遊戲尋路中 A* 演算法的改進

在眾多尋路演算法中，A* 的確是比較不錯的。但在遊戲尋路領域，A* 耗時過大，顯然需要改進。

改進

我的想法是預先將地圖按照一定的規則劃分為多個區域，這些區域彼此連通，並且計算好彼此連通的區域之間的來往的消耗（預計算部分，經檢測耗時極少）。




從幾千個正方形組成的障礙矩陣中構造出一張資料量大大減少的帶權連通圖。

每次尋路時自動檢測起始位置和終點分別在圖中的哪兩個節點，在很短時間內構造出一條最短路徑。

接著，計算進入以及離開每個區域的比較適合的點，再經過路徑平滑演算法，得到的路徑與傳統 A* 沒有明顯區別，但是中間節點減少，耗時大大減少。經過計算，耗時為傳統 A* 的 1/800 - 1/1000，取得相當顯著的效果。而且對於 A* 其他的改進措施，也可以用在該改進方法上，如雙向 A*，在較複雜的圖中可以明顯加快尋路速度。並且該尋路程式碼也可以放在非主執行緒中，影響更是可以忽略不計。



在障礙圖中的資訊發生改變時，可以重新進行計算，得出新的帶權連通圖，並且廣播所有已經尋路完成但是還沒有達到終點的物體，使其修改路徑，耗時同樣在可接受範圍內。


總結

該 A* 改進演算法是典型的以空間換時間的演算法（雖然耗費的空間也很少，在遊戲領域可以忽略）

接下去我會繼續研究比如策略遊戲中一個群體單位尋路演算法的改進，因為他們無論起始點是否在同個區域，在帶權連通圖中總會經過相同的節點，這些計算完全可以快取下來，減輕後面計算的負載。



來源：indienova
原文：https://mp.weixin.qq.com/s/JD9bFJvirP-OBR-ZFGbukg