1.4 AI 練習實例：遮蔽建築效果

troytroytroy

前言：

在製作傭兵的歲月裡的某一天，(帥氣的)哈羅德在QQ上問了一個問題：可否用1.4的AI寫出類似以下的判斷語句，這裡我用一個生活化的例子來說明：

在遙遠的未來，狂熊終於交了一個女友。

但是這個女友相當霸道，不准狂熊繼續打帝國和上翔鷹。

可憐的狂熊只好在女友視線看不到的地方打帝國。

一日，這對情侶來到一個環型的公園，

公園中間樹木茂盛，看不到對面。

狂熊就趁這個機會逃到了對面：

A:狂熊女友，B:狂熊

現在狀況是：因為中間樹木茂密遮住視野的關係，狂熊女友看不到狂熊

但是萬一狂熊或是他女友移動了相對位置，造成狂熊和女友間沒有遮蔽物：

那麼狂熊就會被女友發現，再也不能玩帝國了。

這就是(帥氣的)哈羅德當時所問的問題核心。雖然他當時沒有想到這麼完美的例子。

當時Ru和我提出了不同的想法，而我簡略的動手寫了一下AI來測試。當時的效果並不太理想，加上因為在趕火十一截止的關係，最後不了了之。因此這個想法一直到現在才發表出來。我必須強調的是，這個AI語句可能還有相當大的改進空間，所以也許有更多戰役制作者看完後可以嘗試改良。

(本文基礎建立於條頓武士的[教程] 闪闪发光新时代——翔鹰1.4版 新AI效果示例（第二弹）一文。請初學者先學習該文內容再閱讀本文。此外，本文需要一些基礎數學知識。國小學生可以請教年長的朋友關於其中的知識，以達到寓教於樂的雙重效果。)

想法：

我的想法如下：我們先假設中間的遮蔽物(綠色區域)為圓形，圓心為P，半徑為1單位。並同時假設狂熊位置為Q、狂熊女友位置為R。則我們可以假設三角形PQR的各邊為A、B和C，如下面的簡圖所示：

對於Q點而言，除非R落入下圖所畫的灰色區域，不然必定會被R察覺：

因此Q被R"發現"的充要條件為：1. 角PQR>角PQS 或 2. QR<QS。假設角PQR=θ1、角PQS=θ2，則θ1>θ2在皆為銳角的條件之下，當且僅當

cosθ1< cosθ2;

因此使用餘弦定理加上AI的計算距離語句，我們就可以寫出這個AI。

AI碼：

下面這一段是AI碼，我會逐一解說每段的意義。以下我們假設這堆障礙物的半徑為2格(設為一格會有點問題，這我們之後在予以討論)。原始碼如下

(defconst position-object 12) (defconst P-1 100) (defconst P-2 101) (defconst Q-1 102) (defconst Q-2 103) (defconst R-1 104) (defconst R-2 105) (defconst Asq 201) (defconst Bsq 202) (defconst Csq 203) (defconst ABsq 204) (defconst AXsq 205) (defconst nu-1 206) (defconst nu-2 207) (defconst k-1 208) (defconst k-2 209) 复制代码

我們一段段來看：首先第一段是定義一些變數：

(defconst position-object 12) (defconst P-1 100) (defconst P-2 101) (defconst Q-1 102) (defconst Q-2 103) (defconst R-1 104) (defconst R-2 105) (defconst Asq 201) (defconst Bsq 202) (defconst Csq 203) (defconst ABsq 204) (defconst AXsq 205) (defconst nu-1 206) (defconst nu-2 207) (defconst k-1 208) (defconst k-2 209) 复制代码

(P-1,P-2) 為 P 點座標，(Q-1,Q-2)為Q點座標，(R-1,R-2)為R點座標。我們要計算的cosθ1根據餘弦定理為

cosθ1=(A^2+B^2-C^2)/2AB;

