用800行代码做个行为树(Behavior Tree)的库(3)


第一部分 第二部分

行为树最后一个要讲的地方,是关于前提(Precondition),在第一部分里,我略微提到了一下,这次我们来仔细看看,再来看看关于前提的纯虚基类的定义:

 1: class BevNodePrecondition
 2: {
 3: public:
 4:     virtual bool ExternalCondition(const BevNodeInputParam& input) const = 0;
 5: };

每一个前提类,都需要实现这个判断的虚函数。我在《用类来表示逻辑运算–关于行为树前提的一种实现方式》提到,我们可以用类来表示逻辑运算,这样的好处是可以做到模块化,同样的判断条件可以复用,所以在库中,我也实现了这种逻辑的表达方式,定义了基本的逻辑运算类

 1: class BevNodePreconditionTRUE{};
 2: class BevNodePreconditionFALSE{};
 3: class BevNodePreconditionNOT{};
 4: class BevNodePreconditionAND{};
 5: class BevNodePreconditionOR{};
 6: class BevNodePreconditionXOR{};

从这些类的名字应该就可以明显的看出这些类的含义了,和逻辑操作符一样,有些类的构造函数需要两个参数,以此来表示二元的逻辑运算(AND,OR,XOR),有些只需要一个参数,以此来表示一元的逻辑运算(NOT)。前提类被用来附在行为树的节点上(每一个节点都可以附加),默认情况下,节点上是没有前提类的,也就是不存在“外在前提”,而只有“内在前提”,这和附了一个BevNodePreconditionTRUE(永远返回True)的“外在前提”的节点是等价的。

好了,行为树库的内容基本就是这些了。接下去我们来看看例子程序,介绍如何用库来创建行为树,例子的代码在BevTreeTest这个工程中,编译后可直接运行,这个例子分别演示了三个行为树,从简单到复杂,单击鼠标可以在这三个例子间切换。这个程序实现了这样一个功能,“在场景地图上,定时会产生一个目标点,智能体就会根据行为树的定义,用不同的行为模式移动到目标点”。

在这个程序中,我为智能体一共定义了4个行为:

 1: class NOD_Idle{};      //空闲,表现是颜色不停变化
 2: class NOD_Breathe{};   //呼吸,表现是大小规律性变化
 3: class NOD_MoveTo{};    //移动,平移到某目标点
 4: class NOD_FaceTo{};    //转向,转向到某方向

再定义了2个“外在前提”:

 1: class CON_HasReachedTarget{};    //是否到达目标点
 2: class CON_HasFacedToTarget{};    //是否朝向目标点

我就用第一个例子来说,第一例子的行为树图如下:

BevTreeTest1

这是一个很简单的行为树,根节点是一个带优先级的选择节点,所以MoveTo比Idle的优先级高,MoveTo带有一个“外在前提”,“当没有到达目标点”时,会选在MoveTo的行为,反之,则选Idle的行为。

在代码中,可以这样来定义这棵行为树

 1: BevNode& ret =
 2:     BevNodeFactory::oCreatePrioritySelectorNode(NULL, "root");
 3:         BevNodeFactory::oCreateTeminalNode<NOD_MoveTo>(&ret, "move to")
 4:             .SetNodePrecondition(new BevNodePreconditionNOT(new CON_HasReachedTarget()));
 5:         BevNodeFactory::oCreateTeminalNode<NOD_Idle>(&ret, "idle")
 6:             .SetNodePrecondition(new BevNodePreconditionTRUE());
 7: m_BevTreeRoot = &ret;

我在库中定义了一些工厂方法,帮助创建相关的节点。值得注意的是,我在这里演示了用类表示逻辑的用法。我在定义行为树的时候,会用一些格式上的缩进,来表示相应的父子结构,这仅仅是为了视觉上比较明了。当然,以后可以改进行为树的定义接口,更可以用数据文件来定义行为树。

这样定义完毕后,我们就可以用行为树来决策我们的行为了,代码相当简单

 1: BevNodeInputParam input(&m_BevTreeInputData);
 2: BevNodeOutputParam output(&m_BevTreeOutputdata);
 3: if(m_BevTreeRoot->Evaluate(input))
 4: {
 5:     m_BevTreeRoot->Tick(input, output);
 6: }

在例子中,我尽量把行为树中要输出的变量写到BevNodeOutputParam结构中(而不是直接修改智能体的信息),这样做的好处是可以让行为树的输入和输出的接口相当清晰,做成黑盒,可以参考我在这里的讨论。

第二个例子演示了并行节点的用法,第三个例子演示了序列节点的用法,就不多说了,大家可以自行看代码。

所有的代码可以通过以下方式获得:

下载地址:

GoogleCode下载点(exe文件夹中已包含可执行文件)

也可用svn通过以下地址来得:

http://tsiu.googlecode.com/svn/branches/blogver/

编译方法:

用VS2005以上打开,选择Debug NoDx或者Release NoDx,编译后,运行BevTreeTest.

相关代码:

TAI_BevTree.h

TAI_BevTree.cpp

关于TsiU

TsiU是我一直在维护的一个自己用的小型的框架,我平时做的一些AI的sample,或者一些工具,都会基于这个框架,TsiU有一些基本的UI控件库,网络模块库,GDI绘图模块,D3D绘图模块等等,可以快速的做成一个小型的示例程序,很方便(具体可参考SampleApps里的例子程序),并且整个架构是用Object的方式来组织,非常容易理解和扩展。整个框架很轻量化,基本就是做了一些底层的基本的功能,这样我在平时做东西的时候,就不需要重新写底层了,把精力都放在高层的实现了。以后分享代码都会基于这个框架,大家也可以通过svn来随时update到我最新的改动。下图就是TsiU里的几个工程介绍,代码不多,大家想看的也可以自己看一下:)

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作者:Finney
Blog:AI分享站(http://www.aisharing.com/)
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40 评论

  1. 楼主,您好!
    看了你的文章受益匪浅。想下载你写的BT库学习一下,无奈你给的链接我下载不了(可能是我的网络问题),能不能麻烦你把库代码发到我的邮箱:626059472@qq.com。谢谢!

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