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1.导论Virtoolsdev的AI软件包为电视游戏或虚拟现实带来了更高的仿真度。AI软件包提供一组扩展的行为模块，这些行为模块可以管理特定角色或物体。使用AI软件包提供的行为模块，用户可以定义角色或物体为AI物体（一般称为AIbot），这些物体可以对周围环境做出评测，并且作出行为上的选择，创建群体行为和独立角色，使那些角色可以寻找物体、守卫巡逻区或与其他角色格斗等等。AI行为模块首先赋予角色视听感觉能力以便侦测他们的环境，然后使用更高级的行为模块（例如follow、runaway、hide等）管理角色对环境做出的反应。在virtools中提供四类AI行为模块，他们是：Initialization（初始化行为模块组）：在执行AI之前对场景进行测试、初始化AI引擎和场景中的AI物体、自动生成或输入AI引擎所需要的环境数据。DataEdition（数据编辑行为模块组）：用户编辑环境信息的行为模块。AILogic（逻辑行为模块组）：测试条件，然后在复杂的环境中开启恰当的AIaction。Action（动作行为模块组）：这些行为模块是AI软件包的核心部分，这些行为模块可以使AIBots拥有相当智能的行为（例如射击、藏匿或跟随等等）AI行为模块和virtools标准的行为模块在使用方法上是相同的，通过参数调整诸如秘密行动、听觉能力和组队行为的标准。2.流程AI过程包括三个主要任务：定义场景、了解环境以、决策和行为。用户首先要对场景和要使用的角色进行初始化定义，ai软件包提供专门的行为模块可以进行该类工作。了解环境需要使用GraphData。GraphData需要用户使用特定的行为模块创建，并且保存到硬盘中。决策和行为需要使用AI的Action类行为模块配合Logic类行为模块。Logic类行为模块为AIbots提供决策，然后触发各种由Action类行为模块控制的格斗、射击、藏匿或徘徊等动作。GraphData用于通过使用动态射线选择路线或寻找可以躲避目标AIBot的位置。所有的AI动作都通过消息驱动，消息被用户的脚本解释和处理并且一般会触发一个动作。2.1.AI执行过程在使用AI功能之前，用户首先需要创建场景。用户需要保证所有的角色和动画的功能正常，并且在添加任何AI功能之前需要设置碰撞侦测和障碍物。障碍物和地板必须被声明为固定的障碍物，并且用户需要建立碰撞系统。用户需要添加PathObject属性到诸如门、梯子等一类物体上。这将影响到路径搜寻。首先有三个初始化行为模块需要在每一个场景中被运行：AILevelSettings行为模块需要出现在Level脚本中、CreateAIEntity行为模块和SetPersonalParameters行为模块需要出现在AIbot的脚本中。当用户的场景准备好，需要使用TestAgent行为模块测试场景中的位移和碰撞然后使用creategraphdata行为模块，为AIbot勘测地形。GraphData可以描述环境信息，主要的作用就是简化环境信息，使用graphdata可以加快角色在环境中寻找路径的能力。graphdata信息会在硬盘上面保存bin文件，并且可以被editgraph行为模块查看、编辑。graphdata信息可以被importdata行为模块导入并在场景中保存为一个数据阵列。注意，用户可以为不同的AIbots生成不同的graphdata，不同角色的graphdata会相同的环境进行不同的描述。例如个子较高的角色可能不能到个子教矮的角色可以到达的区域，这时候两个角色虽然同处于同一个环境中，但是需要不同的graphdata，以便定义不同的角色的活动区域。使用editpathway行为模块创建或辑特定路径，路径独立于GraphData。例如创建一个角色的巡逻区最后可以使用Actions类行为模块配合Logics类行为模块，添加AI功能到AIbots上面。3使用AI软件包3.1.准备工作AI基本上是工作的最后一个步骤。用户首先需要构建场景和脚本。然后确定所有的角色和动画功能正常，并且在添加AI功能之前需要确定碰撞监测和障碍物需要进行正确的设置。在使用AI之前，需要为场景中的特定物体添加AI(Path)Object和CollisionManager这两类属性定义障碍物地板和障碍物需要被定义为固定的障碍物。首先需要打开物体的setup窗口，为物体添加FixedObstacle属性，之后可以通过属性值修改固定障碍物的属性。定义路径物体路径物体是场景中用于更改所访问的区域的元素。用户可以为诸如门、梯子、电梯和传送点一类的物体添加对应的属性，并且做出正确的设置，这样做之后则可以作为路径被搜寻到。定义避让区域AI的动作类大多数行为模块可以控制物体移动，这些行为模块中的arrayofpointstoavoid参数可以定义某些区域在物体移动的时候应该避让，我们称之为避让区域。用户需要创建一个数据阵列定义避让区域，数据阵列中列出所有围成避让区域的点的Vector。行为模块中的displacementmode参数提供的Furtivedisplacement（隐秘行动）和avoiddangerouspoints（躲避）两种模式，会对避让区域做出反应。Furtivedisplacement（隐秘行动）模式会使物体在避让区的时候尽可能隐藏自身；avoiddangerouspoints（躲避）模式会使物体尽可能的远离避让点。很多时候，删除GraphData中的点也可以使AIbots避让某些区域，这比创建避让点更加容易一些，但是这种方法生成的避让区域将是静态的，在避让区域时常需要更改的时候这种方法就无能为力了。有些行为模块中会有referentialforthepointstoavoid参数，当使用referentialforthepointstoavoid参数的时候，描述避让区域的数据阵列中的点的Vector值，将不再使用世界坐标系统。