Программирование игр для Windows. Советы профессионала

       

Конечный автомат, управляемый окружающей средой


Теперь наступает приятная часть. Мы можем создать КА, в котором состояний перехода представлены рядом переменных. Другими словами, мы управляем конечным автоматом с помощью самой игровой среды, в которой он находится, так же, как наш собственный мозг реагирует на окружающую обстановку.

Начнем создавать КА с того, что он будет случайным образом выбирать одно из нижеперечисленных состояний:

§          преследование;

§          уклонение;

§          случайное;

§          шаблон.

Но в настоящей игре для управления состоянием КА вместо случайных чисел было бы лучше привлечь саму игровую ситуацию. Ниже приведен пример КА действующего по обстоятельствам:

§          Если игрок близко, КА переключается в состояние Шаблон;

§          Если игрок далеко, можно заставить ПК охотиться за ним, используя состояние Преследование;

§          Если игрок обрушил на наше маленькое создание шквальный огонь, КА моментально переходит в состояние Уклонение;

§          Наконец, при любой иной ситуации КА отрабатывает состояние Случайное. Рисунок 13.5 демонстрирует подобное поведение конечного автомата.

Перейдем к программной реализации описанного КА. Мы не станем создавать сложное игровое пространство. Для демонстрации нам достаточно иметь чистый экран с парой точек, изображающих игрока и противника. Чтобы понять суть, этого вполне достаточно. Программа из Листинга 13.4 моделирует полет действительно назойливой мухи, которая буквально заедает игрока.



Листинг 13.4. Умная «Муха» (BFLY.C).

// ВКЛЮЧАЕМЫЕ ФАЙЛЫ /////////////////////////////////////

#include <stdio.h>

#include <graph.h>

#include <math.h>




// ОПРЕДЕЛЕНИЯ //////////////////////////////

#define STATE_CHASE    1

#define STATE_RANDOM   2

#define STATE_EVADE    3

#define STATE_PATTERN 4

// ГЛОБАЛЬНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ ///////////////////////

// Указатель на системную переменную, содержащую значение таймера.

// Содержимое этой 32-битовой ячейки обновляется 18.2 раза

//в секунду                  

unsigned int far *clock=(unsigned int far *)0х0000046C;

// Х- и Y-компоненты шаблонов траекторий, по которым

// будет двигаться "Муха"

int patterns_x[33[20]={1,1,1,1,1,2,2,-1,-2,-3,-1,

0,0,1, 2, 2, -2,-2,-1,0,

0,0,1,2,3,4,5,4,3,2,1,3,3,3,3,

2,1,-2,-2,-1,

0,-1,-2,-3,-3,-2,-2,

0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,1};

int patterns_y[3][20]={0,0,0,0,-l,-l,-l,-l,-l, 0,0,0,0,0,2,2,2,2,2,2, 1,1,1,1,1,1,2,2,2,2,2, 3,3,3,3,3,0,0,0,0, 1,1,1,2,2,-1,-1,-1,-2,-2, -1, -1, 0,0,0,1,1,1,1,1};

///////////////////////////////////

void Timer(int clicks)

{

//Эта функция использует значение таймера для формирования

// задержки. Необходимое время задержки задается в "тиках"

// интервалах в 1/18.2 сек. Переменная, содержащая 32-битовое

// текущее значение системного таймера, расположена

// по

адресу 0000:046Ch

unsigned int now;

// получить текущее время

now = *clock;

// Ничего не делать до тех пор. пока значение таймера не

// увеличится на требуемое количество "тиков".

// Примечание: один "тик" соответствует примерно 55мс.

while(abs(clock - now) < clicks){}

} // конец функции Timer

// ОСНОВНАЯ ФУНКЦИЯ /////////////////////////////////

void main(void)

{

int px=160,py=100,       // начальные координаты игрока

ex=0,ey=0;           // начальные координаты противника

int done=0,              // флаг окончания работы программы

doing_pattern=0,     // флаг выполнения шаблона

current_pattern,    // номер текущего шаблона

pattern element,     // текущая команда шаблона

select_state=0,          // флаг необходимости смены состояния

clicks=20,               // количество циклов, в течение которых



// сохраняется текущее состояние

fly_state = STATE CHASE; // "Муха" начинает с преследования

float distance;          // используется при расчете

// расстояния между игроком и "Мухой"

_setvideomode(_MRES256COLOR);

printf("    Brainy Fly - Q to Quit");

