如何使用 A* 算法找到最 “自然” 的直接路径?

我已经在 AS3 中实现了 A* 算法,并且它运行良好,但有一件事例外。通常,生成的路径不是到达目标最“自然”或平滑的路线。在我的环境中,对象可以像水平或垂直移动一样,以相同的代价对角移动。这是一个非常简单的例子;起点用 S 标记,终点用 F 标记。

 | | | | | | | | | |
 |S| | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
 |F| | | | | | | | |
 | | | | | | | | | |
 | | | | | | | | | |

如你所见,在第一轮查找中,节点 [0,2]、[1,2]、[2,2] 都将被添加到可能的节点列表中,因为它们都具有 N 的分数。我遇到的问题出现在下一步,当我尝试决定接下来要处理哪个节点时。在上面的示例中,我使用 possibleNodes[0] 来选择下一个节点。如果我将其更改为 possibleNodes[possibleNodes.length-1],我会得到以下路径。

 | | | | | | | | | |
 |S| | | | | | | | |
 | |x| | | | | | | |
 | | |x| | | | | | |
 | | | |x| | | | | |
 | | |x| | | | | | |
 | |x| | | | | | | |
 |F| | | | | | | | |
 | | | | | | | | | |
 | | | | | | | | | |

然后用 possibleNextNodes[Math.round(possibleNextNodes.length / 2)-1]

 | | | | | | | | | |
 |S| | | | | | | | |
 |x| | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
x| | | | | | | | | |
 |F| | | | | | | | |
 | | | | | | | | | |
 | | | | | | | | | |

所有这些路径都具有相同的成本,因为它们都包含相同数量的步骤,但是,在这种情况下,最合理的路径如下…

 | | | | | | | | | |
 |S| | | | | | | | |
 |x| | | | | | | | |
 |x| | | | | | | | |
 |x| | | | | | | | |
 |x| | | | | | | | |
 |x| | | | | | | | |
 |F| | | | | | | | |
 | | | | | | | | | |
 | | | | | | | | | |

有没有一种正式认可的方法可以使路径看起来更合理,而不仅仅是数学上正确?


回答:

你需要为你的启发式函数添加一个决胜器。这里的问题是有很多路径具有相同的成本。

对于一个简单的、倾向于直线的决胜器,你可以使用叉积。也就是说,如果 S 是起点,E 是终点,X 是算法中的当前位置,你可以计算 S-E 和 X-E 的叉积,并对启发式函数添加一个惩罚,惩罚的大小取决于它偏离 0(= 直线)的程度。

用代码表示:

 dx1 = current.x - goal.x
 dy1 = current.y - goal.y
 dx2 = start.x - goal.x
 dy2 = start.y - goal.y
 cross = abs(dx1*dy2 - dx2*dy1)
 heuristic += cross*0.001

另请参阅 http://theory.stanford.edu/~amitp/GameProgramming/Heuristics.html#S12,这是一个关于 A* 的优秀教程。

Related Posts

使用LSTM在Python中预测未来值

这段代码可以预测指定股票的当前日期之前的值,但不能预测…

如何在gensim的word2vec模型中查找双词组的相似性

我有一个word2vec模型,假设我使用的是googl…

dask_xgboost.predict 可以工作但无法显示 – 数据必须是一维的

我试图使用 XGBoost 创建模型。 看起来我成功地…

ML Tuning – Cross Validation in Spark

我在https://spark.apache.org/…

如何在React JS中使用fetch从REST API获取预测

我正在开发一个应用程序,其中Flask REST AP…

如何分析ML.NET中多类分类预测得分数组?

我在ML.NET中创建了一个多类分类项目。该项目可以对…

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注