一、RTS游戲中的避障算法

RTS游戲中的避障算法

RTS游戲中采用的避障算法為Optimal Reciprocal Collision Avoidance，簡稱ORCA。

一、ORCA算法的背景

在一般游戲中，尋路和單位之間的物理碰撞可以解決大多數(shù)問題。但在RTS游戲中，尤其是單位數(shù)量特別多的時(shí)候，僅依靠尋路和物理引擎會(huì)讓所有單位的移動(dòng)看起來雜亂無章，且互相影響。尋路算法還存在一個(gè)問題，即友軍是否應(yīng)被視為尋路過程中的阻擋。在一些典型的RTS游戲中，如《魔獸爭霸3》，單位在尋路過程中是不會(huì)將友軍視為地形阻擋的，只有在移動(dòng)過程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)前位置被友軍阻擋時(shí)，才會(huì)觸發(fā)一次將友軍視為阻擋的重新尋路。這些經(jīng)典的RTS游戲通過一些小技巧讓尋路看起來更加自然。

在我們的RTS游戲中，沒有使用物理引擎，而是直接用尋路和ORCA來控制單位移動(dòng)。這主要有兩個(gè)原因：一是自研引擎暫時(shí)沒有接入物理引擎；二是沒有物理引擎，但直接使用ORCA看起來效果也不錯(cuò)，且性能消耗較低。

二、底層避障算法概述

經(jīng)典的底層避障算法有三種：VO（Velocity Obstacle）、RVO（Reciprocal Velocity Obstacle）和ORCA。

VO：最經(jīng)典的底層避障算法，但存在抖動(dòng)等問題。RVO：在VO的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一些改進(jìn)，解決了VO抖動(dòng)的問題。ORCA：基于VO，但更加實(shí)用。它考慮了速度的大小，使得篩選粒度更細(xì)，不像VO和RVO只考慮速度方向。ORCA的求解過程基本只用到了線性規(guī)劃，比較高效，不像VO和RVO有大量的非線性求解。三、ORCA算法介紹

ORCA實(shí)際上是在RVO的基礎(chǔ)上做了一步升級(jí)，也可稱之為RVO2。它通過引入一個(gè)時(shí)間窗口，將相對(duì)位置轉(zhuǎn)化成了速度，這樣計(jì)算最優(yōu)速度的時(shí)候就都在同一個(gè)速度坐標(biāo)系中了。ORCA在計(jì)算最優(yōu)解的時(shí)候，需要保證計(jì)算出來的速度對(duì)雙方都是最優(yōu)解，最終計(jì)算出來的速度可以用一個(gè)線性空間表示。針對(duì)每一個(gè)鄰居都有一個(gè)這樣的線性空間，最終對(duì)所有線性空間用線性規(guī)劃求出最優(yōu)解，這里可以選擇是速度大小優(yōu)先或速度方向優(yōu)先。

還有一種無解的情況。在這種情況下，ORCA計(jì)算的最終速度并不是0，而是根據(jù)鄰居的速度空間計(jì)算一個(gè)最小影響鄰居最優(yōu)解的速度，表現(xiàn)出來的就是隨鄰居移動(dòng)。

四、ORCA算法的使用及優(yōu)化

在運(yùn)用ORCA到游戲的過程中，有四個(gè)問題需要重點(diǎn)解決：

ORCA的輸入?yún)?shù)需要針對(duì)游戲進(jìn)行調(diào)整：

neighborDist：在尋找周圍鄰居的搜索距離，設(shè)置過大會(huì)讓單位在很遠(yuǎn)距離時(shí)做出避障行為。

maxNeighbors：尋找周圍鄰居的最大數(shù)目，設(shè)置越大最終計(jì)算的速度越精確，但會(huì)加大計(jì)算量。

timeHorizon：代表計(jì)算動(dòng)態(tài)的物體時(shí)的時(shí)間窗口。

timeHorizonObst：代表計(jì)算靜態(tài)的物體時(shí)的時(shí)間窗口，如在RTS游戲中，小兵向城墻移動(dòng)時(shí)沒必要做出避障，這個(gè)值需要設(shè)置得很小。

radius：代表計(jì)算ORCA時(shí)的小球半徑，不一定與小球?qū)嶋H顯示的半徑一樣，偏小有利于小球移動(dòng)順暢。

maxSpeed：小球最大速度值。

velocity：小球初始速度。

原版ORCA在解決大規(guī)模單位避障時(shí)，在行軍和整隊(duì)時(shí)不夠流暢：

解決方案：融合固定半徑和動(dòng)態(tài)半徑兩種方案。同隊(duì)小兵在計(jì)算ORCA時(shí)保證半徑固定，不同隊(duì)的小兵在計(jì)算過程中縮小各自的半徑。小兵在計(jì)算ORCA時(shí)，不考慮不同陣營的小兵位置和速度。