另一方面，由於cosθ2可以直接由直角三角形QPS得到，我們有

(cosθ2)^2=A^2-4/A^2。

這裡一個小問題是，1.4的AI只能記憶整數，因此像是除法這類會造成小數的運算都必須避免。因此我們假設

Asq=A^2;

Bsq=B^2;

Csq=C^2;

ABsq=(2AB)^2;

AXsq=A^2;

nu-1=A^2-4；

nu-2=(A^+B^2-C^2)^2；

k-3=A^2-4=QS距離;

則不等式 cosθ1> cosθ2的充要條件為 nu-2/ABsq > nu-1/AXsq。為了避免除法，兩邊通分得到：

(nu-2)*(AXsq)>(nu-1)*(ABsq)。

我們假設式子兩邊的量為k-1和k-2。這就是這一段代碼的變數定義。

(defrule (true) => (set-goal 1 0) (disable-self) ) (defrule (true) => (up-set-target-by-id c: 0) (up-get-point position-object P-1) (up-set-target-by-id c: 1) (up-get-point position-object Q-1) (up-set-target-by-id c: 2) (up-get-point position-object R-1) ) (defrule (true) => (up-get-point-distance P-1 Q-1 Asq) (up-get-point-distance Q-1 R-1 Bsq) (up-get-point-distance P-1 R-1 Csq) ) (defrule (true) => (up-modify-goal ABsq g:= Asq) (up-modify-goal ABsq g:* Bsq) (up-modify-goal ABsq g:* ABsq) (up-modify-goal ABsq c:* 4) (up-modify-goal Asq g:* Asq) (up-modify-goal Bsq g:* Bsq) (up-modify-goal Csq g:* Csq) ) 复制代码

這一段是在計算Asq、Bsq、Csq。首先，(set-goal 1 0)這一段是在設置默認狀態，不懂的可以參考條頓武士的那篇文章。第二段是記憶 P、Q、R的座標。然後 "(up-get-point-distance P-1 Q-1 Asq)" 是指把P到Q的距離記錄為Asq。到此為止都是根據參考條頓武士的文章直接應用。


現在，記得我們的Asq是A平方。所以我們記得在最後必須再把這些數值都平方一遍。ABsq則是(2AB)^2，所以就是如下運算：

(up-modify-goal ABsq g:= Asq)

(up-modify-goal ABsq g:* Bsq)

(up-modify-goal ABsq g:* ABsq)

(up-modify-goal ABsq c:* 4)

(defrule              (true) => (up-modify-goal nu-1 g:= Asq) (up-modify-goal nu-1 g:+ Bsq) (up-modify-goal nu-1 g:- Csq) (up-modify-goal nu-1 g:* nu-1) (up-modify-goal nu-2 g:= Asq) (up-modify-goal nu-2 c:- 4) (up-modify-goal AXsq g:= Asq) ) 复制代码

這段很容易理解，基本上我們以經有所有nu-1、nu-2 所需要的數值了，只要計算即可。然後，把k-1、k-2計算出來並且比較大小，最後記得考慮QS與QR的距離關係，也就是k-3與Bsq的大小關係。(cc-add-resource ... )只是用於外部觸發方便，等到需要製做戰役時可以用這些資源編寫觸發。

結語：

這個AI目前還有許多可以探討的層面。有一個方面是"區域可否再縮小"。這個我覺得很難，原因是因為AI記算距離仍舊以格為單位。因此小範圍的情況下在一格範圍裡的資訊對於AI來說是沒有差別的。但是在玩家眼中可能有非常大的差距。

