要


在当前的电脑游戏中,图形质量的发展已经到了近乎极至的水平,人工智能已经成为决定游戏成功的重要因素,越来越多的游戏开发者和研究者开始将重点转移到游戏中的人工智能研究。由于游戏AI与具体的游戏设计紧密相关,目前还没有出现被广泛使用的AI引擎。本文针对团体竞技类型的游戏,研究和开发了一个基于多Agent系统的游戏AI引擎,主要工作包括:根据游戏中存在大量自主角色的特点和游戏软件对架构灵活性的要求,设计了游戏AI引擎中的多Agent系统模型,包括个体Agent的感知系统模型、运动系统模型和决策系统模型,以及多Agent的通讯系统模型和团队协作模型。以有限状态机技术为支持,集成了消息处理机制,实现了AI引擎的隐式决策树架构和算法封装。在此基础上,将足球相关知识和技能集成进来,增加了游戏控制、输入处理、图形渲染、实体管理等实际的游戏需要的必要功能,实现了一个完整的足球模拟游戏,以验证该AI引擎的有效性。在利用该AI引擎构建的足球模拟游戏中,Agent(球员)可以灵敏地感知比赛形势并做出正确合理的动作,多Agent之间也可以进行良好的协作来完成同一任务,表现出令人满意的智能效果。综上所述,本文将多Agent系统用于游戏AI引擎设计,实现了完整的引擎和基于该引擎的足球模拟游戏,是构建通用游戏AI引擎的初步尝试。我们相信,利用该引擎,开发者可以简单快速地实现游戏中的人工智能架构和自主的智能角色。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章 绪论  6-10
  1.1 研究背景  6-8
  1.2 游戏引擎技术  8-10
第二章 游戏中的人工智能与AI 引擎  10-16
  2.1 游戏中的人工智能  10-13
  2.2 游戏AI 引擎  13-14
  2.3 多Agent 系统用于游戏AI 引擎  14-16
第三章 多Agent 系统建模  16-29
  3.1 个体Agent 模型结构  16-18
  3.2 环境特征  18-19
  3.3 感知系统  19-21
    3.3.1 视觉模型  19-20
    3.3.2 听觉模型与消息感知  20-21
  3.4 运动系统  21-23
    3.4.1 基本动作模型  21
    3.4.2 运动行为模型  21-23
  3.5 决策系统  23-25
  3.6 消息通讯系统  25-26
  3.7 多Agent 协作  26-28
  3.8 本章小结  28-29
第四章 构建AI 引擎  29-37
  4.1 基本类关系  29-30
  4.2 集成消息处理的有限状态机  30-33
  4.3 动作选择器  33-34
  4.4 AI 优化策略  34-36
    4.4.1 延迟消息机制对AI 优化的作用  34
    4.4.2 规整器设计  34-36
  4.5 本章小结  36-37
第五章 游戏相关知识集成  37-49
  5.1 足球模拟游戏说明  37
  5.2 游戏与AI 引擎中的类关系  37
  5.3 状态设计  37-40
  5.4 球员个人技术  40-42
    5.4.1 技术表示  40
    5.4.2 技术层次  40-41
    5.4.3 个人参数与角色参数  41-42
  5.5 团队战术  42-45
    5.5.1 阵型约束  42-43
    5.5.2 战术配合  43-45
  5.6 用于决策的影响力地图  45-48
    5.6.1 构造单元格  45-47
    5.6.2 不均匀单元格的影响力传播算法  47-48
  5.7 本章小结  48-49
第六章 完整的游戏  49-59
  6.1 游戏架构  49
  6.2 游戏循环  49-51
  6.3 游戏中的控制与管理  51-55
    6.3.1 时间管理与帧控制  52
    6.3.2 游戏实体管理  52-55
  6.4 图形与物理系统  55
  6.5 辅助系统  55-57
    6.5.1 调试输入支持  55-56
    6.5.2 游戏状态的保存与恢复  56-57
  6.6 辅助工具  57
  6.7 实验结果  57-58
  6.8 本章小结  58-59
第七章 结论与展望  59-61
  7.1 全文总结  59
  7.2 下一步工作  59-61
参考文献  61-65
发表论文和参加科研情况说明  65-66
致谢  66

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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