DOTA游戲中人工智能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

徐熙　吳德堪　周春良

【摘 要】基于用戶角度出發(fā)，提出更加能夠滿足新手玩家的人工智能（簡(jiǎn)稱AI），并且提升AI在玩家中的需求度。該算法解決了目前DOTA游戲中AI存在的一些問(wèn)題，將DOTA中遲鈍的人工智能進(jìn)一步優(yōu)化，并深度考慮DOTA中復(fù)雜的游戲環(huán)境與各階段的玩家需求，最終實(shí)現(xiàn)集成程更高、智能程度更加完善的AI。并將這一智能合成算法應(yīng)用在自主研發(fā)的實(shí)際游戲中，驗(yàn)證了算法的可行性。

【關(guān)鍵詞】DOTA人工智能；智能算法；JASS語(yǔ)言

0.引言

DOTA游戲以及所有的即時(shí)戰(zhàn)略游戲中，人工智能（AI）是不可或缺的一大工具。新手玩家通過(guò)對(duì)AI的對(duì)戰(zhàn)初步了解整個(gè)游戲的規(guī)則、戰(zhàn)斗方式、英雄特性等。在非聯(lián)網(wǎng)的情況下，AI也是玩家的唯一對(duì)手。

傳統(tǒng)AI：戰(zhàn)斗模式單一，反應(yīng)速度緩慢，行動(dòng)指令呆板，無(wú)法較好的分析戰(zhàn)場(chǎng)形勢(shì)與戰(zhàn)斗情況。水平低，容易被玩家識(shí)別出設(shè)計(jì)好的指令，從而導(dǎo)致輕易擊殺，影響游戲的娛樂(lè)性。

創(chuàng)新AI：模擬人類思維，有了較高的智商的。新手玩家能夠通過(guò)與AI的對(duì)戰(zhàn)，逐漸學(xué)會(huì)游戲的玩法，提升對(duì)游戲的認(rèn)識(shí)，而并不像以前的直接與人類對(duì)抗導(dǎo)致被高端玩家蹂躪。

此外，創(chuàng)新型AI不只面向新手玩家，基于AI具有水平高、套路廣、懂得隨機(jī)應(yīng)變等特點(diǎn)，同時(shí)能夠使得高水平玩家從與AI的對(duì)戰(zhàn)也能獲得樂(lè)趣，進(jìn)一步提升用戶體驗(yàn)。

1.AI算法核心功能

AI的核心功能包括控制中心、巡查系統(tǒng)和指令中心。巡查系統(tǒng)好比AI的眼睛和大腦，AI通過(guò)巡查系統(tǒng)來(lái)獲取游戲數(shù)據(jù)并且分析這些數(shù)據(jù)；巡查系統(tǒng)分析的結(jié)果傳達(dá)給指令中心，經(jīng)過(guò)指令中心處理后轉(zhuǎn)化成指令信號(hào)傳達(dá)給控制中心；控制中心將信號(hào)轉(zhuǎn)化為AI的具體行為[1]。具體功能如下：

2.AI核心功能實(shí)現(xiàn)

2.1巡查系統(tǒng)

設(shè)一個(gè)角色當(dāng)前生命值為H、攻擊力為A、防御力為D、魔法值為M，四個(gè)技能分別為A1、A2、A3、A4且對(duì)應(yīng)的四個(gè)技能強(qiáng)度分別為P1、P2、P3、P4、技能的冷卻程度為C1、C2、C3、C4。

若對(duì)于任意一個(gè)技能An得知其剩余冷卻時(shí)間為Yn、冷卻的總時(shí)間為Zn，則必然存在線性函數(shù)fn使得技能冷卻程度Cn為：

Cn=fn（Yn，Zn），Cn∈[0，1]

