浅谈 Roguelike 游戏中的算法

Bozar

撰写了文章 发布于 2018-08-29 10:57:26

浅谈 Roguelike 游戏中的算法

怎样学习算法

如果你以前没开发过 Roguelike 游戏，不妨去 RogueBasin 找到你熟悉的语言，阅读教程、使用现有的 API 制作一款最简单的游戏：

  • 玩家人物在长方形房间内移动，抵达向下的楼梯后，游戏胜利。
  • 楼梯的位置是随机生成的。除此以外，房间里还会生成位置随机、不会移动的敌人。
  • 玩家人物与敌人相邻时受到伤害并减少生命值。如果生命值低于 1，游戏失败。

你也可以参考更复杂一些的 Rune Hunter。

接下来要介绍许多 RogueBasin 的文章，但是在此之前，如果你也是野生程序员，没学过数据结构和算法，我推荐两本书：

第一本书从时间复杂度开始，穿插着讲解数据结构和算法，不需要数学知识，知识点都提及了、但是不深入。第二本书更仔细地讲解了怎样用 JavaScript 实现各种数据结构和算法。看完这两本书，欺负小朋友已经没问题了。

图 1：真是 HIGH 到不行啊！

图 1：真是 HIGH 到不行啊！

管理时间

Roguelike 开发中常用的工具有五种：管理时间，计算视野，寻路，生成地图和 AI。为了方便阅读，我在每节开头先列出文章，再做解释。

第一篇文章提供了三种时间管理系统，我推荐采用第三种能量系统，它的机制如下：

  • 每个人物每轮回复 X 点能量。
  • 轮到该人物时，只要他的能量超过阈值 Y，就能持续行动。
  • 每个行动消耗的能量不同。

那么，怎样轮流“唤醒”玩家人物和怪物，方便地插入新怪物、删除（死亡的）旧怪物？第二篇文章指出，对于使用能量的时间管理系统，其核心是一个双向链表。

计算视野

Shadowcasting（第一篇文章）挺复杂的，不过我知道的三个 API——libtcod（CPP），rot.js（JavaScript）和 RogueSharp（C#）——都能够计算视野。第二篇文章思路很巧妙，哪怕用不上也应该读一读。

寻路

我们可以把地图中的每个方格看作图（Graph）里的节点，以玩家人物所处位置为起点，用 Dijkstra 算法标记出每个节点到起点的距离，最后让怪物始终沿着距离减小的方向移动——也就是逐步逼近玩家人物。Brogue 开发者最早提出这个想法（第一篇文章），并指出这种方法有多种用途：

  • 让怪物逼近或逃离玩家人物。
  • 让怪物走向特定目标（比如收集宝藏）。
  • 让玩家人物自动探索未知区域。

第二篇文章详细解释了上述思路，第三篇讲解了怎样遍历节点并标记距离。

生成地图

生成地板和墙壁：

添加地形：

滚动地图：

粗略地说，生成一层地下城包括三个步骤，本文只提到前两个：

  • 生成墙壁和地板。
  • 添加不可活动的对象：地形，陷阱，楼梯，宝藏等等。
  • 添加可活动的对象：怪物。

深究下去，每个步骤都有很多门道。我觉得先用粗糙的技术把游戏做出来，然后慢慢打磨，适当控制开发难度比较好。

图 2：掌控大橘。

图 2：掌控大橘。

AI

这是一位作者写的系列文章，介绍了三种 AI：无状态 AI（Stateless AI），状态机 AI（State Machine AI）和演化 AI（Evolving AI）。前两种我理解，第三种实在看不太懂。

图 3：“你到底想说什么？”“P5 天下第一！”

图 3：“你到底想说什么？”“P5 天下第一！”

最后我想说，构思和技术好比游戏的两条腿，任何一条太超前了都不行。不过话说回来，各种奇思妙想哪怕用不上，看一看也令人愉悦。所以我的下一句话是——人的智慧是没有极限的，迪奥！

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