仿生智能体的路径导航技术研究

论文摘要

路径导航是实现仿生智能体在游戏中逼真行动的关键技术之一。在一定程度上标志着游戏仿生智能体智能化水平的高低。导航是一种用来产生有目的的移动的技巧。仿生智能体在游戏中能够感受到周围的环境,能够进行自主的导航。本文结合着常用的人工智能技术,针对仿生智能体在游戏虚拟环境中导航的问题进行了研究。 论文首先回顾了关于A*算法的实现以及如何进行优化来提高它的效率来达到更加逼真的游戏结果。因为游戏中的路径搜索通常是低效率的进程,所以需要通过一些技术来显著地减少游戏花费在路径搜索上的时间。 接着讨论了当地形的状态在游戏运行时刻始终不变时,对开放式地形导航的预处理操作的优秀解法,和各种不同的智能体可以共享一个解路径表的情况。还探讨了优化运行时的搜索技术。 然后探讨了在3D环境中最强大的AI路径搜索技术之一的导航网格方法。它是一个凸多边形的集合,记述3D场景中“可以走过的”表面。这是一个简单直观的“建筑平面图”,可以被仿生智能体在游戏空间中进行导航。如何构造一个好的导航网格,重点是建立一个高度简化、有利于快速简洁地寻找路径地搜索系统地导航网格。 论文最后讨论了实现导航点之间逼真的转向,以便于让游戏能有效率地运行,并满足游戏的性质。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 发展现状和研究动态
• 1.3 本课题的研究背景和意义
• 1.3.1 导航的技巧
• 1.3.2 游戏中的仿生智能体和导航
• 1.3.3 仿生智能体的自主导航及导航标准
• 1.4 论文的主要工作
• 第2章 基于A*算法的路径搜索
• 2.I A*算法简介
• 2.2 A*算法实现路径搜索
• 2.3 A*的实用优化技术
• 2.3.1 迭代深化
• 2.3.2 把阻塞节点转移到Closed表
• 2.3.3 返回局部路径
• 2.3.4 缓存失败搜索
• 2.3.5 限制A*花费时间
• 2.3.6 提供路标
• 2.3.7 避免A*
• 2.4 仿真结果
• 第3章 地形导航的处理
• 3.1 预处理的导航方法
• 3.2 地形分析及游戏分析
• 3.2.1 地形分析
• 3.2.2 游戏分析
• 3.3 构造解路径表
• 3.3.1 连接信息
• 3.3.2 搜索算法
• 3.3.3 解路径表
• 3.3.4 产生解路径表
• 3.4 运行时的开销问题
• 3.5 性能优化
• 第4章 建立较优的导航网格
• 4.1 导航网格方法
• 4.2 建立导航网格
• 4.3 寻找凸多边形
• 4.4 合并邻近的节点
• 4.5 3→2合并
• 4.6 删除无关节点
• 4.7 处理多层几何体
• 4.8 细化后再合并
• 4.9 优化创建过程
• 4.10 控制与扩展
• 4.11 仿真结果
• 第5章 导航点间的转向
• 5.1 运用转向半径
• 5.2 可变转向半径
• 5.3 仿真结果
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文