Unity3d, Агенты и Танчики

в 11:18, , рубрики: battle city, game development, unity3d, агенты, искусственный интеллект, метки: , , ,

image

Всем доброго времени суток!

Еще в универе на старших курсах начал увлекаться интеллектуальными агентами. Даже тема для диплома изначально была связана с созданием агентов, участвующих в боевых действиях, в среде, имитирующей поле боя. Но из-за работы пришлось сменить тему.

Давно хотел этим заняться, но все времени не было. Сейчас наконец-то дошли руки сделать среду для агентов, хотя и не в таком масштабе. Так что если кому-нибудь интересно, присоединяйтесь! Репозитарий открытый, ссылка внизу.

Интеллектуальный агент.

Говоря простыми словами, агент — это сущность, помещенная в среду обитания, умеющая воспринимать среду с помощью датчиков и воздействовать на нее с помощью актуаторов.

Схема простейшего агента, как говорит википедия, выглядит так:

image

У такого агента нет никакого разума, он действует исключительно по списку простейших правил if-then. Есть несколько видов гораздо более сложных агентов, которые умеют анализировать свои действия и обучаться. Но до них мне еще далеко.

Unity3d

Я создал в Unity3d проект, в котором есть поле боя (квадрат) и несколько танков. Текстуры танков я взял из старой-доброй игры Battle City. Все, что умеет каждый танк — это ездить по полю и стрелять.
Так выглядит весь проект:

image

К каждому танку привязаны 2 управляющих скрипта:
— TankBehavior
— BasicTankControls (или его подкласс)

TankBehavior — это главный скрипт, который полностью описывает один танк. В этом скрипте реализованы методы перемещения, стрельбы и все остальные. Также этот скрипт содержит ссылку на BasicTankControls, в котором реализовано управление танком. Базовый скрипт выглядит так:

public class BasicTankControls : MonoBehaviour
{
     public void Init(TankBehavior tank)
     {
          this.tank = tank;
     }

     public virtual void Act(List<TankData> tanksData)
     {
          // no operation
     }

     protected TankBehavior tank;
}

Так происходит инициализация скрипта-управления в скрипте TankBehavior:

void Start ()
{
     ...
     controls = GetComponent<BasicTankControls>();
     if(controls != null)
     {
          controls.Init(this);
     }
     ...
}

Этот метод вызывается каждый физический тик:

void FixedUpdate()
{
     if(controls != null)
     {
          GameObject[] tankObjects = GameObject.FindGameObjectsWithTag("Tank");
          List<TankData> tanksData = new List<TankData>();

          foreach (var item in tankObjects)
          {
               if (item.GetInstanceID() != this.GetInstanceID())
               {
                    tanksData.Add(item.GetComponent<TankBehavior>().GetData());
               }
          }

          controls.Act(tanksData);
     }
}

Сначала собираются данные обо всех танках на поле. Таким образом имитируется сбор информации о среде датчиками агента. Затем эта информация передается скрипту-управлению, который уже на основе полученных данных будет оказывать воздействие на среду.
Данные об одном танке выглядят так:

public class TankData
{
     public TankData(int instanceId, Vector2 position, float health, Direction direction)
     {
          this.InstanceID = instanceId;
          this.Position = position;
          this.Health = health;
          this.Direction = direction;
     }

     public readonly int InstanceID;
     public readonly Vector2 Position;
     public readonly float Health;
     public readonly Direction Direction;
}

Вот в принципе и все. Теперь задача состоит лишь в том, чтобы написать для танков управляющий скрипт. Я написал один скрипт для управления человеком, если вдруг кто-нибудь захочет вмешаться в ход событий:

public class HumanControls : BasicTankControls
{
     public override void Act(List<TankData> tanksData)
     {
          if(Input.GetButton("Up"))
          {
               tank.MoveForward();
          }
          else if (Input.GetButton("Down"))
          {
               tank.MoveBackward();
          }

          if (Input.GetButtonDown("Left"))
          {
               tank.RotateLeft();
          }
          else if (Input.GetButtonDown("Right"))
          {
               tank.RotateRight();
          }

          if (Input.GetButton("Fire"))
          {
               tank.Fire();
          }
     }
}

Поведения танков

Для начала планирую сделать простейшие автономные поведения, например ездить и стрелять в случайные стороны. Потом есть идея добавить стены (может быть, разрушаемые) и тот самый штаб, который одним нужно защищать, а другим разрушить. Может быть, даже будет совместное планирование действий.
Но это очень оптимистичные планы. Сам еще такого никогда не писал, так что придется изучать. Любая помощь и советы приветствуются! :)

Ссылка на репозитарий.

Автор: esin

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля