A\*和RVO入门

游戏寻路和避障探索

最近需要实现一个后端控制逻辑的多人多兵种的自动战斗AI。其中就需要涉及到寻路和避障的问题。这里简单记录一下遇到的问题和解决方案。

1. 寻路

说到寻路，首先想到A*，我们把地图抽象成了格子就像图中所示

A*寻路路径

，至于A*算法如何编写已经他的原理就不再赘述。我一开始对多物体寻路的做法是，把所有物体也看做障碍物，这样多物体之间就不会发生碰撞。这样的好处是代码逻辑非常简单，缺点是增加了地图的复杂度，即使在小地图上A*的成本也很高。用Jprofiler在一个40*45的地图上，200个战斗单位每个物体每次寻路需要耗费1000多微秒（虽然开启了Jprofiler检测性能程序会比平时运行慢很多）也就是1毫秒左右，这样如果50毫秒为1帧，每帧只能寻路50个单位，这样是不满足需求的（在windows开发机器上测的，cpu是i7-6700 3.40GHz）。所以 把所有物体也看做障碍物这样是不不可行的。

2. 避障

如果不允许把单位看成障碍物，那物体之间就要用到避障算法，由于之前没有接触过这个话题，所以只能在网上查找到好的做法。一番查找后我选择了RVO算法，这种算法把物体抽象成圆形物体，有半径和速度，通过速度和半径预判两物体是否相撞，如果相撞就转变方向,从而实现避障。（该算法的教学网站和开源的java版本）。用了避障算法后就不用把物体看做障碍了。经过我的测试每次避障的消耗在14微秒左右，效率不错！并且这个算法的官方demo中也可以支持同时避障移动圆形物体和静态的矩形障碍物，我认为如果游戏中如果只存在少量的方块形障碍物的时候，不使用其他寻路算法直接采用边避障边寻路的方式也是可行的。