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cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (一)

时间:2015-01-22 15:30:20      阅读:262      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:cocos2d-x   fsm   

cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (一)

参考:
http://blog.csdn.net/mgphuang/article/details/5845252
《Cocos2d-x游戏开发之旅》(钟迪龙)

基本上所有的软件都是有限状态机(finite-state machine,FSM)。它是一个有向图,由一组节点和一组相应的转移函数组成。通俗点讲,它是一个事件驱动系统的模型,这个模型由有限数目的状态,若干输入和状态与状态之间转换的规则组成。在某一时刻,有一个或一组状态是FSM的当前状态,FSM接收输入事件并根据转换规则,将当前状态转为新的状态。正是由于这三个元素的组合,使得FSM具备了自己的行为特点。在游戏开发中,FSM被用来实现人工智能的决策过程,控制游戏对象的行为。

1 最简单的状态机


可能上面的解释还是有些抽象,绝大多数的文章会举用“门”或“锁”的例子来说明什么是状态机,我想还是举一个新鲜的例子吧:有一个叫做“猴子”的NPC,它会在指定的区域里行走,有时候停留,当行走到区域的边界所时,会自己转向(图1)。我们把状态机的转换规则函数列出表格(图2),并根据列出的规则写出是这个简单状态机的C++实现:


技术分享

#ifndef MONKEY_H_
#define MONKEY_H_

#include <time.h>

#include "cocos2d.h"

USING_NS_CC;


#define MAX_STOP_TIME  10
#define MAX_WALK_TIME  20

#define MAX_WALK_DIST  100


enum MonkeyState
{
    stSTOP,
    stWALK,
    stTURN
};


class Monkey
    : public Node
{
public:
    Monkey()
    {
        log("Monkey()");
    }

    CREATE_FUNC(Monkey);

 
    virtual bool init()
    {
        _curPos = 0;
        _step = 1;

        changeState(stSTOP);

        this->scheduleUpdate();

        return true;
    }

    void changeState(MonkeyState newState)
    {
        _curState = newState;
        _curTime = time(0);        
    }

    void stop()
    {
        cocos2d::log("stop()");
    }


    void walk()
    {
        _curPos += _step;
        cocos2d::log("walk(): pos=%d", _curPos);
    }


    void turn()
    {
        _step *= -1;
        cocos2d::log("turn(): step=%d", _step);        
    }


    void update(float dt)
    {
        switch (_curState) {
        case stSTOP:
            if (isStopTimeout()) {
                changeState(stWALK);
                walk();
            }
            break;

        case stWALK:
            walk();

            if (isWalkOutBorder()) {
                changeState(stTURN);
                turn();
            } else if (isWalkTimeout()) {
                changeState(stSTOP);
                stop();
            }
            break;

        case stTURN:
            changeState(stWALK);
            walk();
            break;
        }
    }

private:
    MonkeyState _curState;

    time_t _curTime;

    int      _curPos;
    int      _step;

public:
    bool isStopTimeout()
    {
        return (time(0) - _curTime > MAX_STOP_TIME);
    }


    bool isWalkTimeout()
    {
        return (time(0) - _curTime > MAX_WALK_TIME);
    }


    bool isWalkOutBorder()
    {
        return (_curPos > MAX_WALK_DIST || _curPos < -MAX_WALK_DIST);
    }
};

#endif // MONKEY_H_


2 坏代码的味道


显然,如果继续将上面的代码写完整的话,它一定能很好的工作。但我似乎已经闻到了传说中“坏代码”的味道,上面长长的条件判断语句,会随着状态的增多变得更长。每增加一个状态,就需要在长长的条件判断语句中小心查找和修改。当这样的条件语句增长到需要多个人合作完成时,那当导致严重的维护与调试方面的问题。另外,对于编译型语言而言,一个具有N个状态的FSM要查找一个正确的状态,平均需要进行N/2次的判断。

在上面的状态机中,其实是让这个对象在不同的状态中表现出了不同的行为特征,那不同的行为特征之间除了有类似的形式化的接口之外,基本上没有任何的联系。那我们很自然地想到状态模式,利用状态模式维护状态,实现对象与维护状态的分离。


cocos2d-x 游戏开发之有限状态机(FSM) (一)

标签:cocos2d-x   fsm   

原文地址:http://blog.csdn.net/ubuntu64fan/article/details/43019445

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