//основной игровой цикл

while(!done)

{

// очистка точек

_setcolor(0);

_setpixel(px,py);

_setpixel(ex,ey);

// перемещение игрока

if (kbhit()) {

// определяем направление движения

switch(getch()}

{

case 'u': // вверх

{

py-=2;

} break;

case 'n': // вниз

{

py+=2;

} break;

case 'j': // вправо

{

px+=2 ;

} break;

case 'h'': // влево

{

px-=2;

} break;

case 'q':

{ done=l ;

} break;

} // конец оператора switch

}

// конец обработки нажатия клавиши

// теперь перемещаем противника

// начинается работа "мозга"

// определяем текущее состояние КА

switch(fly_state)

{

case STATE_CHASE:

{

_settextposition(24,2);

printf("current state:chase   "};.

// реализуем Алгоритм Преследования

if (px>ex) ex++;

if (px<ex) ex--;

if (py>ey) ey++;

if (py<ey) ey--;

// не пора ли перейти к другому состоянию?

if (--clicks==0) select_state=l;

} break;

case STATE_RANDOM:

(

_settextposition(24,2} ;

printf("current state:random   ") ;

// перемещаем "Муху" в случайном направлении

ex+=curr_xv;

ey+=curr_yv;

//не пора ли перейти к другому состоянию?

if (--clicks=0) select_state=l;

} break;

case STATE_EVADE:

{

_settextposition(24,2) ;

printf("current state:evade   ");

// реализуем Алгоритм Уклонения

if (px>ex) ex--;

if (px<ex) ex++;

if (py>ey) ey—;

if (py<ey) ey++;

//не пора ли перейти к другому состоянию?

if (--clicks==0) select_state=l;

} break;

case STATE_PATTERN:

{

_settextposition(24,2);

printf("current state:pattern   ");

// перемещаем "Муху", используя следующий

// элемент текущего шаблона

ex+=patterns_x[current_pattern][pattern_element];

ey+=patterns_y[current_pattern][pattern_element];



// обработка шаблона закончена?

if (++pattern element==20)

{

pattern_element = 0;

select_state=l;

} // конец проверки завершения шаблона

} break;

default;break;

} // конец обработки текущего состояния

// надо ли менять, состояние?

if (select_state==l)

{

// Выбор нового состояния основан на

// игровой ситуации и неявной логике.

// Для выбора используется расстояние до игрока

distance = sqrt(.5+fabs((рх-ех)*(рх-ех)+(ру-еу)*(ру-еу))) ;

if (distance>5&&distance<15&&rand()%2==1)

{

// выбираем новый шаблон

current_pattern = rand()%3;

// переводим "мозг" в состояние действий по шаблону

fly_state = STATE_PATTERN;

pattern_element = 0;

} // конец обработки ситуации "близко к игроку"

else if (distance<10) // слишком близко, убегаем!

clicks=20;                                  

fly_state = STATE_EVADE;

} // конец обработки ситуации "слишком близко"

else

if (distance>25&sdistance<100&&rand()%3==1)

{

// преследуем игрока clicks=15;

fly_state = STATE_CHASE;

} // конец обработки ситуации Преследование

else

if (distance>30&&rand()%2==l)

{

clicks=10;

fly_State = STATE_RANDOM;

curr_xv = -5 + rand()%10; //от -5 до +5

curr_yv = -5 + rand()%10; //от -5 до +5

} // конец "неявной логики"

else

{

clicks=5;

fly_state = STATE_RANDOM;

curr_xv = -5 + rand()%10; //от -5 до +5

curr_yv = -5 + rand()%10; //от -5 до +5

} // конец оператора else // сбрасываем флаг смены состояния

select_state=0;

} // конец Алгоритма Смены Состояния

// Убеждаемся, что "Муха" находится в пределах экрана

if (ex>319) ех=0;

i£ (ex<0)   ех=319;

if (ey>199) еу=0;

if (ey<0)   еу=199;

// конец работы "мозга"

_setcolor(12);

_setpixel(ex,ey);

// Немного подождем...

Timer(1);

} // Конец цикла while

_setvideomode(_DEFAULTMODE) ;

} // Конец функции main

Запустив программу, вы наверняка обратите внимание на кажущуюся сложность поведения «Мухи».А ведь для получения такого результата использована весьма простая схема! Возможно, и вы заметите то, что увидел я - чуть ли не человеческую способность мыслить.


Содержание раздела