計(jì)算技能冷卻程度在高端游戲局中對(duì)技能冷卻的掌握程度很大程度上體現(xiàn)了一個(gè)玩家游戲水平，當(dāng)技能冷卻程度約為0時(shí)代表這個(gè)技能剛剛進(jìn)入冷卻時(shí)間，對(duì)于一些靠技能為主的英雄代表喪失戰(zhàn)斗力；當(dāng)技能冷卻程度即將到達(dá)1時(shí)，英雄即將恢復(fù)戰(zhàn)斗力且在其等于1時(shí)瞬間恢復(fù)大量戰(zhàn)斗力。而這個(gè)恢復(fù)的過(guò)程往往是出乎意料的。在這個(gè)恢復(fù)戰(zhàn)斗力過(guò)程即是考驗(yàn)玩家技術(shù)含量的過(guò)程，如撤退、普通攻擊、走位或銜接其他策略方案等[2]。

則對(duì)于任意技能An技能強(qiáng)度Pn與冷卻程度Cn和其他參數(shù)X的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下所示：

Pn=fc（Cn，X）

2.2自我學(xué)習(xí)功能

AI的自我學(xué)習(xí)使得AI在實(shí)際戰(zhàn)斗中能夠不斷地提升自己的水平。為了實(shí)現(xiàn)這一塊功能，我們一改傳統(tǒng)直接給AI編程固定的套路，讓AI知道自己有何種技能、屬性，并且告訴AI各種行為將會(huì)產(chǎn)生的結(jié)果，讓AI自己計(jì)算當(dāng)前情況下最有效的套路，這樣的設(shè)計(jì)讓AI在復(fù)雜的實(shí)際游戲戰(zhàn)斗中能夠有出色的表現(xiàn)[3]。

2.3指令中心

指令中心是將信號(hào)轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)的系統(tǒng)功能模塊。

比如指令中心接受到控制中心傳來(lái)的一個(gè)“ATTACK”指令，那么指令中心將對(duì)英雄下達(dá)攻擊指令，并反饋給控制中心此次指令的結(jié)果，如英雄被擊暈了，那么此次指令必將是執(zhí)行不了的，那么將反饋給控制中心一個(gè)被擊暈的信號(hào)，控制中心立馬重新計(jì)算應(yīng)對(duì)措施。

2.4控制中心

各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)控制中心連接成一個(gè)完整的AI系統(tǒng)，控制中心接受各個(gè)子功能的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，然后向指令中心發(fā)布指令。

例如在實(shí)際戰(zhàn)斗中，一個(gè)具有控制技能的高爆發(fā)法師，首先他看見(jiàn)他的正前方有一名敵人，通過(guò)知己知彼系統(tǒng)，AI得知目標(biāo)敵人的戰(zhàn)斗力比自己低，可以擊殺。接著AI開(kāi)始思考擊殺策略，通過(guò)自我學(xué)習(xí)系統(tǒng)，AI計(jì)算出了最優(yōu)方案：先通過(guò)走位靠近目標(biāo)敵人，然后試用控制技能將其制服，在控制技能期間AI對(duì)目標(biāo)敵人進(jìn)行普通攻擊，當(dāng)控制技能快要結(jié)束時(shí)AI放出大招將其擊殺。知己知彼、自我學(xué)習(xí)系統(tǒng)計(jì)算出的結(jié)果傳達(dá)給控制中心，控制中心對(duì)指令中心發(fā)布指令，于是AI就行動(dòng)了起來(lái)。

3.結(jié)論

人工智能的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)進(jìn)一步完善了傳統(tǒng)AI在DOTA等即時(shí)戰(zhàn)略游戲中的不足，從玩家的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)出針對(duì)各個(gè)水平層次的人工智能。玩家的需求才是游戲設(shè)計(jì)的根本，玩家的體驗(yàn)才是游戲設(shè)計(jì)的目標(biāo)，保證玩家出色的游戲體驗(yàn)，才能讓游戲有更大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]鐘令青.論即時(shí)戰(zhàn)略游戲的平衡性[J].中國(guó)校外教育，2012.

[2]袁媛.人工智能與智能系統(tǒng)[J].甘肅科技，2006.

[3]張鈸.智能模擬與人工智能系統(tǒng)[J].科學(xué)中國(guó)人，1996.