aicommon.c

VC游戏编程： 主要讲的是游戏中的人工智能 对应的英文书名是 《AI for Game Developers Example Programs》 有中译本。

#include "Toolbox.h"
#include "AICommon.h"
	
	TWindow							tbWindow;
	ai_World						MainWorld;
	ai_Entity						entityList[kMaxEntities];
	
	TBitmap							terrainBMP;
	TBitmap							objectsBMP;
	TBitmap							objectsMaskBMP;
	TBitmap							offscreenBMP;

	TRect								unitRect;
	TRect								humanRect;
	TRect								trollRect;
	TRect								treeRect;

	TRect								terrainRect[kMaxTiles];
	TRect								screenRect;
	TRect								destRect[kMaxRows][kMaxCols];
	TBoolean						terrainBackup[kMaxRows][kMaxCols];
	
TBoolean	terrain[kMaxRows][kMaxCols]={
		1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,2,2,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,3,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
		1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1
	};

// ----------------------------------------------------------------- //
ai_Entity::ai_Entity()
// ----------------------------------------------------------------- //

{
	int					i;
	
	for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
		{
			entityList[i].row=-1;
			entityList[i].col=-1;
			entityList[i].type=-1;
			entityList[i].state=-1;
			entityList[i].startRow=-1;
			entityList[i].startCol=-1;
			entityList[i].endRow=-1;
			entityList[i].endCol=-1;
			entityList[i].target=-1;
			entityList[i].timeToMove=0;
		}

	entityList[0].New(kHuman,kPlayer,3,10,0,0);
	entityList[1].New(kTroll,kPatrolling,12,10,18,8);
	
	for (i=2;i<kMaxEntities;i++)
		entityList[i].New(kTree,kStatic,tb_Rnd(0,kMaxRows-1),tb_Rnd(0,kMaxCols-1),0,0);
		
}

// ----------------------------------------------------------------- //
ai_Entity::~ai_Entity()
// ----------------------------------------------------------------- //

{

}

// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_Entity::ResetPatrol(void)
// ----------------------------------------------------------------- //

{	
	int			i;
	
	state=kPatrolling;
	startRow=2;
	startCol=2;
	endRow=18;
	endCol=8;
	row=startRow;
	col=startCol;

	pathPtr=0;
	for (i=0;i<kMaxPathLength;i++)
		{
			pathRow[i]=-1;
			pathCol[i]=-1;
		}
	pathRowTarget=-1;
	pathColTarget=-1;
}

// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_Entity::StartChase(void)
// ----------------------------------------------------------------- //

{
	int								i;
	
	for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
		if (entityList[i].state==kPlayer)
			{
				state=kChasing;
				target=i;
			}
			
	pathPtr=0;
	for (i=0;i<kMaxPathLength;i++)
		{
			pathRow[i]=-1;
			pathCol[i]=-1;
		}
	pathRowTarget=-1;
	pathColTarget=-1;

}

// ----------------------------------------------------------------- //
int ai_Entity::DistanceFrom(int t)
// ----------------------------------------------------------------- //

{

	return (sqrt(((row-entityList[t].row) * (row-entityList[t].row)) + ((col-entityList[t].col) * (col-entityList[t].col))));
	
}

// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_Entity::New(int theType, int theState, int theStartRow, int theStartCol, int theEndRow, int theEndCol)
// ----------------------------------------------------------------- //

{
	int							i;
	
	type=theType;
	row=theStartRow;
	col=theStartCol;
	state=theState;
	startRow=theStartRow;
	startCol=theStartCol;
	endRow=theEndRow;
	endCol=theEndCol;

	pathPtr=0;
	for (i=0;i<kMaxPathLength;i++)
		{
			pathRow[i]=-1;
			pathCol[i]=-1;
		}
	pathRowTarget=-1;
	pathColTarget=-1;

	if (state==kChasing)
		for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
			if (entityList[i].state==kPlayer)
				target=i;

}

// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_Entity::nextStepToTarget(int *nextRow, int *nextCol)
// ----------------------------------------------------------------- //

