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始终败兴，星际争霸等策略游戏AI都被视为游戏AI中实现难度最高的。其一，游戏规则较繁杂，包括建造、资源收集、兵种协同、战斗微操非常多内容；其二，玩家需要运用区别的策略对抗区别敌人，策略很繁杂。
星际争霸游戏画面
为何写这篇文案
写此篇文案重点有以下几点考量。其一，传统游戏AI基于规则实现，有的运用状态机、有的运用行径树、乃至有些运用搜索算法来寻找最优的动作，策略游戏常常综合运用多种技术，有必定的科研价值；其二，尽管基于规则的传统AI没法和人类对抗，但它触及的程序抽象思想值得科研；其三，我之前写过几个AI关联的材料，一个是课程《各类型游戏人工智能算法》，它重点偏重于区别类型游戏AI的综述，另一个课程 《直观理解AI博弈原理》重点介绍象棋、围棋、王者荣耀的AI实现，更偏重于强化学习办法的演进，两者中间还缺乏一个综合实例，而星际争霸设备人UAlbertaBot刚好能够填补这一空白。本文重点参考UAlbertaBot的源码、Wiki，以及关联的几篇论文，咱们并不去关心程序怎么样安装和运行，而是关注它的设计和原理。
UAlbertaBot是什么
UAlbertaBot是一套开源的星际争霸AI，该程序自2010年起始参加各样星际AI的比赛，并且赢得2013年AIIDE星际争霸AI比赛的冠军。它的作者是David Churchill，纽芬兰纪念大学的计算机助理教授。UAlbertaBot的开源位置如下：
https://github.com/davechurchill/ualbertabot/
在2018年以前，运用强化学习办法的AI尚未成熟，UAlbertaBot等星际争霸设备人作为游戏AI竞技的表率。尽管在2018年以后强化学习AI展现出很强的能力，但强化学习AI训练难度大且难以用规律暗示它的行径，游戏产业依然广泛的运用传统AI。
文案会分如下几篇 架构和规则，宏观介绍UAlbertaBot的原理建造次序搜索，介绍运用深度搜索算法去找到最优建造次序的办法战斗模拟评定，介绍模拟队伍作战评定能否获胜的办法starterbot，一个最简单的设备人，从中理解最基本星际AI的写法策略制定，策略制定部分的代码分析建造实现，生产、建造关联系统的代码分析战斗实现，战斗关联代码分析寻路算法，地图关联代码的分析
代码结构
UAlbertaBot的代码运用C++编写，代码架构层次分明，整体如下图所示。咱们能够先有个大概印象，其中CombatCommander负责兵种战斗的规律、WorkerManager负责工人的规律、ProductionManager负责建造规律、StrategyManager负责整体策略，整体还是比较明晰。
代码层次结构
源码文件
程序从main起始运行，沿着UAIBertaBot、GameCommander逐层调用，最后分发到WorkerManager、ProductionManager等子系统，main、UAIBertaBot、GameCommander它们并不包括详细规律，仅仅是一层层的往下调用。
顶部的代码结构
各个子系统负责对应的规律实现，它们的重点功能如下。
各个子系统
ProductionManager 生产管理器在程序中，策略管理器（StrategyManager）会负责选取合适的策略，而针对区别的策略需要生产区别的单位，StrategyManager会生成一个建造目的（build order goal ），包括要生产的内容，由ProductionManager去执行。因为建造单元有依赖关系，亦会消耗资源，必须恰当地安排生产的次序。ProductionManager会调用StarcraftBuildOrderSearch进行搜索，找到最恰当的建造次序（后续还会仔细介绍搜索的过程），形成建造列表（build order）根据优先级，建造队列（build order）里的单位。ProductionManager会调用BuildingManager来实现详细的建造过程，包含分配工人去建造、建造过程中工人被打死需要重新分配工人、管理建筑的状态（准备建、已分配工人、建造中、建造完成）。
CombatCommander 战斗管理器倘若敌人来到我方霸占的区域，创建防御队伍（defense Squad）去防御。倘若存在攻击单位，根据如下次序进行攻击，a：已知的敌人基地；b：可见的敌人单元；c：已知的敌人建筑；d：进行探索，直到找到攻击目的。CombatCommander会按照需要创建队伍，如需要防御时创建防御队伍，攻击时创建攻击队伍，分配单元到各个队伍（Squads），并且管理它们。其中Squads模块会调用CombatSimulation进行战斗模拟（后续亦会仔细说明），倘若预估会胜利，则指示队伍去攻击敌人；倘若预估会失败，则撤退。Squads会调用各样MicroManager进行微观动作的操控。MicroManager是一个基类，派生出MeleeManager（混战）、RangedManager（范围攻击）、DetectorManager（侦查管理器），区别子类会实现一种特定行径的掌控。在合适时间，设置一个工人去侦查，以探索地图区域。CombatCommander会调用scoutManager，负责侦查规律，a：详细规律是寻找敌人基地并往敌人基地的方向行进；b：倘若在敌人基地内遇到敌方工人则攻击它；c：倘若敌方工人反击，则撤退。
WorkerManager 工人管理器倘若有空闲工人，分配她们去收集矿产为每一个提炼厂分配3个工人倘若发掘新的油矿，重新分配工人去挖矿倘若需要建造，分配有些工人去建造
其他系统诸如InformationManager会记录已发掘的敌人信息，MapGrid和MapTool会实现寻路辅助的功能。
下面又到广而告之的时间啦，倘若你想学习研发游戏，不妨看一看笔者写的《Unity3D网络游戏实战》和《百万在线：大型游戏服务端研发》，毕竟亦是花费数年时间编写，相信对大众理解游戏研发技术会有有些帮忙。
作者的一系列游戏技术总结
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发表于 2024-10-10 19:07:26