行为树（Behavior Tree）

转自：http://www.cnblogs.com/konlil/archive/2011/04/23/2025954.html

 

如果要让游戏里的角色或者NPC能执行预设的AI逻辑，最简单的用IF..ELSE...神器既可以实现，但是再复杂的一般用经典的状态机来切换状态，但是编辑器写起来比较麻烦。相对的，行为树（Behavior Tree）理解和编辑起来就非常简单了。行为树，其实也是一种有限状态机，只不过形式上分层呈树结构，人称分层有限状态机（HFSM）。

行为树主要用四种节点（还有诸如：装饰节点等其他能更丰富功能的节点）来描述行为逻辑，顺序节点、选择节点、条件节点、执行节点。每一棵行为树表示一个AI逻辑，要执行这个AI逻辑，需要从根节点开始遍历执行整棵树；遍历执行的过程中，父节点根据其自身类别选择需要执行的子节点并执行之，子节点执行完后将执行结果返回给父节点。节点从结构上分为两类：组合节点、叶节点，所谓组合节点就是出度大于0的节点，叶节点一般用来放置执行逻辑和条件判断。

--顺序节点（Sequence）：组合节点，顺序执行子节点，只要碰到一个子节点返回FALSE，则返回FALSE；否则返回TRUE。

--选择节点（Selector）：组合节点，顺序执行子节点，只要碰到一个子节点返回TRUE，则返回TRUE；否则返回FALSE。

--条件节点（Condition）：叶节点，执行条件判断，返回判断结果。

--执行节点（Action）：叶节点，执行设定的动作，一般返回TRUE。

比如：我们要表达一个最简单的NPC AI :

如果碰到主角，打招呼；否则，睡觉。

行为树的结构如下（其中黄色的是装饰节点，这里当做CD定时器来处理，在CD时间内这个节点一直返回FALSE，否则返回TRUE）：

设计好这个图，实现时将其转化为xml或者lua table或者json或者其他层次化的表示供程序读入，并构建好树对象，整个执行流程伪代码可能是这样的：

function gameBrain.init()
bt = btreee:new()
bt. load ( " test.xml " )
end

function gameBrain.update()
bt.execute()
end

function main_cycle()
-- ...
brain.update()
-- ...
end

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有了这样一颗行为树，如果我们改变Condition的条件及两个不同的Action的具体操作，就可以实现各种各样的IF...ELSE...的AI逻辑；你可能说这简直就是简单问题复杂化；对于上边的这个逻辑的确是这样。但是行为树的优势在于其可以用层次化的方式表述AI，甚至可以用很简单的图形化的方式来编辑AI，而不需要改动AI框架代码。实施的时候，可以策划设计好行为树结构，程序填写Condition和Action即可；甚至可以做到代码完全不动，程序预先写好各种不同的Condition和Action供策划选用即可。