unity-game-engine - Unity即时模拟游戏

Question

我正在寻找一种模拟游戏直到输赢的方法，以输入蒙特卡罗树搜索算法。

我的游戏是一款回合制、基于图 block 的战术角色扮演游戏，类似于《最终幻想战略版》、《火焰纹章》等。

这个想法是人工智能将执行数千次比赛(或直到达到阈值)，直到他们确定最佳的下一步行动。

模拟

每个人工智能和玩家代理都会做出随机有效的移动，直到游戏结束。

为什么要进行 MCTS 模拟？为什么不是最小最大？

出于以下几个原因，我需要尽可能接近真实地模拟游戏:

1. 将游戏状态编码为低维结构是不可能的，因为大多数 Action 都与碰撞体和射线等 Unity 结构紧密耦合。
2. 在不了解之前的 Action 的情况下，静态评估前进 X 步的游戏状态即使不是不可能，也是相当困难的。因此，我需要在游戏状态上按顺序执行每个 Action ，以在评估任何内容之前生成下一个游戏状态。

扩展第 2 点: 使用简单的最小最大方法，并通过查看所有玩家的当前健康状况等静态评估游戏状态，虽然有用，但并不准确。 因为并非每项行动都会立即改变健康状况。

示例:

这会在 2 回合内产生更高的(最大伤害):

1. 移动到玩家前面，攻击 -> 移动到玩家后面，攻击

或者

移动到玩家面前，使用攻击增益 -> 攻击造成 x4 伤害

在这个例子中，最小最大方法永远不会导致第二个选项，即使它在 2 回合内造成更多伤害，因为它对 buff 移动的静态评估导致 0，甚至可能是负值。

为了选择第二个选项，它需要保留先前操作的知识。 IE。它需要几乎完美地模拟游戏。

当我们添加其他元素时，例如:舞台陷阱、可破坏的环境和状态效果。使用静态评估几乎变得不可能

我尝试过的

时间.timeScale

这使我能够加快物理和其他交互的速度，这正是我所需要的。 但是 - 这是一个全局属性，因此当人工智能“思考”时，游戏会在几分之一秒内以超快的速度运行。

提高 NavMesh 代理的速度

我的所有 Action 都发生在导航网格上 - 因此使这些 Action “即时”的唯一可感知的方法是提高速度。这是有问题的，因为移动速度不够快 - 并且由于速度增加而导致物理问题，有时角色会失去控制并飞出 map 。

---

这里是我的(正在积极开发的)游戏的屏幕截图，供引用。

 问题

我需要的是一种能够非常快速地“玩”我的游戏的方法。

我只需要能够在每次 AI 移动之前快速有效地运行这些模拟。

我很乐意听到有一些经验的人做类似的事情 - 但任何意见将不胜感激!

谢谢

Answer 1

构建核心机制的抽象模型

为了让某些东西快速运行，我们需要它简单 - 这意味着将游戏剥离到其基 native 制，并代表它(并且仅此而已)。

那么，这是什么意思呢？好吧，首先我们有一个基于图 block 的世界。一个简单的表示是 Tile 对象的 2D 数组，如下所示:

/// <summary>
/// This gameworld is 20x20 tiles
/// </summary>
public Tile[,] Tiles = new Tile[20,20];

世界上无法到达的地方 - 例如因为房间不是矩形的或者有非交互式家具挡住了 - 该数组中可以简单地为空值。

接下来，角色会在这些图 block 上移动。每个角色也有生命值:

public class Character {
    /// <summary>
    /// The tile this character is on.
    /// </summary>
    private Tile _currentLocation;

    /// <summary>
    /// The tile this character is on.
    /// </summary>
    public Tile CurrentLocation{
        get{
            return _currentLocation;
        }
        set{
            if(_currentLocation != null)
            {
                _currentLocation.Occupier = null;
            }
            _currentLocation = value;
            _currentLocation.Occupier = this;
        }
    }

    /// <summary>
    /// Its HP
    /// </summary>
    public float Hitpoints = 100f;

    public void SetLocation(Tile newLocation){
        CurrentLocation = newLocation;
    }

}

我们可以制作更专业的角色变体，例如具有特殊属性的 class Hero : Character，但我们暂时忽略它。

上面的 CurrentLocation 也会更新图 block - 为了提高速度，它有助于了解哪个角色站在特定图 block 上，因此这里有一个图 block 类:

public class Tile{
    public Character Occupier;
    public int X;
    public int Y;
}

好吧，让我们来举例一个世界 - 为了简单起见，这个世界是矩形的，因此所有图 block 都已填充:

for(var x=0;x<20;x++){
    for(var y=0;y<20;y++){
        Tiles[x,y] = new Tile(){X = x, Y = y};
    }
}

我们将在特定位置拍下 2 个角色:

var badGuy = new Character();
badGuy.CurrentLocation = Tiles[3,4];

var hero = new Character();
hero.CurrentLocation = Tiles[9,9];

从这一点来看，我们有了一个非常简单的世界模型。例如，我们可以通过检查Tiles[x,y].Occupier来询问它在tile x,y处有什么。从这里开始，您开始将机制添加到模型中 - 例如，这可能是某种 aTile.Attack(AttackType.IceBlast) 方法:

public void Attack(AttackType type, Character attackedBy){
    // impacts type.Range tiles around this one, dealing damage to each Occupier.
    // Get a neighbouring tile via e.g. yourReferenceToTheTilesArray[X+1, Y].
}

重要的是，游戏随后被修改为仅反射(reflect)模型 - 这样模型总是准确的，因为它驱动游戏并且是伤害量等的真正来源。您可以向其中添加事件，因此当调用上述 Attack 方法时，会触发一些 OnAttack 处理程序，然后在整个游戏运行时触发动画。

这样的模型可以作为独立的 C# 程序运行，完全在 Unity 之外运行，能够每秒生成数百万圈以用于测试或 AI 训练目的。