Làm thế nào là tránh địa phương RTS?

Hiện tại, tôi đang mô phỏng các lực tác động vật lý để tránh các đơn vị cục bộ nhưng phương pháp này đôi khi đẩy các đơn vị ra khỏi đội hình và có tác dụng rất không mong muốn khi các đơn vị co cụm lại.

Đối với các game RTS như Starcraft 2, việc tránh cục bộ được thực hiện như thế nào? Là vật lý mô phỏng hoặc một bộ điều khiển omnicient quyết định mọi thứ nên ở đâu? Tôi biết câu hỏi này có thể hơi rộng nên tôi đang hỏi cụ thể cách thực hiện các hành vi tránh né cục bộ của Starcraft 2; mặc dù bất cứ điều gì làm việc sẽ được đánh giá rất cao

Tôi không tìm kiếm bất kỳ mã nào - chỉ là các tài nguyên hoặc giải thích hữu ích về cách Starcraft 2 (hoặc các trò chơi tương tự) xử lý việc tránh cục bộ.

Hiện tại, tôi đã phát hiện va chạm (với vectơ xuyên thấu), lực va chạm và chuyển động theo vận tốc được thực hiện. Mỗi đơn vị được kiểm tra chống lại sự va chạm khác - nếu chúng va chạm, các vật thể ngay lập tức được bù bởi vectơ xuyên thấu thì lực va chạm được áp dụng. Sau đó, một vòng lặp khác di chuyển các vật thể bằng vận tốc của chúng và áp dụng lực kéo cho vận tốc. Việc bù đắp giảm thiểu vấn đề lực va chạm quá mức được áp dụng trên các đơn vị bị vón cục, nhưng các đơn vị đôi khi vẫn bắn ra.

Giải pháp tôi đang tìm kiếm để đáp ứng các yêu cầu sau (như trong Starcraft 2):

• Đối tượng không chồng chéo; hoặc ít nhất là chồng chéo phải được giải quyết cuối cùng.
• Các vật thể không đẩy nhau ra xa hơn mức cần thiết để 2 đơn vị có thể đứng và di chuyển cạnh nhau trong một đội hình.
• Không nên có bất kỳ hành vi kỳ lạ nào khi các vật thể co cụm về cùng một đích.
• Có thể hỗ trợ các đơn vị có kích thước khác nhau, và thậm chí các hình dạng lồi khác nhau.

Những gì tôi đã nghĩ cho đến nay là thay vì phát hiện va chạm, phát hiện các va chạm trong tương lai để sự chồng chéo không bao giờ xảy ra. Sau đó áp dụng các ràng buộc, đảm bảo vận tốc của 2 đơn vị không làm cho chúng trùng nhau. Tôi vẫn đang nghiên cứu thuật toán để hạn chế chuyển động vượt ra ngoài sự chồng chéo.

Có vẻ như những gì bạn đang tìm kiếm là thuật toán Tránh va chạm đối ứng tối ưu . Bài viết trước cũng đáng đọc. Mặc dù bài báo có thể có một chút liên quan đến lý thuyết đằng sau thuật toán này khá đơn giản:

Giả sử rằng bạn đã có một mô phỏng (trò chơi) với các tác nhân (đơn vị) có khối lượng giới hạn xung quanh chúng. Âm lượng giới hạn này có thể là những gì bạn đã sử dụng để thực hiện phát hiện và phản ứng va chạm. Đối với mỗi tác nhân, hãy xác định vận tốc ưu tiên v_pcó thể có hoặc không dựa trên mục tiêu của tác nhân.

Bây giờ, để thực hiện mô phỏng:

1. Đối với mỗi tác nhân, giả sử rằng nó đứng yên, hãy tính tất cả các vận tốc sẽ khiến nó va chạm vào bất kỳ thời điểm nào trong tương lai với bất kỳ tác nhân chuyển động nào khác. Điều này có thể được biểu diễn trong "không gian vận tốc" như một tập hợp các nửa mặt phẳng giao nhau (còn được gọi là chướng ngại vật vận tốc ).
2. Xác định điểm trong không gian này gần nhất v_p, đây là vận tốc mới của đơn vị.

Nếu tất cả các tác nhân đang chạy cùng một thuật toán, thì chúng sẽ chọn vận tốc bổ sung lẫn nhau và sẽ tránh các tác nhân khác. Trong một số tình huống, bạn có thể gây ra những dao động như điều khó xử đó xảy ra khi bạn đi thẳng vào ai đó trong hội trường và cả hai bạn đều cố gắng di chuyển ra khỏi cùng một hướng, nhưng các giấy tờ bao quát cách tránh điều đó.

