前言

今天给大家分享的是行为树实战训练营。我们会以空洞骑士的BOSS AI为例，为大家介绍行为树的系统实现

行为树，在游戏行业当中是我们实现游戏AI的一种方式。除此之外，我们还可以使用最简单的如：switch case、 if else实现最基本的游戏AI；复杂一点，我们可以使用状态机、分层状态机来实现游戏的AI

【资料图】

行为术在游戏AI的实践实现上，有它自己的优势。我会给大家分别介绍，各种游戏AI的实现方式。给大家做一个清晰的比较，帮助大家去选择适合自己游戏项目的游戏AI实现方式。

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行为树详解

行为树：以模块化方式描述任务之间的切换

所谓的行为树，就是把一个怪物的行为拆分成若干个子行为。比如说，一个怪物的行为，拆分成攻击和巡逻等

详细的案例分析，请参考行为树实战训练营视频公开课

行为树的节点类型

行为树是由一个一个的节点构成的。我们对每一个节点赋予一定的功能。行为树的节点可以分成两大类：

控制节点

一棵行为树，所有的控制节点都是这棵行为树上的做非叶子节点

把行为树看成是一棵树，顶端的节点是树根，所有下方的绿色节点可以看作是树枝或者树干，灰色节点是叶子节点，所有的树枝或者是树干节点，我们都叫它控制节点

控制节点在行为树里面又可以分成两类，一类叫做组合节点，另外一类叫做条件节点

动作节点：

叶子节点相当于一棵树上的树叶，我们知道树叶是不会再分叉，它是这个整棵树的最末梢的节点

叶子节点代表了程序当中一个个的动作

行为树要点

行为树是由节点构成的，每个节点要想运作起来，它都必须要要有一个节点的状态，每个节点都必须处于处于三个状态之一:

Running，表示程序正在执行这个节点

Success，每个节点它可能会有一个执行结束，比如巡逻状态，目标从a点走到B点，如果已经走到B点，那么这个状态就是处于一个成功的状态

Failure，有一些节点是用来执行判定的。它可以判定当前这个角色是否看见敌人，如果看见，就是成功；如果没看见，就是处于失败状态

在真正的开发行为树的时候，我们通常不会直接使用那些现成的行为树节点，而是要对行为节点进行定制，在我们的训练营里面会带领大家去定制一个一个的行为树节点

节点可以进行组合，比如要完成一个NPC的一个攻击的AI

它需要先有一个检测节点检测附近是否有可以攻击的目标

当出现目标，需要追击这个目标，当目标处于可攻击范围，要对目标释放技能

一个组合节点，它包括了检测目标，移动到目标，实施攻击，三个子节点构成

3. 组合节点是怎样执行的？

组合节点执行的顺序：

从左到右

Priority/Random  Selector除外

行为树常用控制节点简介

顺序节点

每一个节点，它都有运行成功或失败的状态，如果第一个节点运行成功了，它就会按照顺序去执行第二个节点，如果第二个节点也运行成功了，它就会执行第三个节点，如果这三个节点都执行成功了，那么就说明这个顺序节点执行成功

