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> 浅谈 Roguelike 游戏中的算法
制作
Bozar
2018-08-28, 22:20
Post #1


强人工智能,开坦克的贝塔猫。 | 人类啊,你们安心做蓄电池/面包片吧。 | GEEKs will Eventually Evolve into Kryptonians. | Here before you is neither the robot called BMO, nor the animal that was called Octocat. I am Doraemon.
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## 怎样学习算法

如果你以前没开发过 Roguelike 游戏,不妨去 RogueBasin 找到[你熟悉的语言](http://www.roguebasin.com/index.php?title=Articles#Programming_languages),阅读教程、使用现有的 API 制作一款最简单的游戏:

* 玩家人物在长方形房间内移动,抵达向下的楼梯后,游戏胜利。
* 楼梯的位置是随机生成的。除此以外,房间里还会生成位置随机、不会移动的敌人。
* 玩家人物与敌人相邻时受到伤害并减少生命值。如果生命值低于 1,游戏失败。

你也可以参考更复杂一些的 [Rune Hunter](https://github.com/Bozar/runeHunter)。

接下来要介绍许多 RogueBasin 的文章,但是在此之前,如果你也是野生程序员,没学过数据结构和算法,我推荐两本书:

* [A Common-Sense Guide to Data Structures and Algorithms](https://www.amazon.cn/dp/B075FZ9P7N/)
* [Learning JavaScript Data Structures and Algorithms](https://www.amazon.cn/dp/B077NB5H6Y/)

第一本书从时间复杂度开始,穿插着讲解数据结构和算法,不需要数学知识,知识点都提及了、但是不深入。第二本书更仔细地讲解了怎样用 JavaScript 实现各种数据结构和算法。看完这两本书,欺负小朋友已经没问题了。

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## 管理时间

Roguelike 开发中常用的工具有五种:管理时间,计算视野,寻路,生成地图和 AI。为了方便阅读,我在每节开头先列出文章,再做解释。

* http://www.roguebasin.com/index.php?title=Time_Systems
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=..._for_roguelikes

第一篇文章提供了三种时间管理系统,我推荐采用第三种能量系统,它的机制如下:

* 每个人物每轮回复 X 点能量。
* 轮到该人物时,只要他的能量超过阈值 Y,就能持续行动。
* 每个行动消耗的能量不同。

那么,怎样轮流“唤醒”玩家人物和怪物,方便地插入新怪物、删除(死亡的)旧怪物?第二篇文章指出,对于使用能量的时间管理系统,其核心是一个双向链表。

## 计算视野

* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...e_shadowcasting
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=..._simplified_LOS

Shadowcasting(第一篇文章)挺复杂的,不过我知道的三个 API——libtcod(CPP),rot.js(JavaScript)和 RogueSharp(C#)——都能够计算视野。第二篇文章思路很巧妙,哪怕用不上也应该读一读。

## 寻路

* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...f_Dijkstra_Maps
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...Maps_Visualized
* https://www.redblobgames.com/pathfinding/tower-defense/

我们可以把地图中的每个方格看作图(Graph)里的节点,以玩家人物所处位置为起点,用 Dijkstra 算法标记出每个节点到起点的距离,最后让怪物始终沿着距离减小的方向移动——也就是逐步逼近玩家人物。Brogue 开发者最早提出这个想法(第一篇文章),并指出这种方法有多种用途:

* 让怪物逼近或逃离玩家人物。
* 让怪物走向特定目标(比如收集宝藏)。
* 让玩家人物自动探索未知区域。

第二篇文章详细解释了上述思路,第三篇讲解了怎样遍历节点并标记距离。

## 生成地图

生成地板和墙壁:

* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...ave-Like_Levels
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...lding_Algorithm
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...ngeon_Generator

添加地形:

* http://www.roguebasin.com/index.php?title=..._%22Fun%22_Maps
* https://www.rockpapershotgun.com/2015/07/28...enerate-levels/

滚动地图:

* http://www.roguebasin.com/index.php?title=Scrolling_map

粗略地说,生成一层地下城包括三个步骤,本文只提到前两个:

* 生成墙壁和地板。
* 添加不可活动的对象:地形,陷阱,楼梯,宝藏等等。
* 添加可活动的对象:怪物。

深究下去,每个步骤都有很多门道。我觉得先用粗糙的技术把游戏做出来,然后慢慢打磨,适当控制开发难度比较好。

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## AI

* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...ke_Intelligence
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...-_Stateless_AIs
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...ate_Machine_AIs
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...splaced_Actions
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...ate_Machine_AIs
* http://www.roguebasin.com/index.php?title=...ate_Machine_AIs

这是一位作者写的系列文章,介绍了三种 AI:无状态 AI(Stateless AI),状态机 AI(State Machine AI)和演化 AI(Evolving AI)。前两种我理解,第三种实在看不太懂。

最后我想说,构思和技术好比游戏的两条腿,任何一条太超前了都不行。不过话说回来,各种奇思妙想哪怕用不上,看一看也令人愉悦。所以我的下一句话是——人的智慧是没有极限的,迪奥!

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DKwingSON
2018-08-30, 10:26
Post #2


主物质者
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(IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif) 曾经看过大佬的Caves of Qud的介绍从此入坑,没想到大佬还对游戏开发有所涉猎~
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Dilras
2018-08-31, 17:59
Post #3


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正好最近在学算法,很不错的资料,感谢大佬分享 (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif)
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