基于A＊算法的游戏地图寻路实现及性能比较

基金项 目： 湖北 省教育厅科学技术研究基金 资助项 目（ Ｏ ８ ３ ｌ Ｑ２ ｌ ６Ｏ ） Ｑ２ Ｏ ５Ｏ ， Ｏ Ｏ １ １
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陕 西 科 技 大 学 学 报
第 ２ ９卷
函数 ＾ 是从 节点 ，到 目标节 点 的最小代 价 评估 值 ． 择 一个 好 的启 发 式 函数 是 重要 的 ， 同 的启 发 式 （） ｚ 选 不 函数 会影 响 Ａ 的搜 索性 能 ， 个具 有 ， ＝ｇ ７ ＋＾ 策 略 的启 发式 算 法能 成 为 Ａ 一 （） （） （） ｚ 算 法 的充 分 条 件 是 ［ ： １搜 索树 上存 在着从 初 始节点 到 目标节点 的最 优路 径 ；２ 问题 域是 有限 的 ；３ 所 有节 点 的子节 点 ３ （） ］ （） （） 的搜 索代 价值 ＞Ｏ （ ） （ ＜ 一＾ ， （ （ ） ；４ ＾ ） （ ） ， 为节 点 移动 到 目标 的实际代 价值 ） １ ｚ ．
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陕西 科 技 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＡＡＮＸＩＵ ＮＩ Ｈ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｃ ＥＮＣＥ ＆ ＴＥ Ｉ ＯＦ Ｓ Ｉ ＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｄｅ ． ｃ ２０１ １
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Ｖｏ ． ９ Ｉ２
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文 章 编 号 ：Ｏ ０５ １ （０ １０ —０ ９０ ｌ０ —８ １ ２ １ ）６０ ８ —５
氏距 离） 法、 （ 比雪 夫距 离） 法和 动 态 Ａ 算 Ａ 切 算 算 法 ５种 算 法进行 了寻路 仿 真 实验 ， 比分 对 析 了各种 寻路 算 法的性 能． 实验 结 果 表 明 Ａ 算 法是 各 种 寻路 算 法 中扩展 节 点数 量 最 少和 计 算耗 时 最短 的一种 算 法 ； 当采 用不 同的 启发 式 函数 ， 寻路 时扩展 的节点 数量 也不 同， Ａ 因此 选
初始 节点 经 过节 点 到 目标节 点 的最 佳 路 径 的代价 ； ） 示从 初 始 节 点 到任 意 节 点 的代 价 ； 发式 ｇ（ 表 启
＊ 收稿 日期 ：０ １０ —７ ２ １－９０ 作者简介： 邱 磊（９２ ）男， １ ８ 一 ， 湖北 省 武汉 市 人 ， 师 ， 士 ， 究 方 向 ： 件技 术 、 工智 能理 论 讲 硕 研 软 人
该 是 绕过 障碍 物并 且 到达 目的地最 短 的 路 径 ， 完成 这 个 任 务 的最 好 的算 法就 是 Ａ ． Ａ 算 法 作 为 一种 灵
活 的、 高性 价 比的寻路 算法 ， 直被 游戏 行业 所广 泛采 用 ＿ ， 多游 戏 中 的寻路 算 法 都基 于 Ａ 算 法 ， 一 １很 ］ 如红 色 警戒 、 国时代 等． 质上 讲 ， 算 法反 复检 查 它 已经看 到 但是 还 没 有 搜 索到 的最 有希 望 的 位 置 ， 帝 本 Ａ 当一 个 位置 被搜 索 到其恰 好 就是 目标 时 ， 算 法结 束 ； Ａ 否则 ， 为进 一 步 的搜索 它将 记录 这个 位置 的所有 相邻 位 置 ． 文对 比分 析 了各种 寻路 算 法 的性能 ， 针对 Ａ 算法 ， 本 并 采用 了 ３种不 同的启 发式 函数 以分 析其 对 Ａ
Ａ 是 一种 典 型 的启发 式搜 索算 法 ， 果 一 个估 价 函数 可 找 出最 短 的 路径 ， 称 之 为具 有 可 采 纳性 ． 如 则 Ａ 算 法是 可采 纳 的 ， 的估 价 函数 表示 为 ： ）＝ｇ 示从 它 厂（ ： （ 十ｈ ｎ ［ 这 ： ］ 厂（ 是 表
基 于 Ａ＊ 法 的 游 戏 地 图寻 路 实现 及 性 能 比较 算
邱 磊
（ 汉船舶职业技术学 院电子系 ， 北 武汉 武 湖 ４０５ ） ３ ０ ０
摘 要 ： Ａ 在 算 法描 述 的基础 上 ， 出 了基 于分层 寻路 思想 的 Ａ 给 算 法优 化 方 法 及 划分 游 戏 地 图的 ６种 方式． 对 ２ ×２ —５ ０个 节点 的 游戏地 图 ， 用栅 格 法按 ８方 向连接 对 游戏地 图 针 ６ ０ ２ 利 进 行 了划分 ， 别采 用 Ｄ ｊｓｒ 分 ｉ ｔ ｋ ａ算 法、 向宽度 优 先搜 索算 法 、 （ 双 Ａ 曼哈 顿距 离） 法 、 （ 算 Ａ 欧
算 法执 行结 果 的影 响． １ Ａ 算 法 的描 述 Ａ 法 是把 常规 方法 （ Ｄｉ ｓｒ 算 法 ） 算 如 ｊ ｔａ ｋ 和启 发式 方 法 （ 最 佳优 先 搜 索 算法 ） 合在 一 起 的更 为 折 如 结
中的算 法 ， 相对 于最 佳优 先搜 索算 法来 说 要更 加贴 近 于 Ｄｉ ｓｒ 算 法 ， 管基 于“ ｊ ｔａ ｋ 尽 无法 保证最 佳解 ” 的启 发 式方 法 ， 却 能保 证 找到一 条 最短 路径 ， Ａ 即找到 最优 解．
择 一 个 高效 的启发 式 函数 对 Ａ 算 法是 至 关重要 的． 关 键词 ： 游戏地 图 ； 图划分 ；寻路 ；Ａ 地 算法 ； 发 式 函数 启 中图法 分 类号 ： Ｐ ８ ＴＰ ０ ． Ｔ １ ； ３ １６ 文献 标识 码 ： Ａ
０ 引 言
游戏 ， 国外称 之为 “ 九艺 术” 是一 种世 界 范 围内 的通用 语 言 ． 着互 联 网技术 的应 用 以及 软 件技 术 第 ， 随 的 突破 ， 工 智能 的应 用获 得 了进 一步 推广 ， 人 而路 径搜 索 是人 工 智 能搜 索 技 术 的一 个 重要 应 用 领 域． 目前 中 国网络 游 戏 、 机 ３ 增 值 等业 务 迅速 发 展 ， 路技 术 已经成 为 众 多游 戏 的一 个 核心 组成 部 分． 手 Ｇ 寻 物体 按 照某 种指定 目的地 的方 式移 动 ， 其就 要求 程 序必须 能 够找 到一 条从 起点 到 目标点 的最 佳路 径 ， 条路 径应 这