附上狂熊與女友的小劇場，用上述AI製成的小演示場景。

troytroytroy

感謝一竅不開找到一個距離檢測的問題，已修正。
祝狂熊幸福。以上AI碼可以自由取用，版權沒有，抄襲不究。

狂~劇情狂

為什麼又是我中槍……
除了 set-goal 1 和 di 外, 其他似乎都應該用 up-modify-goal g:=

一窍不开

如果只是比较k-1与k-2的大小的话，完全可以用(up-compare-goal k-1 g:< k-2)替代加减步骤。

还有就是楼上狂叔说的小问题，以及似乎有一点小小的计算错误？

我试着改了改，并且加上了距离检测，弄成了完整的AI，或许可以参考一下？(并未测试，并且默认狂叔不会躲在树林里打帝国)

(defconst position-object 12) (defconst P-1 100) (defconst P-2 101) (defconst Q-1 102) (defconst Q-2 103) (defconst R-1 104) (defconst R-2 105) (defconst A 201) (defconst B 202) (defconst C 203) (defconst AB 204) (defconst nu-1 206) (defconst nu-2 207) (defconst k-1 208) (defconst k-2 209) (defconst tan 300) (defrule         (true) =>         (set-goal 1 0)         (disable-self) ) (defrule         (true) => (up-set-target-by-id c: 0) (up-get-point position-object P-1) (up-set-target-by-id c: 1) (up-get-point position-object Q-1) (up-set-target-by-id c: 2) (up-get-point position-object R-1) ) (defrule         (true) => (up-get-point-distance P-1 Q-1 A) (up-get-point-distance Q-1 R-1 B) (up-get-point-distance P-1 R-1 C) ) (defrule         (true) => (up-modify-goal AB g:= A) (up-modify-goal AB g:* B) (up-modify-goal AB g:* AB) (up-modify-goal A g:* A) (up-modify-goal B g:* B) (up-modify-goal C g:* C) ) (defrule         (true) => (up-modify-goal nu-1 g:= A) (up-modify-goal nu-1 g:+ B) (up-modify-goal nu-1 g:- C) (up-modify-goal nu-1 g:* nu-1) (up-modify-goal nu-2 g:= A) (up-modify-goal nu-2 g:+ A) (up-modify-goal nu-2 c:- 2) (up-modify-goal nu-2 g:* nu-2) ) (defrule         (true) => (up-modify-goal k-1 g:= nu-1) (up-modify-goal k-1 g:* A) (up-modify-goal k-2 g:= AB) (up-modify-goal k-2 g:* nu-2) ) (defrule         (true) =>         (up-modify-goal tan g:= A)         (up-modify-goal tan c:- 1) ) (defrule         (goal 1 0)         (or                 (up-compare-goal k-1 g:< k-2)                 (up-compare-goal B g:< tan )         ) =>         (chat-to-all "Be DETECTED!")         (cc-add-resource gold 1)         (set-goal 1 1) ) (defrule         (goal 1 1)         (up-compare-goal k-1 g:>= k-2)         (up-compare-goal B g:>= tan ) =>         (chat-to-all "In the shadow...")         (cc-add-resource wood 1)         (set-goal 1 0) ) 复制代码

当然如果是方形的建筑这个AI就不适用了，还需要另建模型。

拔山盖世

这个未来，遥不可及啊，23333

Howerds

非常不错！理论上实现的算法有很多，比如检测圆心到两人连线的距离小于半径，也是挺复杂的，不过最关键的是“精确度”的问题，ai貌似是四舍五入到个位的……我觉得最好是能找到精确度最高的算法（不知道理论可不可行）……

258791

Howerds 发表于 2016-3-23 13:46
非常不错！理论上实现的算法有很多，比如检测圆心到两人连线的距离小于半径，也是挺复杂的，不过最关键的是 ...

昨晚玩海与山差点玩通宵，惊为天作，给萌萌哒的作者点赞

troytroytroy

258791 发表于 2016-3-23 15:32
昨晚玩海与山差点玩通宵，惊为天作，给萌萌哒的作者点赞

哈羅德先生、哈羅德先生，請到七樓櫃台領回你走失的粉絲 @Howerds

弗兰

实在太屌

troytroytroy

是不是寫太難都乏人問津。

雨果

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