本文目的是對A*尋路算法所生成的路徑進行一些人性化的調(diào)整，使其看起來不至于太機械化。關(guān)于A*算法的原理與實現(xiàn)，讀者可以閱讀其他資料，這里不再詳細闡述。

如何寫估價函數(shù)

? ? ? ? A*尋路算法本質(zhì)上是一個有方向性的廣度優(yōu)先搜索算法，它使用一個估價函數(shù)，來估測可能的最短路徑，在每一次搜索迭代完成后，選取其鄰接點中最優(yōu)的一個（即，距離終點最近的一個點），作為下一次迭代的起點。如此反復(fù)，直到找到終點。下面先列出估價函數(shù)的常規(guī)寫法：

? ? ? ? 設(shè)i點到起點的價值為S，到終點的估價為E，i點的總估價G等于S+E。S的值是確定的：

[cpp]?view plain?copy?

S?=?parent.S?+?1（i點是其父節(jié)點的水平或垂直方向上的鄰接點）??

或??

S?=?parent.S?+?sqrt(2)）（i點是其父節(jié)點斜方向上的鄰接點）??

E點的值需要估算。精確一點的寫法：

[cpp]?view plain?copy?

水平距離：dx?=?abs(ix?-?ex)??

垂直距離：dy?=?abs(iy?-?ey)??

需要斜著走過的距離：v1?=?min(dx,?dy)?*?sqrt(2)??

需要直線走過的距離：v2?=?max(dx,?dy)?-?min(dx,?dy)??

E?=??v1?+?v2??

粗略的寫法：

[cpp]?view plain?copy?

E?=?abs(ix?-?ex)?+?abs(iy?-?ey)??

如何避免轉(zhuǎn)向抖動

? ? ? ? A*尋路得到的結(jié)果是最優(yōu)的，但不是唯一的，這源于兩點之間最近的路線可能不只一條。那么問題就產(chǎn)生了，兩條最佳路線距離都相等的情況下，哪一條會更好？

?? ?

（紅色是障礙，白色可通行，黑色是搜索路徑）

? ? ? ? 如上圖所示，是A* 8方向搜索得到的兩條距離相等的路線，但是左圖的路線在中間位置發(fā)生了“拐彎”，要比右圖的路線多一個“拐彎”。如果路線上拐彎太多，人物行走的過程中，會出現(xiàn)頻繁轉(zhuǎn)向，從而出現(xiàn)“抖動”現(xiàn)象。所以，我們判定右圖路線優(yōu)于左圖路線。針對這一問題，我們可以通過修改估價函數(shù)，來選擇“拐彎”更少的路線。

? ? ? ? 拐彎的問題，可以簡化成先盡可能的向一個方向走，然后再考慮轉(zhuǎn)向。進一步簡化成，點越接近起點或是終點，越優(yōu)先考慮。我們給E加上一個干擾值factor,

[cpp]?view plain?copy?

factor?=?min(abs(ix?-?sx),?abs(ix?-?ex))?+?min(abs(iy?-?sy),?abs(iy?-?ey))??

factor?*=?0.01??

factor的值不能過大，否則會造成搜索結(jié)果不是最短距離，因此適當?shù)慕ofactor乘上一個縮放系數(shù)。

如何遠離障礙物

? ? ? ? A*尋路的效果是抄近道，走捷徑。但對于游戲體驗來說，這并不完全是件好事，放著寬闊的馬路不走，非得走懸崖峭壁，一不小心就跌落萬丈深淵，或者卡在巖石邊上。那么，我們該如何避免這些現(xiàn)象呢？同樣，我們可以通過修改估計函數(shù)做到。

? ? ? ? 我們給每一塊可走區(qū)域都加上一個干擾值，越靠近障礙的可走區(qū)域，其干擾值越大。干擾值計算方法：

[cpp]?view plain?copy?

factor?=?0??

for(x?=?-n;?x?<=?n;?++x)??

{??

??????for(y?=?-n;?y?<=?n;?++y)??

?????{??

????????if(isObstacle(ix?+?x,?iy?+?y))??

????????{??

????????????factor?+=?n?-?min(abs(x),?abs(y))??

????????}??

?????}??

}??

? ? ? ? 我們甚至可以根據(jù)地表的材質(zhì)來增加干擾值，比如山路和沼澤地帶明顯比馬路的干擾值大。

后記

? ? ? ? 總之，我們可以調(diào)節(jié)估價函數(shù)來達到不同的效果。但是，也不能隨意修改，不良的估價函數(shù)，會增加搜索成本。

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/11302972/1749419

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的A*寻路算法所生成的路径的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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