佟子豪，喬秀明，馬新宇

（北京信息科技大學(xué) 計算機(jī)學(xué)院，北京 100192）

0 引 言

游戲作為大眾生活中必不可少的娛樂方式之一，為滿足使用者的各方面需求，其游戲類型和方式一直在不斷地變化發(fā)展。目前，通常將其分為動作游戲、射擊游戲、策略游戲、探索游戲等。其中，即時戰(zhàn)略游戲以博弈性強(qiáng)，節(jié)奏快等特色深受玩家喜愛。

即時戰(zhàn)略游戲（Real－Time Strategy Game），簡稱RTS，是策略游戲（Strategy Game）的一種。游戲是即時進(jìn)行的，而不是策略游戲多見的回合制。近年來，作為人工智能的研究對象的即時戰(zhàn)略游戲有很多，星際爭霸2（StarCraftII）就是其中之一。銀河編輯器是一款功能強(qiáng)大的游戲制作工具，利用該工具可以進(jìn)行幾乎所有類型的游戲場景設(shè)計。本文基于銀河編輯器，在Microsoft Windows10 64位操作系統(tǒng)下進(jìn)行即時戰(zhàn)略游戲的設(shè)計和開發(fā)。游戲旨在模擬對戰(zhàn)規(guī)則，制作一款兼具真實(shí)性和趣味性的戰(zhàn)略游戲。具體設(shè)計過程有游戲地圖設(shè)計、游戲規(guī)則設(shè)計、模型設(shè)計、實(shí)體屬性設(shè)計等。

1 設(shè)計思路

本文開發(fā)的即時戰(zhàn)略游戲可表述為：在一片海域中，兩支海盜船隊互相遭遇，并進(jìn)行戰(zhàn)斗。戰(zhàn)斗的雙方擁有不同的船只配置，以及各不相同的勝利條件。游戲中，玩家可操控一方勢力，通過觀察敵方船隊?wèi)B(tài)勢來制定戰(zhàn)斗計劃，操控己方船只，力求達(dá)成勝利條件。同時，如果己方船隊全滅或己方關(guān)鍵目標(biāo)被摧毀，則游戲失敗。本游戲?yàn)槟M船隊的戰(zhàn)斗場景，研究設(shè)計多種各具特色的船只及武器來增強(qiáng)策略性和對抗性，其模型、行為和特效動畫進(jìn)行設(shè)計，以求模擬戰(zhàn)斗的真實(shí)感。

2 游戲?qū)崿F(xiàn)

本游戲作為即時戰(zhàn)略游戲，沒有其他類型游戲的漸進(jìn)流程，游戲的正常運(yùn)行即為兩方勢力的對抗場景，在游戲規(guī)則下正常開始和結(jié)束。這需要實(shí)體對象，地圖，游戲規(guī)則等的緊密配合。

2.1 游戲地圖設(shè)計

地圖設(shè)計包括地圖的長度、寬度、像素值的設(shè)定，還包括地形、障礙物的設(shè)計。地形包括水體、礁石、陸地、丘陵等等。地圖上的每一個點(diǎn)都有對應(yīng)的高度以及紋理屬性。

本游戲的地圖設(shè)計基于水戰(zhàn)，故地圖中大部分地形皆為水面，配合船只無法通行的島嶼、礁石等。地圖尺寸為256*256，地形比例大致基于現(xiàn)實(shí)進(jìn)行設(shè)計，以配合單位航速、武器射程等實(shí)體屬性，確保游戲的真實(shí)性。

2.2 游戲規(guī)則設(shè)計

游戲規(guī)則的設(shè)計是高度自由的，由銀河編輯器的“觸發(fā)器”系統(tǒng)幫助實(shí)現(xiàn)。觸發(fā)器由3部分組成：事件、條件與動作。運(yùn)作流程如圖1所示。

圖1 觸發(fā)器流程Fig.1 Trigger process

其中“事件”指游戲中正在進(jìn)行的或已發(fā)生的事件，作為觸發(fā)器的開啟判定條件。事件包括實(shí)體單位的一系列動作，如單位受到攻擊、單位進(jìn)入指定區(qū)域等。一些玩家的操作，例如點(diǎn)擊某按鈕、移動鏡頭等也可以作為事件。

“條件”是觸發(fā)器內(nèi)部的進(jìn)一步的判定條件，當(dāng)事件發(fā)生時，觸發(fā)器開啟，下一步則進(jìn)行條件的判定。一個觸發(fā)器可以不設(shè)置條件，也可以設(shè)置多個條件，但必須要有“事件”。在游戲進(jìn)行過程中。當(dāng)觸發(fā)器設(shè)定的事件發(fā)生時，若當(dāng)前所有條件為真，則執(zhí)行設(shè)置好的動作。在觸發(fā)器中，還可設(shè)置局部變量，幫助進(jìn)行條件的編寫。

當(dāng)事件發(fā)生且條件為真，則執(zhí)行設(shè)置好的動作。動作大致分為實(shí)體層面和游戲?qū)用?，?shí)體層面的動作包括但不限于殺死或創(chuàng)建某單位，禁用單位技能等。游戲?qū)用娴膭幼鲃t包含使某一方勝利、結(jié)束游戲等。圖2展示了本游戲中當(dāng)一方所有單位被消滅，則判定另一方游戲勝利的觸發(fā)器。

圖2 觸發(fā)器設(shè)置Fig.2 Trigger settings

利用觸發(fā)器，還可以設(shè)計出許多提高游戲真實(shí)性的規(guī)則。例如本游戲中飛彈命中概率的規(guī)則，即為設(shè)置某一單位被飛彈命中為事件，設(shè)置局部變量隨機(jī)數(shù)作為條件，當(dāng)隨機(jī)數(shù)在某一范圍時，執(zhí)行免去單位受到的傷害的動作。

2.3 實(shí)體設(shè)計

本游戲設(shè)計了多種船只及武器，以實(shí)現(xiàn)角色間協(xié)同配合的戰(zhàn)斗場景。船只的設(shè)計可分為屬性、武器、模型等方面的設(shè)計。

此外，每種船只都設(shè)計有移動、發(fā)射武器、被摧毀的動畫，與實(shí)體模型一同裝載到單位上，組成單位的模型部分。

每種船只可編輯不同的武器，擁有不同的作戰(zhàn)方式，具有自己的特性和屬性值。比如載有火炮的海盜船，具有生命值、速度、加速度、視野范圍等許多復(fù)雜的屬性，船只模型的一切數(shù)據(jù)均以XML代碼的形式存儲，以下對海盜船模型的部分代碼進(jìn)行展示。

每種武器也具有獨(dú)立的屬性，比如火炮這一武器，具有飛行速度、射程范圍等屬性?；鹋诘牟糠执a如下。

武器本身也是單位的一種屬性，通過XML代碼將武器鏈接到單位，即可實(shí)現(xiàn)武器對船只的裝配。

此外，本游戲中海盜旗艦搭載的武器為“發(fā)射飛彈”，其代碼實(shí)現(xiàn)如下。火時作為發(fā)射物發(fā)射出的單位

旗艦在武器開火時創(chuàng)建飛彈單位，飛彈同樣是實(shí)體單位，具有自己的屬性值。

2.4 游戲場景設(shè)計

本游戲?yàn)槟M真實(shí)的海盜遭遇戰(zhàn)，在游戲初始化并開始運(yùn)行時，會先加載地圖，并從實(shí)體列表讀取已經(jīng)設(shè)置好的實(shí)體單位部署在對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)。且本游戲假設(shè)戰(zhàn)斗雙方都能通過雷達(dá)手段獲知敵方目標(biāo)位置。圖3展示了為本游戲預(yù)設(shè)的實(shí)體列表。

圖3 實(shí)體列表Fig.3 Entity list

游戲開始后，將“玩家1”陣營的單位控制權(quán)分配給玩家，由玩家進(jìn)行操控，動作指令使用鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行輸入。玩家可以控制己方的船只進(jìn)行移動、攻擊等動作，來完成制定的勝利目標(biāo)。

3 游戲運(yùn)行

游戲的地圖、實(shí)體、規(guī)則等信息以SC2Map格式封裝在一個地圖文件中，并通過銀河編輯器進(jìn)行導(dǎo)入。游戲的按鍵、音量都可以通過內(nèi)部的菜單來設(shè)置。當(dāng)既定的勝利條件觸發(fā)器被觸發(fā)，則彈出游戲勝利畫面，并結(jié)束游戲。

游戲的運(yùn)行除玩家手動操作之外，也可由銀河編輯器內(nèi)置的代理庫實(shí)現(xiàn)。將編寫好的實(shí)體動作信息和地圖文件輸入代理庫并運(yùn)行，游戲中的實(shí)體單位會在每一個時間步（step）執(zhí)行編寫好的動作，來實(shí)現(xiàn)游戲的正常運(yùn)行。下面是執(zhí)行文件信息的核心代碼：

圖4展示了存儲實(shí)體動作信息的文件內(nèi)容，對于每一個時間步，都存儲了所有實(shí)體的編號、信息和執(zhí)行的動作。

圖4 實(shí)體動作信息Fig.4 Entity action information

此外，本文進(jìn)行了實(shí)時輸出游戲信息的研究，能夠在游戲運(yùn)行中實(shí)時地輸出每一時間步地圖中的實(shí)體信息，如圖5所示。

圖5 輸出信息Fig.5 Output information

實(shí)體信息的代理運(yùn)行與游戲信息的輸出可供智能模型利用，為游戲AI的研究提供一定的幫助。

4 結(jié)束語

即時戰(zhàn)略類游戲歷來廣受玩家喜愛，本文開發(fā)的海盜對戰(zhàn)游戲在即時戰(zhàn)略類游戲的基礎(chǔ)上，具有真實(shí)性好，可拓展性高的特色，經(jīng)過測試，該游戲運(yùn)行流暢，體驗(yàn)良好，未來也有不錯的提升空間。