Để tính toán hai giai đoạn của thuật toán ở trên, bạn có thể sử dụng Minkowski Sums để xác định chướng ngại vật vận tốc là gì, sau đó sử dụng mô hình lập trình tuyến tính (như Thuật toán Simplex ) để xác định điểm gần nhất để v_ptránh chướng ngại vật vận tốc. Ngoài ra, mã để tránh va chạm có sẵn cho sự nhìn chăm chú của bạn và đã được chuyển sang C # để được sử dụng trong các công cụ trò chơi như Unity. Kỹ thuật này đã được sử dụng ít nhất trong Warhammer 40.000: Space Marine , và có thể các trò chơi khác .

Tôi không biết các đơn vị của bạn hoạt động như thế nào nhưng tôi cho rằng chúng giống như một cỗ máy nhà nước:

Trạng thái có thể

• Chạy đến (x, y, z)
• Tham gia (địch_id)
• Thu thập ressource (ressource_id)

Nếu bạn chú ý đến cách starcraft tiếp cận vấn đề này, bạn sẽ thấy rằng:

1. Nếu có không gian để di chuyển theo một hướng, người lái xe di chuyển theo hướng đó.
2. Nếu không có không gian, thiết bị sẽ di chuyển để tạo khoảng trống
3. Nếu đơn vị cần di chuyển để tạo không gian đã có lệnh, nó sẽ giữ lệnh, nhưng sửa đổi nó một chút để cuối cùng thực hiện.

Đây là kịch bản 1:

Tôi có không gian để đi đến đó không? Đúng ? Rôi đi

Kịch bản 2:

Tôi có không gian để đi đến đó không? Không Này, bạn có thể tạo không gian cho tôi không, bạn đang chặn tôi. Tôi đã có một lệnh để di chuyển foward nhưng tôi sẽ ở lại với bạn.

Vì vậy, những gì bạn sẽ cần phải thực hiện:

• Các đơn vị phải nhận thức được môi trường xung quanh
• Các đơn vị phải có cách để liên lạc với nhau
• Bạn phải thực hiện một cách để tiếp tục thực thi một lệnh trong khi thực hiện một đơn vị khác

Một cách để làm điều đó là để các đơn vị hình thành tự động và để chúng cố gắng ở một vị trí tương đối với trung tâm của đội hình . Sau đó, thay vì di chuyển từng đơn vị riêng lẻ di chuyển trung tâm của đội hình xung quanh.

Đây là một cách cơ bản để làm điều đó bằng cách sử dụng đội hình hộp và lò xo đơn giản để giữ các thiết bị ở vị trí thích hợp:

// Defines a phalanx (box) formation
class Formation
    // Center of the box in the world
    Position center;
    // Width in # of units
    int width;
    // Height in # of units
    int height;
    // Space between units
    float scale;
    // How much force units will apply to stay near
    // their assigned spot.
    float springforce;

    // Return a position of a unit at the given row and column
    // Todo: add a rotation to this formation so it can rotate when moving.
    Position GetUnitPhalanxPosition(int row, int column)
        return new Position(center.X + column * scale - width * scale /2, 
                            center.Y + row * scale    - height* scale / 2);

// Represents a simple point object with a velocity and position;
// it belongs to a formation.
class Unit
    Position pos;
    Velocity vel;
    Formation formation;
    // What's our assigned spot in the formation?
    int row;
    int column;

    void Update(float dt)
        // Get the desired target position in the formation
        Position target = formation.GetUnitPhalanxPosition(row, column);
        // Apply a spring force toward the position (todo: you might want to damp this)
        vel += (target - position) * dt * formation.springforce;
        // Move along the velocity vector.
        pos += vel * dt;

Tôi biết một số người cau mày khi bán phá giá liên kết, tuy nhiên tôi đã tìm thấy Cách tiếp cận dựa trên lĩnh vực tiềm năng đa tác nhân cho các trò chơi chiến lược thời gian thực (ISBN 976-91-7295-160-0) là một bài báo rất sáng sủa, và nó rõ ràng truyền tải nhiều hơn tôi có thể giải thích. Bài viết khám phá bằng cách sử dụng các trường tiềm năng nhân tạo (một khái niệm bắt nguồn từ robot), để tạo điều kiện tránh va chạm cục bộ trong bối cảnh phát triển trò chơi.