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教你做游戏:浅谈 Roguelike 游戏中的算法

教你做游戏:浅谈 Roguelike 游戏中的算法

来自 RogueBasin 的 Roguelike 游戏开发文章与资料整合

Bozar

PC
本文系用户投稿,不代表机核网观点

从怎样学习算法开始

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!

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:

  1. 每个人物每轮回复 X 点能量。
  2. 轮到该人物时,只要他的能量超过阈值 Y,就能持续行动。
  3. 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:

  1. 让怪物逼近或逃离玩家人物。
  2. 让怪物走向特定目标(比如收集宝藏)。
  3. 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:

  1. 生成墙壁和地板。
  2. 添加不可活动的对象:地形,陷阱,楼梯,宝藏等等。
  3. 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。

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。

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!

图 3:“你到底想说什么?”“P5 天下第一!”
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