{
	int	Ax=row;
	int	Ay=col;
	int	Bx=endRow;
	int By=endCol;
	int	step = 0;
	int dX = abs(Bx-Ax);
	int dY = abs(By-Ay);
	int	Sx = Ax;
	int	Sy = Ay;
	int Xincr, Yincr;
	
	if ((Ax==Bx) && (Ay==By))
		{
 			*nextRow=Ax;
 			*nextCol=Ay;
			return;
		}
		
	if (Ax > Bx) { Xincr=-1; } else { Xincr=1; }
	if (Ay > By) { Yincr=-1; } else { Yincr=1; }

	if (dX >= dY)
	{           
		int dPr 	= dY<<1;
		int dPru 	= dPr - (dX<<1);
		int P 		= dPr - dX;

		for (; dX>=0; dX--)
		{
     	if (step==1)
     		{
     			*nextRow=Ax;
     			*nextCol=Ay;
     			return;
     		}
      step++;
			if (P > 0)
			{ 
				Ax+=Xincr;
				Ay+=Yincr;
				P+=dPru;
			}
			else
			{
				Ax+=Xincr;
				P+=dPr;
			}
		}		
	}
	else
	{
		int dPr 	= dX<<1;
		int dPru 	= dPr - (dY<<1);
		int P 		= dPr - dY;
		for (; dY>=0; dY--)
		{
     	if (step==1)
     		{
     			*nextRow=Ax;
     			*nextCol=Ay;
     			return;
     		}
      step++;
			if (P > 0)
			{ 
				Ax+=Xincr;
				Ay+=Yincr;
				P+=dPru;
			}
			else
			{
				Ay+=Yincr;
				P+=dPr;
			}
		}		
	}		
	
}

// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_Entity::FollowPath(void)
// ----------------------------------------------------------------- //

{
	int			i;
	int			nextStep=-1;
	
	for (i=0;i<(kMaxPathLength-1);i++)
		if ((pathRow[i]==row) && (pathCol[i]==col))
			{
				nextStep=i+1;
				break;
			}

	if (nextStep>0)
		if ((pathRow[nextStep]>=0) && (pathCol[nextStep]>=0))
			{
				row=pathRow[nextStep];
				col=pathCol[nextStep];
			}
			
}

// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_Entity::BuildPathToTarget(void)
// ----------------------------------------------------------------- //

	{
	int nextCol=col;
	int	nextRow=row;
	int deltaRow=endRow-row;
	int deltaCol=endCol-col;
	int stepCol; 
	int stepRow;
	int currentStep;
	int fraction;

	for (currentStep=0;currentStep<kMaxPathLength;currentStep++)
		{
			pathRow[currentStep]=-1;
			pathCol[currentStep]=-1;
		}
	currentStep=0;
	pathRowTarget=endRow;
	pathColTarget=endCol;

  if (deltaRow < 0) stepRow=-1; else stepRow=1;
  if (deltaCol < 0) stepCol=-1;	else stepCol=1;
  deltaRow=abs(deltaRow*2);
  deltaCol=abs(deltaCol*2);

	pathRow[currentStep]=nextRow;
	pathCol[currentStep]=nextCol;
	currentStep++;
	if (currentStep>=kMaxPathLength)
		return;
		
	if (deltaCol > deltaRow) 
		{
			fraction = deltaRow * 2 - deltaCol;
			while (nextCol != endCol) 
				{
					if (fraction >= 0) 
						{
							nextRow += stepRow;
							fraction = fraction - deltaCol;
						}
					nextCol = nextCol + stepCol;
					fraction = fraction + deltaRow;
					pathRow[currentStep]=nextRow;
					pathCol[currentStep]=nextCol;
					currentStep++;
					if (currentStep>=kMaxPathLength)
						return;
			}
	  } 
	 else 
	 {
		fraction = deltaCol * 2 - deltaRow;
		while (nextRow != endRow) 
			{
				if (fraction >= 0) 
					{
						nextCol = nextCol + stepCol;
						fraction = fraction - deltaRow;
					}
				nextRow = nextRow + stepRow;
				fraction = fraction + deltaCol;
				pathRow[currentStep]=nextRow;
				pathCol[currentStep]=nextCol;
				currentStep++;
				if (currentStep>=kMaxPathLength)
					return;
			}
	  }
	} 
    
// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_Entity::ShowPath(void)
// ----------------------------------------------------------------- //

{
	int	i;

	for (i=0;i<kMaxPathLength;i++)
		if ((pathRow[i]>=0) && (pathCol[i]>=0))
      terrain[pathRow[i]][pathCol[i]]=kRed;
	
}

// ----------------------------------------------------------------- //
ai_World::ai_World()
// ----------------------------------------------------------------- //

{

	TRect				r;
	int					i;
	int					j;
	
	tb_InitializeToolbox();

	showPath=false;
	
	// offscreen buffer
	tb_SetRect(&screenRect,0,0,720,480);
	offscreenBMP=tb_CreateBitmap(&screenRect, -1, kScreenDepth);
	
	// terrain graphics
	terrainBMP=tb_CreateBitmap(&r, 128, kScreenDepth);

	// terrain graphics
	objectsBMP=tb_CreateBitmap(&r, 129, kScreenDepth);
	objectsMaskBMP=tb_CreateBitmap(&r, 130, kScreenDepth);
	
	tb_SetRect(&unitRect,1,1,49,63);
	tb_SetRect(&humanRect,1,1,49,63);
	tb_SetRect(&trollRect,50,1,98,63);
	tb_SetRect(&treeRect,99,1,147,63);

	tb_SetRect(&terrainRect[kGround],1,1,25,25);
	tb_SetRect(&terrainRect[kWater],26,1,50,25);
	tb_SetRect(&terrainRect[kBridge],51,1,75,25);
	tb_SetRect(&terrainRect[kRed],76,1,100,25);

	for (i=0;i<kMaxRows;i++)
		for (j=0;j<kMaxCols;j++)
			{
				tb_SetRect(&destRect[i][j],(24*j),(24*i),(24*j)+25,(24*i)+25);
				terrainBackup[i][j]=terrain[i][j];
			}

}

// ----------------------------------------------------------------- //
ai_World::~ai_World()
// ----------------------------------------------------------------- //

{

}


// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_World::UpdateWorld(void)
// ----------------------------------------------------------------- //
	
{
	int				i;
	int				j;
	int				newRow;
	int				newCol;
	int				tempRow;
	int				tempCol;
	int				showRowStart;
	int				showColStart;
	int				showRowEnd;
	int				showColEnd;
		
	for (i=0;i<kMaxRows;i++)
		for (j=0;j<kMaxCols;j++)
			terrain[i][j]=terrainBackup[i][j];

	if (showPath) // show the paths
		for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
			if ((entityList[i].state==kPatrolling)	|| (entityList[i].state==kPatrollingChasing) || (entityList[i].state==kChasing)) // only show paths for patrolling and chasing
				{
					if ((entityList[i].state==kPatrolling)	|| (entityList[i].state==kPatrollingChasing))// entity is patrolling
						{
							showRowStart=entityList[i].startRow;
							showColStart=entityList[i].startCol;
							showRowEnd=entityList[i].endRow;
							showColEnd=entityList[i].endCol;
						}
					if (entityList[i].state==kChasing)	// entity is chasing
						{
							showRowStart=entityList[i].row;
							showColStart=entityList[i].col;
							showRowEnd=entityList[entityList[i].target].row;
							showColEnd=entityList[entityList[i].target].col;
						}
					for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
						entityList[i].ShowPath();
				}

	// move entities
	for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
		{
		
			if (entityList[i].state==kPatrollingChasing)// entity is patrolling/chasing
				for (j=0;j<kMaxEntities;j++)
					if (entityList[j].state==kPlayer)
						if (entityList[i].DistanceFrom(j)<=kChaseDistance)
							entityList[i].StartChase();

			if ((entityList[i].state==kPatrolling)	|| (entityList[i].state==kPatrollingChasing))// entity is patrolling
				if (TickCount()>entityList[i].timeToMove)
					{	
						entityList[i].timeToMove=TickCount()+kEntitySpeed;
						entityList[i].nextStepToTarget(&newRow,&newCol);

						entityList[i].row=newRow;
						entityList[i].col=newCol;

						if ((entityList[i].endRow==newRow) && (entityList[i].endCol==newCol)) // reached destination
							{
								tempRow = entityList[i].endRow;
								tempCol = entityList[i].endCol;
								
