在 C# 中创建 AI 行为树 - 如何？

Question

我正在尝试使用 C# 创建“行为树”。

对于任何不知道的人来说，行为树基本上是一个可以围绕它构建人工智能的框架。有序列器、选择器、装饰器、复合动作和其他东西。

我找到了一个在 C# 中实现“行为树”的库，位于此处 (http:// code.google.com/p/treesharp/），但我无法理解如何实际使用它，因为没有可以借鉴的示例代码。这里有人可能会制作一些简单的示例代码来展示如何实际使用这个框架..或者也许您知道在 C# 中实现行为树的另一种方法？

非常感谢！

Answer 1

我刚刚查看了该实现，我发现自己想知道为什么相对简单的东西需要这么多代码。

从你所说的来看，你想要一种简单的方式来组成行为。我认为这里的行为是代理从状态到零个或多个动作的映射。您可以使用 C# lambda 非常轻松地对此进行建模。例如：

Action Selector(Func<bool> cond, Action ifTrue, Action ifFalse) {
  return () => { if cond() then ifTrue() else ifFalse() };
}

Action Sequencer(Action a, Action b) {
  return () => { a(); b(); }
}

树的叶子是简单的操作，可以执行适合状态的操作。您只需执行它即可“运行”一棵树。

如果您想变得更奇特，您可以参数化此方案以使状态显式化。

希望这有帮助。

---- 附录 ----

Jason 要求提供一个如何使用这种方法的示例，所以这里有一个简单的“AI”巡逻守卫示例（我假设 WorldState 对应于行为树生成时的环境描述）评估）：

Func<bool> ifPlayerIsInSight = () => ...true iff WorldState shows guard can see player...;

Action shootAtPlayer = () => { ...aim guard's weapon at player and fire... };

Func<bool> ifUnderFire = () => ...true iff WorldState shows guard hears player gunfire...;

Action takeCover = () => { ...guard runs for nearest shelter... };

Action walkBackAndForthGuardingDoorway = () => { ...default guard patrol behaviour... };

Action patrollingGuardBehaviour =
  Selector(ifPlayerIsInSight, shootAtPlayer,
    Selector(ifUnderFire, takeCover,
      walkBackAndForthGuardingDoorway));

要让守卫做某事，只需调用patrollingGuardBehaviour()。请注意，各种子操作和测试可以作为具有正确签名的方法来实现，而不是作为 lambda 内联。您可以向Selector 和Sequencer 添加其他组合器，例如用于并行活动。

Answer 2

看起来 TreeSharp 背后的开发人员之一 apocdev 有一些 使用 TreeSharp 进行某种魔兽世界玩家施法的代码。

这是一个片段：

public Composite CreateSpellCheckAndCast(string name)
{
    return new Decorator(
        ret => Spells.CanCast(name),
        new Action(ret => Spells.Cast(name)));
}

我不确定，但这里的用法似乎非常简单：Decorator 类看起来在尝试执行之前检查谓词 (Spells.CanCast)一些动作（Spells.Cast）。

因此，Composite 可能是一个可以执行多项操作的 Action，例如，预先检查谓词或按顺序执行多个操作。

apocdev 的博客 提到 < a href="http://aigamedev.com/open/articles/bt-overview/" rel="nofollow">行为树概述，链接到 序列，选择器和装饰器。

Answer 3

当 C# lambda 涉及闭包时，它们会变得昂贵，因为这将导致 BT 的每个帧/迭代都进行分配。
您可以使用黑板来避免关闭，但还有一种更简单的方法。

您可以使用短路条件运算符 && 和 || 来实现行为树。
这种方法如下所示：
https://github.com/eelstork

那么巡逻示例将如下所示：

Status Patrol()
    => (playerInSight && Shoot(player)) 
    || (underFire && TakeCover())
    || GuardDoorway();