原版ORCA對(duì)所有單位一視同仁，沒有考慮有些單位需要強(qiáng)制穿插移動(dòng)：

解決方案：引入質(zhì)量概念。質(zhì)量大的物體在使用ORCA計(jì)算速度時(shí)，自己的優(yōu)先速度趨向于輸入的優(yōu)先速度，鄰居的優(yōu)先速度趨向于原始速度。

抖動(dòng)問題：

解決方案：體型大的物體在轉(zhuǎn)向時(shí)不能直接轉(zhuǎn)向，而是增加一個(gè)轉(zhuǎn)向插值，使表現(xiàn)過程相對(duì)平滑。體型小的物體抖動(dòng)無法有效避免，但因其數(shù)量眾多、體型小，頻繁抖動(dòng)對(duì)體驗(yàn)影響不大。

五、總結(jié)

ORCA算法在RTS游戲中的避障問題中表現(xiàn)出色，通過調(diào)整輸入?yún)?shù)、優(yōu)化大規(guī)模單位避障、引入質(zhì)量概念和緩解抖動(dòng)問題等措施，可以進(jìn)一步提升游戲體驗(yàn)和性能。

二、貓司機(jī)游戲攻略

“貓司機(jī)”類游戲的核心攻略包括資源管理、操作技巧、車庫解鎖及隱藏彩蛋探索，具體如下：

一、資源管理與基礎(chǔ)操作在《長途旅行:小貓巴士之旅》中，資源管理是生存關(guān)鍵。玩家需實(shí)時(shí)監(jiān)控油量、子彈等物資，例如通過破壞場(chǎng)景中的箱子獲取額外資源，但需權(quán)衡破壞成本與收益。操作方面，左鍵射擊用于清除障礙，右鍵互動(dòng)可開啟機(jī)關(guān)或拾取道具，滾輪切換道具能快速應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。需注意游戲幀數(shù)變化可能影響操作精度，低幀率環(huán)境下建議簡化動(dòng)作以降低失誤率。

二、車庫功能解鎖與下載部分版本（如《我是貓》車庫版）需通過特定流程解鎖車庫。車庫功能支持無限小魚干模式，可自由改裝車輛性能。下載時(shí)需從官方或可信平臺(tái)獲取資源，避免惡意軟件。參考視頻教程可快速完成安裝，部分版本需完成前置任務(wù)（如通關(guān)特定關(guān)卡）才能激活車庫。

三、出租車駕駛技巧避障與飛行控制：

避開窗臺(tái)、氣球等動(dòng)態(tài)障礙物，飛行高度超過安全閾值會(huì)導(dǎo)致車輛失控。

加速飛躍窗臺(tái)可縮短路徑，但需預(yù)判落點(diǎn)；利用紫色氣球泡泡可獲得短暫碰撞保護(hù)，提升生存率。

乘客接送策略：

乘客可能在非站臺(tái)位置招手，但直接前往站臺(tái)接送更安全，頻繁偏離路線易導(dǎo)致墜毀。

平衡效率與風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)先完成低風(fēng)險(xiǎn)訂單以積累資源。

資源收集與利用：

藍(lán)氣球用途尚未明確，但紫色氣球是核心生存道具。

賺取20元后可在商店購買加速、護(hù)盾等道具，建議優(yōu)先升級(jí)護(hù)盾以減少墜毀損失。

四、隱藏彩蛋探索通過自由視角模式（部分版本需解鎖）可發(fā)現(xiàn)隱秘彩蛋，例如磁懸浮汽車、神秘農(nóng)場(chǎng)等。彩蛋位置通常位于地圖邊緣或特殊地形，探索時(shí)需耐心調(diào)整視角。發(fā)現(xiàn)彩蛋后可解鎖特殊成就或獎(jiǎng)勵(lì)，增加游戲趣味性。