创建角色群组AIAction类某些行为模块中会有DisplacementMode参数，当使用参数的furtivedisplacementconsideringthecharacter’sviewangle选项的时候，物体会在角色的视觉范围内隐秘行动，这个时候用户需要设置Groupsofcharacterstoavoid参数为某个特定的由角色组成的群组。3.2.初始化AI与程序测试3.2.1.初始化AI用户需要使用一些AIInitialization类行为模块初始化AI，并且在脚本开始的时候这些行为模块必须被触发。AILevelSettings一般用于整个场景的AI初始化，而CreateAIEntity行为模块和SetPersonalParameters行为模块用于单个物体的初始化。AILevelSettings行为模块AILevelSettings行为模块必须使用在levelscript上，并且只需要也只允许在AI角色被初始化之前启动一次。在AILevelSettings行为模块里面有三个重要的设置：Maxentity：场景中允许出现的最大AI物体数量。比较大的参数值会占用更多的cpu和内存资源。allowedtimeperframe（ms）：AItime将ai的计算任务分配到很多桢，以便保持桢速率。参数值为0代表着没有时间限制。参数值比较低的时候，计算会被分配到更多桢，aibot的响应速度会降低。参数值比较高的时候，桢速率会降低。这个参数值常被设置为1到5毫秒之间，设置这个参数需要考虑AIbots的数量、场景的复杂程度、aibots的响应速度和桢速率需求。valueofameter：用于变换创建模型的单位。如果模型所使用的单位是英寸，那么这个参数值应该设置为39.37这个行为模块添加诸如AI_WALK、AI_RUN等消息。他允许AIAction类行为模块发送这些消息，这些消息将会作用于用户的脚本中。这些消息会触发类似UnlimitedController一类的行为模块控制的角色动作。CreateAIEntity行为模块在物体运行任何其他AI行为模块之前，用户需要为物体运行CreateAIEntity行为模块，这会将物体添加到AI引擎的物体列表。任何需要被AI引擎计算的物体都必须使用createAIEntity行为模块进行定义。所有的路径物体同样需要使用createAIEntity行为模块进行定义。createAIEntity行为模块可以将物体定义为三种不同类型的AI物体。Player：有游戏者控制的物体，虽然这些物体不被AI引擎控制，但是这些物体会影响AI引擎内其他的物体。AIbot：这一类物体时被AI引擎控制的自动物体PathObject：这类物体只会对搜寻路径起作用，一般用于定义门、电梯、传送点或梯子一类的物体。注意：在createAIEntity行为模块必须是物体脚本中第一个被触发的行为模块，所以createAIEntity行为模块出口处的连接必须被设置延迟，这样才能保证所有的AIaction类型为模块会在物体被初始化之后运行。因为很多的AI行为模块会需要物体作为参数输入，但这些作为参数输入的物体必须是已经被初始化的物体，所以我们说，所有的AIaction类型为模块必须在createAIEntity行为模块将物体初始化之后才可以被执行。另外当一个物体不再需要被ai引擎考虑的时候，可以使用RemoveAIfromEntity行为模块将物体设置为非ai物体，这样会减轻ai引擎的计算负担。SetPersonalParameters行为模块这个AI初始化行为模块可以在需要的时候动态的设置角色的技能和属性：视听敏锐度、视觉角度、组队信息、GraphData信息使用和路径搜寻精度等。（例如如果一个AIbot进入了一个黑暗的房间，那么视觉敏锐度就应该降低，并且使用新的GraphData）。这个行为模块同样需要在物体脚本的开始被触发。在SetPersonalParameters行为模块中会出现如下参数：EntityDirection：设置物体正前方的方向TeamID：组队的编号Hearingacuteness：角色听觉的敏锐度。设置角色和声音的距离，当角色和声音之间的距离小于这个参数的时候，角色就可以听到声音。Visualacuteness：角色视觉的敏锐度。设置角色和可视物体的距离，当角色和可视物体之间的距离小于这个参数的时候，角色就可以看到物体。Angleofviewcone：角色的视角大小，设置角色可以看到的范围BotMaxSpeed：bot的行动速度（单位为米/秒）BotHeight：角色的双脚和位置之间的y轴距离BotWidth：角色的宽度DistanceBetweentwoGoals：当角色在追寻一个活动的目标，并且这个目标移动超出了参数所设置的距离，角色将启动一次新的路径搜寻。比较大的参数值将会降低目标搜寻的精准度，但是会提高程序的执行速度。MinimumDistancetothegoal：当角色与目标之间的距离小于这个参数的时候，角色会认为自己已经到达。MinimumDistancetoanintermediarypoint：当角色与路径的中间点的距离小于这个参数的时候，角色会认为自己已经到达。Slowingdistancetothegoal：当角色与目标之间的距离小于这个参数的时候，角色会在保证不丢失目标的情况下减慢自己的速度。Slowingdistancetoanintermediarypoint：当角色与路径中间点之间的距离小于这个参数的时候，角色会在保证不丢失路径中间点的情况下减慢自己的速度。Maximumheightdelta：物体与目标或路径中间点的Y轴距离小于这个参数的时候，角色会认为自己已经到达。GraphName：制定用作搜寻路径的GraphData。LevelPrecisionofthePathFinding：选择路径搜寻模式。选择robot-like模式，在搜寻路径的时候将紧贴节点，这样得到的路径不适合生物使用，但是这样搜寻路径会占用较少的系统资