顺序节点的应用

当要实现的逻辑需要按照顺序执行时

顺序节点的逻辑关系类似于C/C++程序里面的与运算

2. 选择节点

相当于逻辑运算的或运算

如果选择节点当中的某个节点执行失败了，它会不会造成选择节点失败？

不会造成选择节点失败

如果第一个节点执行失败了，它会继续运行第二个节点；第二个节点如果运行失败，也不会造成选择节点失败，它会运行第三个节点

三个节点里面，当有一个节点运行成功，就说明这个选择节点的运行是成功的

3. 并行节点

程序当中同时执行多个行为的行为就是并行行为，这个时候可以用定型节点进行执行。当有N个子节点时可以通过添加一个并行节点，让他们并行执行

4. 装饰器节点

装饰节点，可以理解成一个修改节点。它会对一个节点的行为进行修改

类似于程序当中的否运算，比如原本一个节点的运行结果是成功，当给它做一个修饰节点之后，可以反转节点，把一个运行成功的节点反转成运行失败

装饰节点除了可以反转节点外，还可以重复执行节点，重新尝试节点，然后超时节点，强制失败节点

行为树实战

请用行为树实现以下敌人AI

当敌人看见玩家：

敌人进入追击状态

当敌人看不见玩家：

敌人进入巡逻状态

应该如何实现？

首先Entry表示敌人状态机的入口，然后进入到这个的selector

选择器，相当于或运算，如果前面的节点执行失败，那么就执行后面的节点，不会造成整个这个节点全部执行失败

节点的执行是按照优先级，从左往右排部的，首先它会执行左边Sequence顺序节点

顺序节点必须要一个一个执行，前面的执行成功才执行，如果前面的执行不成功，那么这个顺序节点就执行失败

数据节点执行失败，那么选择器节点就会选择另外一个分支来进行执行。

敌人的行为数假设为行为数，那么程序会怎么走呢？

首先选择器开始，走左边分支走到顺序节点，判定是否发现敌人，如果发现了，就会顺序的执行追击功能

如果没有发现敌人，那么这个顺序节点就执行失败了，执行失败以后就返回回去，然后选择器就会选择巡逻状态来进行执行

2. 行为树看上去一切都很完美，是否是这样？

如果在这个行为书里面，我们不做特殊处理，那么当前面Sequence顺序节点分支没有发现这个敌人，那么sequence这个分支执行失败了。那么选择器就会选择右边节点进入巡逻节点，进入巡逻节点以后，它就会卡死在这个状态永远跳不出

即使在巡逻状态，也要执行左边这个分支。发现敌人节点的检测工作要一直执行，并且这个节点状态为true的时候，按顺序能够把巡逻节点给中断掉。让它中断掉再切回到顺序节点，发现敌人以后进入到追击状态

完美的行为树

必须能在巡逻和追击节点之间正常的切换

节点之间的切换需要利用行为树组合节点的ConditionAbort，中断机制

组合节点的中断机制

四种中断类型

None：不会产生中断

Self：当前组合任务还没运行完，所有子任务的OnUpdate会继续运行，检测是否发生中断

Lower Priority：同层且比自身优先级低级的任务还没运行完，所有子任务的OnUpdate会继续运行，检测是否发生中断

Both：Self+Lower Priority

请用行为树实现以下敌人AI

需要在行为树的Sequence节点设置打断，并且打断类型是Both

设置Both后就能满足行为树在追击和巡逻之间切换。具体可以分成两种情况来讨论：

看见敌人时：

行为树会执行黄色的分支，选择器选择左边Sequence节点，因为发现敌人因此进入到追击状态。

由于Self可以打断自身，它会一直不停的监控这个发现敌人这个条件节点。当这个条件节点为假时，Sequence节点可以打断自身的追击节点的执行，使Sequence节点进入失败状态，从而就进入到巡逻状态

看不见敌人时：

由于看不见敌人，发现敌人就为假，会造成Sequence失败，于是进入到巡逻状态

由于Sequence节点设置了Both，因此既能监控也可以打断自身的子节点追击，同时还可以打断比它低优先级的巡逻

节点会持续的监控是否会发现敌人，当敌人被发现的时，它会打断sequence右边比它低优先级的巡逻节点从而进入到追击状态

3. 中断类型设置Both后，左侧分支在看见敌人的情况下可以打断追击进入巡逻；在看不见的情况下可以打断巡逻，进入追击，这样就能实现一个完美的行为数

小测验

若将Sequence节点的中断类型设置为Lower Priority会有什么问题？

这个问题就不提供答案了，如果大家有什么不明白地方可以加一下文末的Alice老师，然后进群讨论，或者加我为好友讨论问题都是可以的

注意

Conditional Abort，只能由条件节点发起

Conditional Abort可以被任何的组合节点获取

行为树的优缺点

优点

易于理解并且可以使用可视化编辑器进行创建

很大的灵活性，非常强大，并且非常容易对其进行更改

能够创建由简单任务组成的非常复杂的任务，而不必要担心简单任务是如何实现的

每个行为逻辑互不影响，行为模块间的耦合度相对较低

2. 缺点

行为树的选择并不是最优的，结果也不一定是我们想要的。而且决策每次都要从根部往下判断行为节点，比状态机要耗费时间。每次决策都要经过大量的条件判断语句，会变得非常慢

如果AI对象就只有3个或以下数量的状态，用行为树设计的话，计算量会更大，反而会更耗费性能

面试与进阶

当面对一个客户端开发，包括服务器开发，因为游戏的AI也可以写在服务器上

如果是状态同步的游戏，写在服务器上，如果是真同步的游戏，是写在客户端上面

关于状态同步和帧同步的内容，我们的V I P课程里主程进价的项目框架是同时支持这两种数据同步模式的教学

2. 在我们进行面试和这个进阶的商业项目的应用开发的时候，我们需要去根本从根本上去理解底层，够熟练的运  用行为树：

理解行为树底层原理

能熟练运用行为树

能熟练拓展行为树节点

能熟练增加行为树节点

阅读过至少一种行为树系统源码

能够自己实现行为树框架

基于行为树的AI框架

3. 行为树的底层原理，我会在我们的VIP课程里面做行为树的源码解析，感兴趣的同学可以添加文末Alice老师的联系方式，并加入到我们的VIP课程当中去

写在最后

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