掌握資源分配、操作細(xì)節(jié)及彩蛋機(jī)制是通關(guān)關(guān)鍵。建議新手優(yōu)先熟悉基礎(chǔ)操作，再逐步挑戰(zhàn)高難度任務(wù)。

三、穿過障礙去拍球

幼兒園籃球活動(dòng)是計(jì)劃，有目的、有組織的通過游戲形式教授幼兒拍球的基本動(dòng)作。在掌握基本動(dòng)作的增強(qiáng)幼兒體質(zhì)以及促進(jìn)幼兒良好個(gè)性品質(zhì)與社會(huì)住友展的教學(xué)活動(dòng)。

我們?cè)谛“嗟臅r(shí)候會(huì)將拍球作為一項(xiàng)特色活動(dòng)融合在幼兒的戶外活動(dòng)中。每個(gè)幼兒都會(huì)練習(xí)單手雙手拍球，甚至是行進(jìn)拍球。到了中班，我們?cè)谠ǖ幕A(chǔ)之上加大了難度增加了花樣。創(chuàng)設(shè)情境融合了障礙拍球、平衡木拍球、定點(diǎn)投籃、旋轉(zhuǎn)拍球等多種動(dòng)作技巧。這其中就要運(yùn)用到多種多樣的器械材料。

說道器械的使用，首先想到的不是成品的木板、梯子，而是水桶、輪胎。這些物品不是常規(guī)意義上的戶外器械，但是卻發(fā)揮著很重要的意義。孩子們可以根據(jù)自己的喜好以及自己拍球技術(shù)的強(qiáng)弱，自己創(chuàng)設(shè)賽道，通過不斷的嘗試，調(diào)整賽道的寬度，障礙之間的縫隙，并且在老師們的指導(dǎo)下不斷地加大難度。我們班的碩碩簡直就是一名“籃球小將”。在我們第一次接觸籃球障礙賽的時(shí)候，幾個(gè)小朋友圍著這些水桶繞來繞去，很有默契的開始了競(jìng)走比賽。看起來，他們知道這些水桶就是些“障礙”我們需要躲避它們。“我們每一個(gè)人都拿上一個(gè)籃球”！說完每一個(gè)小朋友手上都抱了一個(gè)大籃球，“我們今天進(jìn)行的拍球障礙賽！就是在拍球的同時(shí)還要躲避這些彩色的水桶，不能碰到它們”，說完我就示范了一遍正確的姿勢(shì)。哇！動(dòng)作很簡單嘛，規(guī)則也不難，孩子們一聽紛紛表示自己一定沒問題，甚至有的小朋友已經(jīng)開始在地上拍了拍球，試一試自己的球是不是有氣，免得在比賽中給自己掉鏈子。既然都這么有自信，那咱們就試一試吧。可是誰知道，剛一開始，就出現(xiàn)了小狀況，拍球可簡單，連續(xù)拍球不在話下，行進(jìn)連續(xù)拍球也還可以，這連帶上拐彎加避障還要邊走邊拍，難度就大了。“你們不能拍得太高”！一個(gè)細(xì)細(xì)的聲音在我耳邊說道。原來是碩碩，這小家伙可是我們班的“籃球小將”，說完他就拍給小朋友們看，“就是矮一點(diǎn)。”這位小老師說的還真沒錯(cuò)呢，如果球拍的太高，那么它落下來的速度會(huì)跟不上我們往前走的速度，我們過障礙的時(shí)候要彎腰輕拍，讓球高頻率的動(dòng)起來，腳的動(dòng)作跟著球落下來的速度走。顯然孩子們對(duì)這項(xiàng)活動(dòng)產(chǎn)生了“好勝心”，一遍一遍的從頭開始練習(xí)，碩碩也不厭其煩的一遍一遍給大家示范。慢慢地，小朋友們都掌握了這項(xiàng)技能。孩子們都很喜歡花樣拍球，這可是他們?cè)谥邪鄬W(xué)會(huì)的新本領(lǐng)呢！

籃球活動(dòng)不僅僅戶外體育的重要內(nèi)容，對(duì)孩子有規(guī)范良好的教育作用，能積極促進(jìn)幼兒健康陽光成長。使他們不但學(xué)會(huì)花樣拍球的技能還鍛煉了身體，提高身體素質(zhì)，提高運(yùn)動(dòng)體能，同時(shí)也充分享受籃球運(yùn)動(dòng)帶來的快樂。