								entityList[i].endRow=entityList[i].startRow;
								entityList[i].endCol=entityList[i].startCol;
							
								entityList[i].startRow=tempRow;
								entityList[i].startCol=tempCol;
							}
					}
		
			if (entityList[i].state==kChasing)	// entity is chasing
				if (TickCount()>entityList[i].timeToMove)
					{	
						entityList[i].timeToMove=TickCount()+kEntitySpeed;
						
						entityList[i].endRow=entityList[entityList[i].target].row;
						entityList[i].endCol=entityList[entityList[i].target].col;
					
						if (!((entityList[i].pathRowTarget==entityList[entityList[i].target].row) && (entityList[i].pathColTarget==entityList[entityList[i].target].col)))
							entityList[i].BuildPathToTarget();
						entityList[i].FollowPath();
						
					}

		}

	Redraw();
	
}

// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_World::KeyDown(int key)
// ----------------------------------------------------------------- //
	
{
	int							i;
	
	if (key==kUpKey)
		for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
			if (entityList[i].state==kPlayer)
				if (TickCount()>entityList[i].timeToMove)
					if (entityList[i].row>0)
						{
							entityList[i].row--;
							entityList[i].timeToMove=TickCount()+kPlayerSpeed;
						}
						
	if (key==kDownKey)
		for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
			if (entityList[i].state==kPlayer)
				if (entityList[i].row<(kMaxRows-1))
					if (TickCount()>entityList[i].timeToMove)
						{
							entityList[i].row++;
							entityList[i].timeToMove=TickCount()+kPlayerSpeed;
						}

	if (key==kLeftKey)
		for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
			if (entityList[i].state==kPlayer)
				if (entityList[i].col>0)
					if (TickCount()>entityList[i].timeToMove)
						{
							entityList[i].col--;
							entityList[i].timeToMove=TickCount()+kPlayerSpeed;
						}

	if (key==kRightKey)
		for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
			if (entityList[i].state==kPlayer)
				if (entityList[i].col<(kMaxCols-1))
					if (TickCount()>entityList[i].timeToMove)
						{
							entityList[i].col++;
							entityList[i].timeToMove=TickCount()+kPlayerSpeed;
						}

}

// ----------------------------------------------------------------- //
void ai_World::Redraw(void)
// ----------------------------------------------------------------- //
	
{
	int					i;
	int					j;
	TRect				objectDest;
	
	// draw terrain
	for (i=0;i<kMaxRows;i++)
		for (j=0;j<kMaxCols;j++)
			tb_CopyBitmap(terrainBMP,offscreenBMP,&terrainRect[terrain[i][j]],&destRect[i][j],false);

	for (i=0;i<kMaxEntities;i++)
		{
		
			if (entityList[i].type==kHuman)	// draw human
				{
					objectDest=unitRect;
					tb_OffsetRect(&objectDest,destRect[entityList[i].row][entityList[i].col].left-14,destRect[entityList[i].row][entityList[i].col].top-42);
					tb_CopyMaskBitmap(objectsBMP,objectsMaskBMP,offscreenBMP,&humanRect,&humanRect,&objectDest);
				}
			if (entityList[i].type==kTroll)	// draw troll
				{
					objectDest=unitRect;
					tb_OffsetRect(&objectDest,destRect[entityList[i].row][entityList[i].col].left-14,destRect[entityList[i].row][entityList[i].col].top-42);
					tb_CopyMaskBitmap(objectsBMP,objectsMaskBMP,offscreenBMP,&trollRect,&trollRect,&objectDest);
				}
			if (entityList[i].type==kTree)	// draw troll
				{
					objectDest=unitRect;
					tb_OffsetRect(&objectDest,destRect[entityList[i].row][entityList[i].col].left-14,destRect[entityList[i].row][entityList[i].col].top-42);
					tb_CopyMaskBitmap(objectsBMP,objectsMaskBMP,offscreenBMP,&treeRect,&treeRect,&objectDest);
				}		
		
		}
	
	tb_CopyBitmap(offscreenBMP,tbWindow,&screenRect,&screenRect,false);

}